Biochemia 29.10

czynniki wpływające na szybkość reakcji

- stężenie substratu (za duzo substratu - enzym ulega wysyceniu)

- stężenie enzymu

- temperatura (wzrost temperatury o 10 st. powoduje podwojenie V aż do osiągnięcia optimum działania enzymu) - optymalna temperatura to taka, w której szybkość reakcji jest największa, ale w dłuższym czasie

- pH (każdy enzym ma swoje optymalne pH działania , w którym szybkość reakcji jest maksymalna ) - optymalne pH enzymu jest takie, jak jego natufalne środowisko

• (To samo jest w skrypcie o pH), niewielkie dchylenia od optimum powodują zmniejszenie szybkości reakcji, duże odchylenia prowadzą do denaturacji białka enzymu

  Inhibicja enzymów

  Inhibitor-cząst działająca bezpośrednio na enzym, zmniejszając jego szybkość katalityczną

  - fizjologiczne metabolity komórkowe

  - substancje obce ( toksyny leki)

• Inhibicja nieodwracalna - trwale wiąże się z białkiem enzymatycznym

  - DFP ( diizopropylofluorofosforan) - blokuje grupy -OH Ser w centrum akt esterazy acetylocholinowej

  - Jodoacetamid - blokuje grupy - SH Cys w centrum akt enzymów cysteinowych

  - penicylina - blokuje grupy -OH Ser w centrum aktywnym transpeptydazy peptydoglikanu, enzymu bakteryjnego uczestniczącego w syntezie ściany kom.

  - -CN (cyjanki) - reagują z jonami metali (Fe, Zn, Cu) w cetrum akt, hamują enzymy łańcucha oddechowego

• Inhibicja komopetecyjna (podobny do substratu inhibitor łączy się odwracalnie z miejscem akt enzymu; można cofnąć działanie poprzez zwiększenie stężenia substratu)

• Inhibicja niekompetecyjna (inhibitor wiąże się odwracalnie z enzymem, w miejscu innym, niż substrat, może wiązać się z wolną cząst enzymu lub z kompleksem enzym-substrat. Białko enzymatyczne po przyłączeniu się tego inhibitora zmnienia swoją konfrmację, zmniejsza się szybkość katalizująca) np. ureaza

  Regulacja aktywności enzymów

1. Regulacja syntezy białek enzymatycznych

2. Regulacja szybkości działania enzymów już istniejących

• Oddziaływania allosteryczne

  -wiele enzymów oprócz centrum akt ma centrum allosteryczne

  -centrum allosteryczne to miejsce, do którego przyłącza się efektor allosteryczny

  -efektor zmnienia konformację białka enzymu co prowadzi do aktywacji enzymu (aktywator) lub powodując jego dezaktywację (inhibitor)

  -np. ATC aza - karbamoilotransferaza asparaginiowa - 2 podjednostki katalityczne, 3 podjednostki regulacyjne

  * hamowanie reakcji poprzez sprzężenie zwrotne - produkt przemian jest cząsteczką allosteryczną, która hamuje enzym początkowej przemiany.*

• Odwracalna modyfikacja kowalencyjna (fosforylacja, metylacja)

  -fosforylacja/defosforylacja enzymu - przeniesienie końcowej grupy foforanowej z ATP na grupę -OH Ser, Thr, Tyr w cząsteczce enzymu i jest katalizowana przez KINAZY BIAŁKOWE (klasa transferaz)/katalizują FOSFATAZY BIAŁKOWE

  -kinaza białkowa A (PKA) aby ufosforylować enzym musi zaktywowana przez cykliczny adenozynomonofosforan (cAMP), który uwalnia jej katalityczne podjednostki wiążąc się z podjednstkami regulatorowymi

  *cyklizacja ATP - cAMP; cyklizacja jest katalizowana przez cyklazę adenylanową aktywowaną przez wiele hormonów. cAMP - pełni funkcję wewnątrzkom informatora drugiego rzędu

  -np. Fosforylaza glikogenowa i syntaza glikogenowa -> enzyy metabolizmu glikogenu są regulowane przez fosforylację/defosforylację

• Aktywacja proteolityczna (proteoliza jest jednym ze sposobów aktywacji enzymów i innych białek bioogicznie czynnych)

  Na drodze proteolizy następuje:

  1. Aktywacja zymogenów proteolitycznych enzymów trawiennych.

  2. Proces krzepnięciq krwi.

  3. Aktywacja hormonów syntezowanych w postaci nieaktywnych prekursorów.

  4. Przekształcenie prokolagenu w kolagen.

  5. Kontrolowanie procesów rozwojowych np. Przeobrażenie kijanki w żabę - przekształcanie prokolagenazy w kolagenazę

  6. Apoptoza komórki - przekształcanie prokaspaz w kaspazy

     zymogeny - wytwarzane przez kom pęcherzykowe trzustki na RER, przechowywane w postaci ziaren w pęcherzykach błonowych - zawartość pęcherzyków uwalniana jest do przewodu prowadzącego dwunastnicy

     Enzymy proteolityczne - substratem ich reakcji jest białko, każde napotkane przez nie białko może zostać strawione lub nadtrawione.

     Aktywacja proteolityczna - selektywne odszczepienie fragmentu proenzymu prowadzące do odmaskowania centrum aktywnego (hydroliza konkretnego wiązania peptydowego), proces nieodwracalny, nie wymaba nakładu energii

     Trypsyna - wspólny aktywator dla wszystkich zymogenów/proeznzymów trzustki

     Enteropeptydaza: Trypsynogen -> Trypsyna :

     - proelastaza -> elastaza

     - chymotrypsynogen -> chymotrypsyna

     KOENZYMY

     Apoenzym+koenzym (grupa prostetyczna) = holoenzym

     Wiele spośród koenzymów (ale nie wszystkie) to witaminy lub ich pochodne.

     witaminy

• Rozpuszczalne w wodzie (C,B)

• rozouszczalne w tłuszczach (A,D,E,K)

  NAD+ (dinukleotyd nikotynamidoadeninowy) - reakcje kataboliczne

  - adenozyznomonofosforan i nukleotyd, w którym miejsce adeniny zajmuje amid kwasu nikotynowego (niacyna, wit. PP, B3)

  NADP+ (fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego) - reakcje anaboliczne (syntezy)