zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Bài giảng Enzyme và sự xúc tác sinh học - TS. Nguyễn Minh Xuân Hồng

Chia sẻ: Thach Thi Yen Ly | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Báo xấu

163
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Enzyme và sự xúc tác sinh học" trình bày về khái niệm Enzyme, cấu trúc của Enzyme. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng để có thêm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Enzyme và sự xúc tác sinh học - TS. Nguyễn Minh Xuân Hồng

4/10/2013 TS. Nguyễn Minh Xuân Hồng Khoa Công Nghệ Thực Phẩm – ĐH Nông Lâm Tp. HCM 1. KHÁI NIỆM: - Chất xúc tác sinh học: vận tốc cao, đặc thù. - Có trong tế bào mọi vi sinh vật - Tham gia phản ứng in vivo và in vitro. - > 2000 enzyme đã được khám phá. - Ứng dụng rộng rãi: CNTP, chăn nuôi, y dược... 1
4/10/2013 2. CẤU TRÚC CỦA ENZYME 2.1 Bản chất của enzyme - Protein: cấu trúc bậc I, II, III, IV. - Cofactor (nếu có): bản chất phi protein. 2.1.1 Enzyme một cấu tử - Thành phần cấu tạo chỉ có protein: một hoặc nhiều chuỗi polypeptide. - Khối lượng phân tử phụ thuộc số lượng chuỗi hoặc chiều dài chuỗi. - 1 Dal = 1,67 * 10-24g 2
4/10/2013 2.1.2 Enzyme nhị cấu tử - Ngoài protein (apoenzyme) còn có thêm cofactor. - Apoenzyme ảnh hưởng đến tính đặc hiệu cơ chất. - Cofactor ảnh hưởng đến đặc điểm phản ứng xúc tác. - Cofactor: + Ion kim loại: Zn2+, Fe2+, Cu2+, Mg2+, Ca2+… liên kết chặt với apoenzyme. + Dẫn xuất của vitamin: liên kết chặt hoặc lỏng với apoenzyme. 2.2. Tính chaát lyù hoùa - Tính hoøa tan: tan trong nöôùc  dung dòch keo. - Tính löôõng cöïc. - Tính deã bieán tính. - Deã bò phaân giaûi bôûi protease. 3
4/10/2013 2.3. Trung taâm hoaït ñoäng cuûa enzyme - Enzyme moät caáu töû Trung taâm hoaït ñoäng laø nhoùm chöùc cuûa acid amin lieân keát laïi. Ví duï: Nhoùm SH cuûa cystein Nhoùm OH cuûa serin NH2 cuûa lysin COOH cuûa aspartic vaø glutamic COOH cuûa AA cuoái maïch. - Enzyme hai caáu töû Ngoaøi moät soá nhoùm chöùc cuûa acid amin coøn coù theâm cofactor (cation kim loại hay coenzyme: nhóm ngoại, cosubstrate). 4
4/10/2013 3. Cô cheá hoaït ñoäng xuùc taùc cuûa Enzyme 5
4/10/2013 Cöôøng löïc xuùc taùc: - Enzyme coù taát caû tính chaát cuûa chaát xuùc taùc + Caàn söû duïng vôùi moät löôïng nhoû. + Sau phaûn öùng ñöôïc traû laïi nguyeân nhö traïng thaùi ban ñaàu. - Öu ñieåm cuûa enzyme: Cöôøng löïc xuùc taùc maïnh hôn chaát xuùc taùc voâ cô. Ví duï: 18 Kcalo H2O2 H2O + ½ O2 pt + 11,7 Kcalo H2O2 H2O + ½ O2 Catalase + 5,5 Kcalo H2O2 H2O + ½ O2 6
4/10/2013 Cô cheá xuùc taùc - Thuyeát hôïp chaát trung gian (Enzyme) ( cô chaát) (chaát trung gian) (Enzyme) (Saûn phaåm) Giaûi thích heä thoáng phaûn öùng ñoàng theå (Enzyme vaø cô chaát cuøng moät traïng thaùi) 7
