Enzymer Flashcards
Vad är enzymer?
Proteiner (oftast, men kan även vara RNA, ribosomer) som fungerar som biologiska katalysatorer. De möjliggör/påskyndar processer- om det finns energi som kan driva dem.
Specificitet: Dirigerar processer så att celler har nytta av dem.
Reglerbarhet: Kan slås på och av.
Termodynamik (gällande enzymer)
Jämviktsläge, det bildar lika mycket åt båda håll. Handlar om vad som kan ske, inte hastigheten.
Entalpi (gällande enzym)
(H) är värmeinnehållet. När en reaktion utvecklar värme förlorar systemet värme till omgivningen. DH = (H efter- H före) <0
I spontan
Hur påverkas entropin vid en spontan reaktion?
Vid en spontan reaktion ökar entropin.
Vad är entropi?
Entropi (S) är en storhet som mäter oordnat ett system är.
Termodynamikens andra lag säger att; Den totala entropin (alltså summan av systemets och omgivningens entropi) alltid ökar vid en spontan reaktion. Entropin ökar för att det finns så många fler sätt att vara oordnad på.
Vad menas med fri energi?
Fri energi är ett enkelt sätt att förutsätta en kemisk reaktion.
Vid konstant temperatur och tryck kan entropilagen skrivas om så att bara systemets (och ej omgivningens) parametrar behövs.
Man definierar fri energi (G) för en reaktion.
Delta G = delta H,system - T deltaS,system.
Delta G beror på vilka ämnen som ingår i en reaktion och dess koncentrationer.
Hur ser delta G ut för en spontan kemisk reaktion, motsatt reaktion och jämvikt?
Spontan kemisk reaktion –> Delta G<0 (negativt värde)
Motsatt reaktion/ofördelaktig –> Delta G>0 (pos värde)
jämnvikt delta G=o
DeltaG^0 används för jämförelse mellan reaktioners benägenhet att ske. Vad innebär Delta G^0?
Delta G^0 är Delta G när alla ämnen i en reaktion har konstanten 1M, temperaturen är 25 C och trycket 1 atmosfär.
Delta G^0 är specifikt för en given reaktion.
Vad innebär kemisk jämnvikt?
När bildningshastigheten är samma för samtliga ämnen i en reaktion. Jämviktskonstanten K för reaktion kan beskrivas utifrån koncentrationerna vid jämvikt.
Den levande cellen är ett system med mycket låg entropi. Kemisk jämvikt =död.
Cellen håller sin entropi genom att ständigt öka entropin i sin omgivning.
Aktiveringsenergi, vad är det och hur kan det påverkas?
Aktiveringsenergi= Skillnad i fri energi mellan övergångstillståndet (det mellan produkt som har högst energi) och reaktanterna.
- Aktiveringsenergin kan vara olika stor under olika betingelser, men delta G för själva nettoreaktionen (reaktanter –> produkt) är alltid den samma.
- Sänks mha katalysatos (enzym)
- Okatalyserad reaktion har kortlivat övergångstillstånd och därmed kräver den hög aktiveringsenergi.
- Katalysatorn stabiliserar övergångstillståndet så att det blir mer långlivat och sänker därmed aktiveringsenergin.
(Reaktanter=substrat)
Nämn 4 egenskaper hos katalysatorer/enzymer.
- sänker aktiveringsenergin
- Stabiliserar övergångstillståndet
- Förbrukas inte
- Påverkar inte jämviktskonstanten.
Den katalytiska delen av ett enzym är mycket liten. Varför är det viktigt?
Det finns en väl avgränsad region som är ansvarig för katalysen, det aktiva centrat (active site). Den befinner sig alltid i en trång inbuktning/klyfta. Det möjliggör: - Snävt urval av substrat - Unik kemisk miljö - Uteslutning av "onödigt" vatten
Enzymer till skillnad från andra katalysatorer, kan välja substrat med mycket hög specificitet. Hur gör den det/vad möjliggör detta?
- “Key and lock” struktur: aktiva centrat är format som ett “nyckelhål” där bara rätt substrat passar in och bildar icke-kovalenta bindningar med enzymet.
- Induced fit: Nyckelhålet uppstår i ett dynamiskt samspel mellan enzymet och substratet.
I en hydrofob och vattenfattig miljö får polära sidokedjor särskilda egenskaper. Beskriv som exempel hur deprotonerat serin kan påverkas av förändringar i denna miljö
I en hydrofob och vattenfattig miljö får deprotonerat serin en längre livstid.
Varför är enzymer så stora?
- För att skapa/omge en katalytisk klyfta.
- Det aktiva centrat kan bestå av olika delar av polypeptidkedjan som ligger långt ifrån varandra.
- Andra delar av enzymet kan vara involverade i oligomerisering, bildning av regulatoriska ämnen (allosteri) eller bildandet av substratkanal.
