Bài giảng Sinh hóa đại cương - Chương 5: Enzyme

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Sinh hóa đại cương" Chương 5: Enzyme, cung cấp cho người học những kiến thức như: Trung tâm hoạt động của enzyme; Cách gọi tên enzyme; Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng enzyme;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Sinh hóa đại cương - Chương 5: Enzyme

1 Chương 5 Enzyme
2 1. Enzyme - Một nhóm các ARN có tính xúc tác. - Enzyme là protein có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hóa học. - Tính chất xúc tác phụ thuộc vào cấu tạo của protein. - Nếu enzyme bị biến tính hay phân tách thành những tiểu đơn vị thì hoạt tính xúc tác thường bị mất đi. - E thúc đẩy một phản ứng xảy ra mà không có mặt trong sản phẩm cuối cùng.
3 Enzyme - Có trong nhiều đối tượng như thực vật, động vật, vi sinh vật. - Một số enzyme cần ion kim loại cho hoạt động (Bảng 5.1) - Đặc điểm enzyme: Trung tâm hoạt động; Tính đặc hiệu cao; Được tái sử dụng. Hình 5.1 Enzyme làm giảm năng lượng hoạt hóa phản ứng
Bảng 5.1 Một số ion kim loại cần cho enzyme hoạt động 4 Kim loại Enzyme Cu2+ Cytochrome oxidase Fe2+/Fe3+ Cytochrome oxidase, catalase, peroxidase K+ Pyruvate kinase Mg2+ Hexokinase, glucose 6-phosphatase, pyruvate kinase Mn2+ Arginase, ribonucleotide reductase Mo Dinitrogenase Ni2+ Urease Se Glutathione peroxidase Carbonic anhydrase , alcohol dehydrogenase, các Zn2+ carboxypeptidase A và B
1.1 Trung tâm hoạt động của enzyme 5 - Gồm 6-10 amino acid từ các vị trí khác nhau của chuỗi polypeptid. - Là vị trí tiếp xúc và tương tác của enzyme và cơ chất - Chỉ chiếm tỉ lệ rất bé so với thể tích toàn bộ của enzyme. - Gồm các nhóm chức của amino acid ngoài ra có thể có cả các ion kim loại và các nhóm chức của các coenzyme. - Có cấu trúc cố định (theo Fisher), kết hợp với cơ chất tạo phức E-S như chìa khóa và ổ khóa.
6 Hình 5.2 Trung tâm hoạt động của enzyme
1.1.1 Thuyết “chìa khóa”-”ổ khóa” 7 - Enzyme là “ổ khóa”; Cơ chất là “chìa khóa”. - Cơ chất và vùng trung tâm hoạt động của enzyme phải có cấu trúc không gian khớp nhau Chìa khóa Ổ khóa Phức hợp ES Hình 5.3 Mô hình enzyme-cơ chất theo kiểu ổ khóa-chìa khóa
Trung tâm hoạt động của E có thể nhận biết S và thay đổi cấu trúc 8 không gian để S có thể trùng khớp và gắn với E. Phức hợp ES Hình 5.4 Thay đổi cấu trúc không gian để phù hợp với S của E
1.1.2 Chức năng của trung tâm hoạt động (TTHĐ) 9 - Định hướng vị trí sắp xếp của cơ chất - Làm yếu và bẻ gãy các liên kết hóa học của cơ chất - Thay đổi điện tích của cơ chất Hình 5.5 Định hướng vị trí sắp xếp của cơ chất của TTHĐ
10 Hình 5.6 TTHĐ làm yếu và bẻ gãy các liên kết hóa học của cơ chất
11 Hình 5.7 Thay đổi điện tích của cơ chất bởi TTHĐ
1.2 Tính đặc hiệu của enzyme 12 Enzyme có tính đặc hiệu cao: - Mỗi enzyme chỉ tác dụng lên một số loại cơ chất nhất định (đặc hiệu cơ chất) - Mỗi enzyme chỉ tác dụng lên một kiểu phản ứng hóa học nhất định (đặc hiệu phản ứng) - Mỗi enzyme chỉ gắn và xúc tác với các loại phân tử có cùng nhóm chức (đặc hiệu nhóm) - Mỗi enzyme chỉ xúc tác sự tạo thành một loại liên kết hóa học (đặc hiệu liên kết hóa học) - Mỗi enzyme chỉ xúc tác phản ứng đồng phân dạng D- hoặc đồng phân dạng L- (đặc hiệu cấu hình- không gian)
13 - Đặc hiệu phản ứng: Một enzyme chỉ thường xuyên xúc tác cho một kiểu phản ứng nhất định. Ví dụ: Chuyền nhóm amin từ một aa đến một ceto acid: Do aminotransferase xúc tác. - Đặc hiệu cơ chất: + Đặc hiệu tuyệt đối: Enzyme chỉ tác dụng lên một cơ chất nhất định Ví dụ: Urease: Enzyme chỉ phân giải ure.