4/10/2013 Ñieàu kieän ñeå enzyme keát hôïp cô chaát: Đk.1. Thuyeát Fisher: Thuyeát oå khoùa – chìa khoùa Trung taâm hoaït ñoäng enzyme coù caáu truùc khoâng gian phuø hôïp vôùi cô chaát. Đk.2. Thuyeát tieáp xuùc caûm öùng (Koshland) Khi töông taùc E vaø S xaûy ra, coù söï thay ñoåi caáu hình khoâng gian cuûa trung taâm hoaït ñoäng E sao cho phuø hôïp vôùi cô chaát S. Thuyeát naøy ñöôïc giaûi thích cô cheá taùc duïng cuûa: alpha - amilase, ribonuclease, hexokinase 8
4/10/2013 Đk.3. Moät soá enzyme caàn hoaït hoùa môùi hoaït ñoäng ñöôïc - •Thuyeát haáp phuï + Chaát xuùc taùc haáp phuï cô chaát leân beà maët chuùng  noàng ñoä cô chaát vuøng beà maët chaát xuùc taùc taêng  taïo ñieàu kieän phaûn öùng xaûy ra deã daøng. + Duøng giaûi thích cô cheá xuùc taùc phaûn öùng giöõa 2 chaát dị theå . -Ví duï: Cô chaát theå loûng (khí) Enzyme theå raén. 9
4/10/2013 4. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán vaän toác phaûn öùng do enzyme xuùc taùc 4.1. Nhieät ñoä •Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán vaän toác phaûn öùng: + Ở to thaáp (0o - 40oC): V khi to  + ÔÛ to cao: V  khi to  (enzyme bieán tính) + 80oC – 100oC: Ña soá enzyme bò maát hoaït tính + toopt  Vmax (hoaït tính toái ña) + toopt ñoäng vaät = 40oC – 50oC + toopt thöïc vaät: 50oC – 60oC Hệ số Q10: đo độ nhạy về nhiệt độ của phản ứng enzyme khi nhiệt độ tăng lên 10º. 10
4/10/2013 4.2. Aûnh höôûng cuûa pH pHopt  Vmax pH thay ñoåi  ảnh höôûng möùc ñoä phaân ly cuûa caùc nhoùm  Thay ñoåi trung taâm hoaït ñoäng enzyme  aûnh höôûng ñeán traïng thaùi ion hoùa cô chaát Aûnh höôûng cuûa pH 11
4/10/2013 4.3. Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä cô chaát [S] ñeán vaän toác phaûn öùng enzyme Phöông trình Michaelis-Menten: Vmax [S] V= K M  [S] E S Hằng số Michaelis Km = E-S - Km: Haèng soá Michaelis + [S]   V  + V = Vmax  V khoâng taêng duø S taêng +V= thì Km = S - Haèng soá Michaelis ñaëc tröng cho aùi löïc enzyme vaø cô chaát. Km caøng nhoû thì aùi löïc enzyme vaø cô chaát caøng lôùn. 12
4/10/2013 Lineweaver--Burk Lineweaver Invert both sides: 1 K M  [S] 0 K M 1 1    V0 Vmax [S] 0 Vmax [S] 0 Vmax  1 1 V0 y - intercept  Vmax KM slope  Vmax  1 -1  [S]0 x - intercept  KM  4.4 Söï hoaït hoùa enzyme - Ñònh nghóa: Chaát hoaït hoaù coù taùc duïng laøm taêng hoaït tính enzyme. - Chaát hoaït hoùa: Ion kim loaïi – vitamin – chaát höõu cô. 13
4/10/2013 Quaù trình hoaït hoùa: xaûy ra theo 1 trong 4 höôùng - Caét boû 1 ñoaïn peptid kìm haõm  loä trung taâm hoaït ñoäng. Trypsinogen  Trypsin Pepsinogen  Pepsin - Thaønh laäp caàu S-S ñeå hoaøn chænh trung taâm hoaït ñoäng cuûa enzyme. - Thành laäp phöùc hôïp vôùi kim loaïi. - Hoaït hoùa nhôø hieän töôïng caûm öùng cuûa chaát gaây hieäu öùng dò khoâng gian. 4.5 Aûnh höôûng cuûa chaát kìm haõm (ức chế) leân vaän toác phaûn öùng. - Ñònh nghóa chaát kìm haõm Chaát kìm haõm laø chaát laøm yeáu hay ngöng taùc duïng xuùc taùc cuûa enzyme. 14
