enzime si vitamine Flashcards
caracteristici generale ale vitaminelor hidrosolubile
din aceasta clasa fac parte compusii polari, solubili in apa dar cu structuri si functii biochimice foarte diferite. un nr mare dintre ele alcatuiesc grupul vit B, prezente in drojdie, in semintele cerealelor, in ficat. de cele mai multe ori lipsa unui aport prin alimentatei provoaca stari de carenta nu de hipovitaminoza anume.
sunt absorbitr la nivelul intestinului subtire, trecand in circulatia portala, se stocheaza in cantitati foarte mici si sunt eliminate urinar, de aceea trebuie furnizate continuu orin alimentatie. au rol biochimic functionand mainales sub forma de coenzime pentru enzime din metabolismul glucidic, lipidic, proteic. excesul este in general bine tolerat surprlusul eliminandu se urinar fara afectarea organismului. exceotie face supradozarea unora cum sunt acidul nicotinic si vit b6
CENTRUL CATALITIC ACTIV AL ENZIMELOR
orice enzima contine un centru activ catalitic cu o regiune sau un domeniu unde se leaga substratul. centrul activ poate contine si cofactori conponente neptotrice care asista in procesul catalitic. substratul va forma legaturi cu resturile de aa din centrul de legare iar legarea acestuia va induce o modificare confomationala in centrul acctiv. aa ce fac patte din situsurile enzimei sunt adaptati tipurilor de act exercitata
aa nepolar
aa polari sau ionizabili
ambele situsuri constiuie centrul activ catalitic ce poate fi definit ca zona delimitata din enzima ce realizeaza legarea si transformarea substratuli. contine situsuri de legare ce orientraza stereospecific substratul in scopil obrinerii unei pozitiii optime pt realiz actlui catalitic
FACTORI IMPLICATI IN CINETICA ENZIMATIC PH SI TEMPERATURA
viteza unei reactii catalizate enzimatic depinde de factori ca temperatura ph concentratie de enzima activatori si inhibitori
1 temp
ca si in cazul reactiilpr necatalizate credterea temp creste vit react catalizate enzimatic. Q10. coef de temp reprezinta factorul de credtere al vitezei de react la cresterea temp cu 10 grade celsius avand in general val 2
cresterea vitezei este limitata de temp la care incepe ruperea leg slabe hidrofobe si de h2 ce mentin conformatia enzimei si care produce denaturarea enzimei si oierderea propietatilor catalitice. majoritatea enzimelor din organism au activitate optima in jurul temp de 37 cresterea temp peste aceasta valoare ducand la pierderea activit enzimatice
2 ph
pt o enzima cu str proteica ph ul solutiei este responsabil pt modif structurale si ale starii de ionizare a resturilor de aa ce intra in constitutia centrului catalitic activ
ca atare modif de ph vir afecta activit catalitic a a enzimei
din acest motiv ph fiziologic 7,4 este unul dinnparametruu de stare a homeostaziei
fievare enzima prezinta o activit maxima la o anumita valoare de ph numit ph optim de actiune
cu mici exceptii (pepsina) ph optim enzime intre 5-9
RIBOFLAVINA
vitamina B2 este un pigment galben fluorescent care desi exista in toate celule vii este sintetizata numai de plante si microorganisms mai ales de drojdie. FAD si FMN cele doua nucleotide flavinice represinta formeke active biologic, ele sunt grupari prostetice pentru o serie de enzime oxido reducatoare
in procesul enzimatic componenta izoaloxanica atat a FMN cat si a FAD este cea care intervine ca sistem oxido reducator reversibil la nivelul N1 si N10
formele oxidate au culoare galbena cele reduse incolore
cele 3 forme redox diferite permit coenzimelor riboflavinice sa participe la reactii cu transfer de un electrol sau de 2 electroni. in resp celulara functia lor consta in transportul echivalentilor reducatori de la coenzimele nicotinamidice precum. si de la uneke substratyri la componente ale lantului respirator.
