ENZYMY

Informacje ogólne Zapoczątkowanie i przeprowadzenie reakcji wymaga dostarczenia odpowiedniej ilości energii Ilość energii potrzebnej do zapoczątkowania reakcji chemicznej nazywamy energią aktywacji Jednym ze sposobów dostarczenia energii aktywacji jest ogrzewanie ( jednak nie dotyczy to komórek) Innym sposobem na zapoczątkowanie reakcji jest zastosowanie KATALIZATORA

KATALIZATOR: jest to substancja przyspieszająca reakcję przez obniżenie jej energii aktywacji w komórkach funkcję katalizatorów biologicznych pełnią enzymy enzymy nie są substratami, dlatego nie zużywają się w ciągu reakcji i mogą być wykorzystane wielokrotnie przyspieszają przebieg reakcji co najmniej milion razy, pozwalając na zachodzenie reakcji w bezpiecznym dla komórki zakresie temperatur

BUDOWA ENZYMÓW Prawie wszystkie enzymy są białkami Istnieją enzymy zbudowane tylko z łańcucha polipeptydowego (amylaza ślinowa, pepsyna, trypsyna) Najczęściej zbudowane są z dwóch elementów: części białkowej (apoenzym) części niebiałkowej (kofaktor)

BUDOWA ENZYMÓW

BUDOWA ENZYMÓW W obrębie enzymu znajduje się miejsce aktywne (centrum aktywne) – obszar, który wiąże cząsteczki substratu i ewentualnie część niebiałkową enzymu - zawiera on odpowiednio ułożone grupy funkcyjne aminokwasów, które uczestniczą w tworzeniu niekowalencyjnych wiązań i oddziaływań chemicznych między cząsteczka enzymu a cząsteczką substratu, wiązania tworzą się na czas reakcji

BUDOWA ENZYMÓW niektóre enzymy zwane allosterycznymi składają się z kilku podjednostek, z których każda ma własne centrum aktywne- przyłączenie substratu do jednego miejsca zmienia właściwości innych miejsc aktywnych Posiadają również miejsca allosteryczne do których przyłączają się cząsteczki regulatorowe, które zmieniają kształt centrum aktywnego wpływając na zdolność wiązania substratu

BUDOWA ENZYMÓW

Właściwości enzymów: swoistość substratowa – dany enzym wiąże się wyłącznie z określonym substratem, np.: - enzym maltaza, substrat maltoza swoistość katalizowanej reakcji – polega na tym, że pojedynczy enzym katalizuje zestaw reakcji jednego typu, a niekiedy tylko jedną określoną reakcję chemiczną

Mechanizm działania enzymów

Model powstawania kompleksu enzym-substrat

Czynniki wpływające na szybkość reakcji enzymatycznych: Stężenie substratu Temperatura Wartość pH środowiska Stężenie jonów Obecność substancji aktywujących lub hamujących

Czynniki wpływające na szybkość reakcji enzymatycznych:

Substancje aktywujące i hamujące Substancje aktywujące enzymy – aktywatory – zmieniają strukturę przestrzenną centrum aktywnego ułatwiając wiązanie określonych substratów, aktywatorami są jony magnezu, cynku, wapnia, białka Substancje hamujące – inhibitory – cząsteczki, które hamują przebieg reakcji enzymatycznej, Hamowanie=inhibicja

INHIBICJA

Klasyfikacja enzymów

Szlaki metaboliczne To ciągi następujących po sobie w określonej kolejności reakcji katalizowanych przez określone enzymy, w których produkt jednej reakcji jest substratem kolejnej reakcji. szlak liniowy – ciąg reakcji przebiegających tylko w jednym kierunku szlak cykliczny (cykl przemian metabolicznych) następuje tu odtworzenie jednego ze związków chemicznych

Szlaki metaboliczne

Regulacja przebiegu szlaków metabolicznych Regulacja aktywności enzymów Aktywacja proenzymów Regulacja liczby enzymów

Regulacja aktywności enzymów

Aktywacja proenzymów

Regulacja liczby cząsteczek enzymów