Enzimlerin Tarihçesi

Enzimler, biyolojik sistemlerin reaksiyon katalizörleridirler; biyokimyasal olayların vücutta yaşam ile uyumlu bir şekilde gerçekleşmesini sağlayan kimyasal ajanlardır.
Biyolojik katalizörler olarak da tanımlanan enzimler, besleyici moleküllerin yıkıldığı, kimyasal enerjinin depolandığı ve şeklinin değiştirildiği, basit prekürsörlerden biyolojik makromoleküllerin yapıldığı metabolik yollarda yüzlerce reaksiyon basamağını katalize ederler. Enzimlerle katalize edilen tepkimeye katılan kimyasal moleküllere substrat adı verilir.
Enzimler, spesifik kimyasal reaksiyonları hızlandırırlar; substratları için yüksek derecede spesifiteye sahiptirler; sulu çözeltilerde çok ılımlı sıcaklık ve pH durumları altında fonksiyon gösterirler.
Metabolizmaya katılan birçok enzimin bazıları düzenleyici enzimlerdir. Enzim sistemleri, düzenleyici enzimlerin etkisi vasıtasıyla, yaşamı sürdürmek için gerekli birçok farklı metabolik aktivite arasında uyumlu bir etkileşim oluşturmak üzere ayarlanır. Düzenleyici enzimler, çeşitli metabolik sinyallere katalitik aktivitelerini gerektiği şekilde değiştirerek cevap verirler.
Biyokimya tarihçesinin çoğu, enzim araştırmalarının tarihçesidir. Enzimlerin incelenmesinin çok büyük pratik önemi vardır: Özellikle kalıtımsal genetik bozukluklar gibi bazı hastalıklarda dokulardaki bir veya daha fazla enzimin eksikliği veya tam yokluğu söz konusu olabilir; anormal şartlar, spesifik bir enzimin aşırı aktivitesi nedeniyle oluşmuş olabilir. Bu nedenle kan plazmasındaki, eritrositlerdeki veya doku örneklerindeki belli enzimlerin aktivitelerinin ölçülmesi, hastalıkların tanısı için önemlidir.
Biyolojik kataliz, ilk kez 1800’lerin ilk yıllarında, mide salgıları vasıtasıyla etin sindirilmesinin, tükürük ve çeşitli bitki ekstraktları vasıtasıyla nişastanın şekere dönüştürülmesinin incelenmesi çalışmalarında tanındı ve tanımlandı. Lous Pasteur, 1850’lerde, şekerin maya vasıtasıyla alkole fermantasyonunun “fermentler” vasıtasıyla katalizlendiği sonucuna vardı ve daha sonra “enzimler” olarak adlandırılan bu fermentlerin canlı maya hücrelerinin yapısından ayrılmaz olduğunu kabul etti. Pasteur’ün bu görüşü uzun yıllar kabul gördü. Ancak 1897’de Eduard Buchner tarafından maya ekstraktlarının şekeri alkole fermente edebildiğinin keşfi, fermantasyonu sağlayan enzimlerin canlı hücre yapısından çıkarıldığında da fonksiyon görebildiğini ispat etti.
Fermantasyonu sağlayan enzimlerin canlı hücre yapısından çıkarıldığında da fonksiyon görebildiğinin ispatı, biyokimyacıları birçok farklı enzimin izolasyonunu denemek ve onların katalitik özelliklerini incelemek için teşvik etti. 1926’da James Sumner’in üreazı izole ve kristalize etmesi, spesifik enzimlerin özelliklerinin daha önceki incelenmeleri için bir hamle sağladı. Sumner, üreaz kristallerinin tamamen proteinden oluştuğunu buldu ve bütün enzimlerin protein olduklarını ileri sürdü. Bu düşünce, başka örneklerin olmaması nedeniyle bir süre için tartışmalı kaldı. Ancak, 1930’larda John Northrop ve meslektaşlarının pepsin ve tripsini kristalize etmeleri ve bunların protein olduklarını bulmalarından sonra Sumner’ın vardığı sonuç geniş olarak kabul gördü. J.B.S.Haldane, bu dönemde, “enzimler” adlı bir bilimsel inceleme yayınladı.Bugün, binlerce enzim saflaştırılmış ve bunların yüzlercesinin yapısı ve kimyasal mekanizması aydınlatılmıştır.
belgesi-814