46. Enzýmy - regulácie enzýmových aktivít

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

Schéma rozdelenia regulácií enzýmových aktivít bez zmeny počtu enzýmových molekúl

Answer 3

1. fyz-chem podmienky
   × koncentrácia S
   × pH
   × teplota
   × iónová sila
   × redox potenciál
2. prítomnosť aktivátorov/inhibítorov
   × kompetitívna
   × nekompetitívna
   × akompetitívna
3. alosterická regulácia
   × kooperatívny model
   × sekvenčný model
4. regulácia modifikáciou molekuly enzýmu
   × limitovanou proteolýzou
   × kovalentnou modifikáciou
   × pôsobením iónov kovov
5. kompartmentalizácia enzýmov

Question 4

Schéma rozdelenia regulácií enzýmových aktivít so zmenou počtu enzýmových molekúl

Answer 4

1. indukcia a represia
2. regulovaná degradácia proteínov

Question 5

Fyzikálno-chemické faktory ovplyvňujúce aktivitu enzýmov - popis

Answer 5

1. koncentrácia substrátu
   -na začiatku lineárna závislosť, potom spomaľuje
   -konštantná v stave nasýtenia enzýmu substrátom (=všetky aktívne centrá obsadené, rýchlosť už nebude vyššia)
2. pH
   -vplyv na iónový stav E alebo S
   -reakcie majú svoje pH optimum pre pôsobenie E a vznik väzby E-S (bežne medzi 5-7)
3. teplota
   -zvyšovanie t = zvyšovanie rýchlosti reakcie (ale súčasne aj rýchlosť proteolyt. degradácie enzýmu a riziko denaturácie)
   -znižovanie t = spomalenie reakcie (vyššia viskozita prostredia)
   -optimálna t = 25-45°C
4. iónová sila
   -c solí ovplyvňuje aktivitu E
   -soli vplývajú na hydratáciu proteínov -> teda aj na ich rozpustnosť a tvar
   -privysoké iónové sily = nízka rozpustnosť = vysoľovanie
5. redox potenciál
   =schopnosť látky získavať elektróny a tým sa redukovať
   -pozitívnejší RP = vyššia afinita látky k e- a redukovaniu sa
   -vplyv na stav niektorých oxidovateľných skupín
   -vplyv na priestorové usporiadanie molekuly E
   -vplyv na väzbu substrátu

Question 6

Grafy závislosti rýchlosti reakcie od koncentrácie substrátu

Answer 6

Question 7

Graf závislosti rýchlosti reakcie od pH

Answer 7

Question 8

Graf závislosti rýchlosti reakcie od teploty

Answer 8

Question 9

Graf závislosti rýchlosti reakcie od iónovej sily

Answer 9

Question 10

Jednotky enzýmovej aktivity - definícia, vzájomná premena

Answer 10

jednotka = **katal [kat]**
1 kat = mol/s
enzýmová aktivita, kt. premení **1mol S za 1 sekundu** (pri optimálnom pH!)

vyjadrenie v medzinár. jednotkách U
1U = aktivita E, kt. premení 1μmol S za 1 MINÚTU
**1U = μmol/min**

**Špecifická aktivita** – katal/kg (μkat/mg) proteínu
**Molárna aktivita** – katal/mol proteínu