44. Enzýmy - mechanizmus účinku a kinetika enzýmových reakcií

Question 1

Štruktúra enzýmov

Answer 1

-zvyčajne globulárne proteíny (niektoré RNA - ribozýmy)
-môžu mať primárnu až kvartérnu štrukúru (to isté ako proteíny)
-vysoko špecifické
-z reakcie odchádzajú nezmenené
-pôsobia v malých množstvách
-tvar, ktorý priťahuje špecifický substrát

Question 2

Funkcia enzýmov

Answer 2

=biokatalyzátory
-účastnia sa všetkých biochem. reakcií tvorby a odbúrania látok (metabolizmus)
-zvyšujú rýchlosť reakcie
-nemenia rovnováž. konštantu
-znižujú aktivačnú energiu
-orientujú substrát do vhodnej polohy pre reakciu

Question 3

Rozdelenie na základe štruktúry + názvy jednotlivých zložiek

Answer 3

Question 4

Aktívne miesto enzýmu

Answer 4

-tvoria ho zvyšky AMK
-má väzbové (S) a katalytické miesto (reakcia)
-niektoré enzýmy majú viac aktívnych centier
-zaberá malú časť
-lokalizované v štrbinách a priehlbinách
-substrát sa do neho viaže mnohými slabými (min 3) interakciami
-E uvoľnená pri interakciách = väzbová energia

Question 5

Typy väzby substrátu na aktívne miesto enzýmu

Answer 5

-slabé, ale početné interakcie, minimálne 3mi sa viaže substrát
× vodíková väzba
× hydrofóbne interakcie
× iónové interakcie
× výnimočne kovalentná väzba

Question 6

Teórie väzby substrát + enzým

Answer 6

1. teória kľúča a zámku
   -substrát (kľúč) pasuje presne do zámku (enzým)
   -vysoko špecifické interakcie (E rozoznáva stereoizoméry)
   -aktívne centrum E je presne sformované a rigidné
2. model indukovaného prispôsobenia (ruka v rukavici)
   -flexibilita proteínov
   -S sa viaže v aktívnom centre E a mení jeho konformáciu (prispôsobí si ho)
   -komplex ES oslabí väzby v substráte a ľahšie sa premieňa na produkt

Question 7

Mechanizmus enzýmovej reakcie

Answer 7

a) enzým viaže 2 substráty v tesnej blízkosti

b) náboje v aktívnom centre indukujú zmeny nábojov na substráte

c) deformácia substrátu uľahčí premenu S->P

všade platí univerzálna schéma:
substrát sa naviaže do akt. miesta E, vznikne komplex, S sa premení na P (ten je následne uvoľnený) a E ostáva nezmenený

Question 8

Stupne enzýmovej reakcie

Answer 8

1. E+S -> E-S komplex
2. E-S -> E-S* aktivácia komplexu
3. E-S* -> E-P premena substrátu na produkt
4. E-P -> E+P oddelenie produktu od enzýmu

-reaktanty sa musia zraziť s dostatočnou (aktivačnou) energiou

Question 9

Kinetika 1-substrátových enzýmových reakcií - vzťah pre výpočet

Answer 9

výpočet rýchlosti enz. reakcie podľa Michaelis-Mentenovej

Question 10

Kinetika 1-substrátových enzýmových reakcií - grafické vyjadrenie závislosti rýchlosti reakcie od koncentrácie substrátu

Answer 10

závislosť rýchlosti reakcie od c substrátu (má strop, nedá sa donekonečna zrýchľovať)

Question 11

Definícia konštanty Km a jej grafické vyjadrenie

Answer 11

Km = Michaelisova konštanta (zákl. kinetická veličina pre E-S) = koncentrácia substrátu, pri ktorej enz. reakcia prebieha polovičnou rýchlosťou z maximálne dosiahnuteľnej rýchlosti

väčšia Km = nižšia afinita S ku E (a naopak)