cele mai imp enzime riboflavinice NADH DEHIDROOXIGENEZA -FMN SUCCINAT DEHIDROGENEXza - FAD
KM DEF APLICATII IN ANALIZE MEDICALE
Km este constanta aparenta de disociere si concentratia de substart la care enzima este saturata pe jumatate iar viteza reactiei este jumatate din vit maxima. valoarea Km este un indicator in aprecierea afinitatii enzzimei pentru substratul sau, valoarea fiind invers proprtionala cu intensitatea afinitatii. astfel ca este un indicatir importwnt in farmacocinetica medicamentelor si in monitorizarea concentratiei substantelor in organism. cu ajutorul ecustiilor lineweaver si burke repreznetnam grafic inversul vitezei. ca functie de inversul concnetrstiei de substrat cees ce ne permite calculul km si putem interpretabafinitatea anumitei enzime oentru acel substrat. cu cat enzima are km mai mare cu atat afinitatea este mai mica de unde si exemplul practic cu km pentru acetat dehidrogeneza la populatia europeana si cea la populatia asiatica
ANTIENZIME
sunt substante de natura proteica ce inhiba specific anumite enzime. de exemplu in sansge exista permanent inhibitori ca alfa 1 antitripsina sau alfa 1 antitrombina ce neutralizeaza enzimele respective. parazitii intestinali secreta inhibitori ai tripsinei si chimotripsinei faapt ce le permite existenat in intestin
ACID FOLIC ROL BIOCHIMIC
intervine atat in metablosimuk bazelor purinice cat si celor pirimidinice deci are rol in sinteza acizilor nuclei i in reglarea cresterii si reproduceea celulara , intervine in sinteza derivatilor porfirinici de aceea rolul sau se manifesta mai ales un privinta maturarii celulelor sanguine hemstii dar si leucocite trombocite
intervine slaturin de vit b12 in unele sinteze de AA
IZOMERAZE DEF EX
catalizeaza modificari structurale intr un compus fara a i modifica formula moleculara. in functie de tipul de modificari deosebim
1 mutaze - transfer intramolecular al unei gr chimice
2 epimeraze si racemaze - modif ale comfiguratiei stomilor de carbon asimetrici
3 modif functionale de ex cetoza la aldoza
reactii pag 154
NOMENCLATURA ENZIMELOR
primele enzime descoperite au primit nume empirice de ex pepsina
ulterior numele enzimei era constituit din numele substratului asuprs caruia actioneaza plus sufixul aza
de ex amilaza lipaza etc
acestea au constituit baza nomenclaturii ufunctionale
ulterior s a introdus nomenclaturea si clasicicarrea enzimelor altfel. astfel numele enzimei erw fromst din numele substratului+numele cofactorului+ numele tipului resctiei+duf aza
ex L lactat NAD+ oxidoreductaza
dfiecare enzima este codificata printr un nr format dun 4 cifre si un prefix EC X1X2X3X4 in care
x1 reprezinta clasa careia aprtine enzima exista 6 clase
oxidireductaze
transferaze
hidrolaze
liaze
izomeraze.ligaze
x2 e subclasa enzimei in fct de mec de act
x3. subclasa in fct de cofactor
x4 nr de irdim in grupa
aceasta clasificare precizeaza si completeaza nomenclatura functional
DETERMINARI ENZIMATICE CU ROL DIAGNOSTIC 5 exemple
masurarea activitatii unor enzime marker poate finutilizta in diagnostic exemple
1 LDH cu cele 5 izoenzime pot fi separaate prin electroforeza si cuanrificatd
ldh 1 si ldh 2 sunt caracteristice tesutukui miocardic si astfel continut ridicat din acestea in ser poaete confirma diagnosticuk clinic si EKG de infarct miocardic
2 fosfataza acis creste in cancer de prostata
3 amilaza si tripsinz cresc in pancreatite acute
4fisfataza alcakina creste in icter mecanic si boli osoase
5 CK se gaseste sub forma a 3 izoenime dimerice ck miocardica una din ele e utila la infarctil miocardic la 6-8 orr dupa acesta
VITAMINA B6 REACTII CA SI COFACTOR
formele active ale vitaminei sunt piridoxal fosfatuk majoritar si piridoxamin fosfatul
piridoxal fisfatul este grupnprostetic pentru unele enzime active in metabolismul aa si anume
decarboxilaze de AA
transaminaze ex GOT GPT
desulfihdraze
aminoacid deshidrataze
mai mult este grup prostetic pt enxims fosforilaza aceasta catalizeaza hidroliza glicogrnului cu specificitate pt leg 1-4 glicozidice
particularitTi B12
vitamina B12 este una dintre cele mai importante vitamine hidrosolubile, deosebindu se de acestea prin urmatoarele particularitati: aceasta poate finstocata de organism pentru onperioada lunga de timp, avand deozite pentru cativa ani, mai mult este singura vitamina care contine cobalt, are 3 proteine dedicate oentru transportul specific al acesteia in organism si nu exista un regnul vegeteal de unde sinposibilitatea de aparitie a carentei la vegetarirni
B12 cofactor enzimatic
- reactia de rearanjament intramolecular
- reactia de reducere de la ribonucleotid la dezoxiribonucleotid
- reactii d metilare
UTILIZARI ENZIME IN TERAPIE
un nr mars de inhibitori enzimatici au fost introdusi in terapie sub forma de medicamente unele fiind foarte cunoscute si avand efecete semnificative in abirdarea terapeutica dintr o gamanvariata de afectiuni
catega exemple sunt: acidul acetil salicilic aspirins - ciclooxigeneza avriune antiiimpfalamtor
penicillina - transpeptidaza bacteriana - anti microbian
ibuprofen in pricese a timimpfalmatoii
alt ex inhibitori cu efect nociv asupra organismului sunt sarin din gazul de lupta carevinhiba colinesteraza
inhibitia competitiva la enzime
inhibitoriu competitivi sunt substante care se leaga reversibil la nivelul situsului activ catalituc al enzimei blocand accesul substratului
in generak inhibitoruu comoetitivi au o structyra semanatoare cy substratul pacalind enzima
in cazul in care o enzima actioneaz aasuora mai multor substante, acestea actioneaza unul fata de altul ca inhib competitivi.