14 + Đặc hiệu nhóm tuyệt đối: E chỉ tác dụng lên những chất có cùng một kiểu cấu trúc phân tử, một liên kết và có những yêu cầu xác định đối với nhóm nguyên tử đối vơi nhóm nguyên tử ở gần liên kết chịu tác dụng. Ví dụ: Maltase chỉ phân giải liên kết glucosidic được tạo thành từ glucoside của glucose với -OH của monose khác. + Đặc hiệu nhóm tương đối: Các enzyme không có những yêu cầu đối với nhóm chức ở gần liên kết chịu tác dụng. Ví dụ: Lipase thuỷ phân lipid.
1.3 Khả năng tái sử dụng Enzyme 15 Hình 5.8 Quá trình tái sử dụng enzyme
2. Cách gọi tên enzyme 16 a) Tên cơ chất + tiếp vĩ ngữ ase. Ví dụ: Urease (urê), proteinase (protein),… b) Tên tác dụng + tiếp vĩ ngữ ase. Ví dụ: Oxidase (tác dụng oxy hóa), aminotransferase (enzym trao đổi amin), decarboxylase (khử nhóm CO2),… c) Tên cơ chất, tác dụng + tiếp vĩ ngữ ase. Ví dụ: Lactat dehydrogenase (khử hydro trên cơ chất lactat), … d) Tên thường gọi: cách gọi tên này không có tiếp vĩ ngữ ase. Ví dụ: Pepsin, trypsin, chymotrypsin,…
3. Phân loại enzyme 17 - Phân loại theo hoạt tính: + Dựa vào tính đặc hiệu phản ứng của enzym, người ta chia enzym ra làm 6 lớp. + Mỗi lớp chia thành nhiều tổ (dưới lớp), mỗi tổ chia thành nhiều nhóm (siêu lớp). - Phân loại theo thành phần cấu trúc: + Enzyme đơn giản + Enzyme phức tạp
18 3.1 Phân loại enzyme theo hoạt tính 1. Oxydoreductase: Xúc tác các phản ứng oxi hoá-khử. 2. Transferase: Xúc tác cho các phản ứng chuyển vị. 3. Hydrolase: Xúc tác cho các phản ứng thủy phân. 4. Lyase: Xúc tác các phản ứng phân cắt không cần nước 5. Isomerase: Xúc tác cho các phản ứng đồng phân hoá. 6. Ligase (synthetase): Xúc tác cho các phản ứng tổng hợp có sử dụng liên kết giàu năng lượng của ATP .v.v…
19 3.2 Phân loại enzyme theo thành phần cấu trúc - Enzyme đơn giản: Thành phần cấu tạo chỉ gồm protein - Enzyme phức tạp: Thành phần cấu tạo gồm protein (apoenzyme) và phi protein (cofactor). o Cofactor:  Có bản chất vô cơ (prosthetic): ion kim loại Mg2+, Fe2+, …  Có bản chất hữu cơ (coenzyme): NADP(H), ATP,…
4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng enzyme 20 - Ảnh hưởng của nồng độ enzyme - Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất - Ảnh hưởng của chất kìm hãm + Kìm hãm cạnh tranh + Kìm hãm phi cạnh tranh + Kìm hãm hỗn tạp - Ảnh hưởng của chất hoạt hóa - Ảnh hưởng của nhiệt độ - Ảnh hưởng của pH - Các yếu tố khác