4/10/2013 Phaân loaïi chaát kìm haõm 1) Kìm haõm thuaän nghòch - Khi coù maët chaát kìm haõm: hoaït tính enzyme yeáu; - Khi loaïi boû chaát kìm haõm: hoaït tính enzyme bình thöôøng. 1.1) Kìm haõm thuaän nghòch caïnh tranh - •Xaûy ra khi enzyme khoâng coù tính ñaëc hieäu tuyeät ñoái - •Chaát kìm haõm coù caáu taïo töông töï cô chaát E+I EI E+S ES E+P  Khi coù chaát kìm haõm caïnh tranh, Km taêng, aùi löïc enzyme – cô chaát giaûm  vaän toác phaûn öùng giaûm. 15
4/10/2013 Kìm haõm thuaän nghòch caïnh tranh Malonic acid Succinic acid Fumaric acid 1.2) Kìm haõm thuaän nghòch khoâng caïnh tranh - •• Chaát kìm haõm I gaén vaøo E töï do vaø ES. - Caáu truùc I khoâng gioáng [S]  khoâng coù caïnh tranh 16
4/10/2013 1.2) Kìm haõm thuaän nghòch khoâng caïnh tranh - Caùc phaûn öùng coù theå xaûy ra I+E EI E+S ES E+P ES + I IES I coù theå gaén ôû 1 trung taâm E khaùc vôùi trung EI + S IES taâm maø S gaén vaøo (Trung taâm dò khoâng gian). • Vaän toác phaûn öùng töø ES P bò chaäm laïi. 2) Kìm haõm khoâng thuaän nghòch - Chaát öùc cheá [I] lieân keát hay phaù huûy trung taâm hoaït ñoäng cuûa enzyme. - Khi loaïi [I] enzyme vaãn khoâng trôû laïi traïng thaùi ban ñaàu. 17
4/10/2013 Reversible vs. Irreversible Inhibition Reversible Irreversible Complex formation k1 k1 E + I  EI E + I  EI k-1 Formation rate min, sec usually longer, minutes, hours What you study KI, usually k1 (rate constant) Response to dialysis, gel filtration recover activity no recovery dilution Q10 ≤1.1 usually 2-3 Reversible Inhibition competitive Substrate and inhibitor compete for the same, overlapping, or mutually exclusive sites: there is no ESI. KM k2 E + S ES E + P [E][I] KI +I KI  [EI] EI + S X Vmax [S]0 Vo  [I] (1 )K M  [S]0  KI  18
4/10/2013 Reversible Inhibition noncompetitive an inhibitor binds reversibly to E or the ES complex and blocks the catalytic step. Substrate and inhibitor MUST bind independently at separate sites on the enzyme. KM k2 [EI]  [E][I] E + S ES E + P KI KI +I - I KI [ES][I] [ESI]  KI EI + S ESI X  KM Vmax [S] 0  Vo  Two inhibitory forms of the enzyme [I] (1 )(K M  [S] 0 ) Two dissociation constants to account for them KI  Reversible Inhibition mixed type Substrate & inhibitor binding are neither independent nor mutually exclusive. Binding of one alters K of the other by a factor of  KM k2 [EI]  [E][I] E + S ES E + P KI KI +I -I KI [ES][I] [ESI]  KI EI + S ESI X  KM  Vmax [S] 0 Two inhibitory forms of the enzyme Vo  [I] [I] Two dissociation constants to account for them K M (1 )  [S] 0 (1 ) KI K I  19
4/10/2013 Reversible Inhibition uncompetitive KM k2 E + S ES E + P KI + I [ES][I] [ESI]  ESI X KI  Only one inhibitory form of the enzyme There is no E•I complex Vmax [S] 0 Vo  [I] K M  [S] 0 (1 ) KI  Double Reciprocal Plots [I] [I] 1/Vo 1/Vo 1/Vmax 1/Vmax Competitive Noncompetitive Inhibition Inhibition 1/So 1/So -1/KM -1/KM [I] 1/Vo 1/Vmax Uncompetitive Inhibition -1/KM 1/So 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.