mai mult pt o inhibitie competitova buna este necesara o cantittae mai mare decat a substratului.
ap,icatii terspeurice. efectul bacetriostatic al sulfamidelor se bazeaza pe competitoa PABA sinsulfamida in sinteza catalizata enzimatic de acid folic
UTILIZARI ALE ENZIMELOR IN KABORATORUL CLINIC
la ora actuala ,majoritatea determinarilor de metaboliti organici se efectueaza prin metode enzimatice ce utilizeaza ca reactivi enzime
aceste metode sunt mult mai exacte decat cele chimice datorita specificitatii deosebirte a enzimei pentru substratul de determinat enzimele imobilizate pe suport sunt utilizate in teste screening de ex tehnica ELISA o analiza cu enzime legate de imunoabsorbanti pt.
a detemina cant f mici de antigen
EXPLICATIA EFICIENTEI CATALITICE DEOSEBITE A ENZIMEI
datorita reducerii puternice a energiei de activare prin satisfacerea unei conditii de orientare stereospecifica a substratului in scopul obtinerii unei pozitii optime pt realiz actului catalitic.
relatia dintre viteaza unei reactii catalizate de o enzima si determainarea unei enzime dintr un lichid biologic
tesuturile din organism sufera o reinnorie oermanenta fapt ce implica o distrugere celulara continua, acest proces de citoliza elibereaza continutul celulelor jn circulatia sandvina
in acest mod plasma sanguina contine enzime celulare
de ex hepatocitele taries. un an deci zilnic 0,3% din ficat e distrus si continutul celular este deversat un plasma. din cauza ca enzimele hepatice din plasma se distrug cu viteze diferite este greu de facut paralelism intre continutul plasmstic de enzime hepatice si concentratia lor in hepatocite. cu toate accestea o crestere subita a concentratiei unor enzime din lichide biologice si masurarea activitatii enzimatice poate finutilizata inndiagnostic, de ex o in infarctul miocardic avem crestere a CK la 6-8 ore dupa acesta
BIOTINA
vit H f raspandita in natura
functioneaza ca grup prostetic pentru enzime ce catalizeaza reactii de carboxilare
enzimele respective sunt formate din maimulte subunitati
biotina este atasata la proteina enzima printr o leg peptdicia la nivelul unei functii £ aminice dintr unnreste de lizina
are rol in fixarea respectiv transferuk co2 pe un substrat
intervine in metabolismul acizilor grasi aa su in regalrea ciclui citric
care e mecanismul de reglare alosterica prin rest fosfat al enzimelor
reglarea covalenta realizata prin atasarea sau detasarea covalenta a unei grupari din molecula enzimei cea mai frecvejta fiind prin fosforilare defosforilare
BETACAROTENUL
are rol important ca antioxidant neutralizand radicali prexidixi liberi
contine 2 cicluri beta iononice si din care prin descompunere oxidativa simetrica rezulta 2 molecule de vit A indeplineste dunctia de protvitamina A
exemplu enzima si reactie catalizata clasa oxido reductaza
alcool etilic plus NAD+ —-> alcooldehidrogenza aldehida acetica + NADH + H+
PROVITAMINE A
pigmenti vegetali galbeni sau rosu portocalii fromati din 40 de at de C
contin inele iononice si un lant poliizoprenic
cicluk beta iononic este obligatoriu ot carotenii care indepinesc functia de provitamine A
dintre acestia fac parte alfa beta si gamma carotenii (hidrocarburi) si derivatii lor oxigenati numiti carotinoide
PROVITAMINE D
sunt steroli cu 19 at de C in structura tetraciciclca de baza avand o gr hidroxil in poz 3 doua duble leg conjugate in poz 5 si 7 sindifera prin natura radicalului din poz 17
ex ergosterol provitamina D2
ex reactie clasa transferaze
alanina + alfa cetoglutarat ——-> alanin - aminitransferaza rezulta piruvat + glutamat