enzymy Flashcards
jak dzielimy enzymy?
białka proste np. większość enzymów przewodu pokarmowego
białka złożone holoenzym -> kofaktor + apoenzym
jakie są kofaktory?
- grypa prostetyczna związana na trawle z apoenzymem np. fosforan pirydoksalu w aminotransferazach, FMN, FAD, difosforan tiaminy, biotyna
- koenzym nie związany na trwale z apoenzymem np. NAD+, NADP+, CoA, THF
- aktywatory - jony, najczęściej metali: Co, Cu, Mn, Mg, Zn
czy wszystkie kofaktory są syntezowane w organizmie?
nie
które koenzymy są endogenne?
biopteryny, kwas liponowy
jakie są mechanizmy reakcji dwusubstratowych?
1) sekwencyjny uporządkowany -> charakterystyczny dla NAD(P)-zależnych oksydoreduktaz np. dehydrogenaza jabłczanowa
2) sekwencyjny o dowolnej kolejności - charakterystyczny dla reakcji katalizowanych przez wiele kinaz np. kinaza kreatynowa
3) typu ping-pong - charakterystyczny ślą aminotransferaz i proteaz serynowych np. alat i aspat
enzymy monomeryczne
enzym złożony z jednego łańcucha polipeptydowego
zbudowane z dwu lub więcej łańcuchów polipeptydowych połączonych kowalencyjnie np. mostkami disiarczkowymi (powstające z jednego łańcucha peptydowego) np. insulina
enzymy oligomeryczne
zbudowane z dwu lub więcej podjednostek połączonych wiązaniami niekowalencyjnymi (np. oddziaływaniami hydrofobowymi)
mogą być regulowane przez polimeryzację i depolimeryzację
kompleksy wieloenzymowe
np. kompleksy dehydrogenaz 2-oksokwasów, kompleks dehydrogenazy pirogronianowej (dehydrogenaza pirogronianowa, acetylotransdferaza liponvianowa, dehydrogenaza liponianowa)
enzymy wielofunkcyjne
np. synteza kwasów tłuszczowych, mutaza bisfosfoglicerynianowa/fosfataza 2,3-bisfosfoglicerynianu, synteza pirymidyn
izoenzymy
odmienne formy molekularne enzymu (różne sekwencje aminokwasów w białku enzymu) katalizujące taką samą reakcję
- najczęściej są produktami różnych genów
- mogą się różnić składem podjednostkowym
- wykazują różnice we właściwościach np. wrażliwość na czynniki regulatorowe, powinowactwo do substratów (np. heksokinaza i glukokinaza)
- często występują w różnych typach komórek
- profil izoenzymów może zmieniać się pod wpływem czynników środowiska, różnicowania komórek, procesów patologicznych
co to jest LDH i jaka reakcję katalizuje?
dehydrogenaza mleczanowa
pirogronian –> mleczan
NADH+H+ –> NAD+
gdzie występuje LDH1?
w sercu
gdzie występuje LDH5?
mięsień szkieletowy
jak klasyfikuje się enzymy? od klasy 1 do 6
oksydoreduktazy
transferazy
hydrolazy
liazy
izomerazy
ligazy (syntetazy)
jakie istnieją modele miejsca katalitycznego?
- model zamka i klucza (sztywny model matrycowy)
- model wzbudzonego dopasowania (model ręki i rękawiczki)
jakie są wiązania uczestniczące w powstawaniu kompleksu enzym-substrat?
oddziaływania elektrostatyczne
wiązania wodorowe
siły van der Waalsa
oddziaływania hydrofobowe
wiązania kowalencyjne
czym jest entalpia swobodna (deltaG)?
określa kierunek i stan równowagi reakcji chemicznej
jeśli entalpia swobodna tworzenia produktów jest mniejsza od entalpii swobodnej substratów to oznacza że reakcja jest reakcją spontaniczną
reakcja egzoergiczna
energia swobodna produktów jest niższa niż substratów - tylko taka reakcja przebiega samorzutnie
reakcja endoergiczna
energia swobodna produktów jest wyższa niż substratów - aby taka reakcja zaszła musi być sprzężona z reakcją egzoergiczną - jedną z dróg sprzężenia jest przeniesienie energii poprzez przenośnik bogatoenergetyczny (np. ATP)
w jaki sposób enzymy przyspieszają reakcje chemiczne?
zmniejszają energię aktywacji
do zajęcia reakcji niezbędne jest powstanie zaktywowanego kompleksu przejściowego o większym zasobie energii swobodnej niż substraty i produkty
Co to energia aktywacji?
najniższa energia potrzeba do utworzenia produktów
czym jest RÓWNANIE Michaelisa-Menten?
równaniem opisującym zależność reakcji enzymatycznej od stężenia substratu
czym jest Km?
jest to takie stężenie substratu, przy którym prędkość początkowa reakcji stanowi połowę prędkości maksymalnej osiąganej przy danym stężeniu enzymu
czym jest wykres Linewaevera-Burka?
wykresem tego równania jest prosta o nachyleniu względem osi odciętych Km/vmax
czym jest kooperatywność?
- dotyczy wiązania ligandów (substrat, aktywator, inhibitory) przez białka enzymatyczne i nieenzymatyczne
- o kooperatywności mówimy wtedy, kiedy wiązanie cząsteczki ligandu z enzymem wpływa na wiązanie następnej cząsteczki ligandu przez ten enzym
- jest to cecha enzymów (białek) multimerycznych, które wiążą substrat w więcej niż jednym miejscu cząsteczki
efekt homotropowy
kiedy ligand wpływa na wiązanie cząsteczek tego samego ligandu (oddziaływanie pomiędzy tymi samymi ligandami)
efekt heterotropowy
kiedy na wiązanie jednego ligandu wpływają cząsteczki innego ligandu (oddziaływanie pomiędzy cząsteczkami różnych ligandów)
kooperatywność dodatnia
kiedy w obecności jednej cząsteczki ligandu (substratu) wzrasta wiązanie następnych cząsteczek ligandu (substratu) do enzymu
kooperatywność ujemna
antykooperatywność - kiedy w obecności jednej cząsteczki ligandu (substratu) hamowane jest wiązanie następnych cząsteczek ligandu
czym jest Rs?
indeks/współczynnik kooperatywności; odpowiada wzrostowi wysycenia enzymu substratem z 10% do 90% uzyskać można zwiększając odpowiednio stężenie substratu
ile wynosi Rs przy braku kooperatywności?
81
ile wynosi Rs przy kooperatywności dodatniej?
9
ile wynosi Rs przy kooperatywności ujemnej?
6541
jakie są czynniki wpływające na szybkość reakcji enzymatycznej?
stężenie enzymu
stężenie substratu lub substratów
obecność i stężenie aktywatora lub innych kofaktorów
pH środowiska reakcji
temperatura środowiska reakcji
co to jest jednostka standardowa (J lub U)?
taka ilość aktywności, która katalizuje przemianę 1μmola substratu w ciągu 1 min. w optymalnych warunkach reakcji przy wysycającym stężeniu substratu.
czym jest aktywność właściwa?
liczba jednostek standardowych przypadająca na mg białka
(określa stopień czystości enzymu).
czym jest aktywność molekularna?
liczba cząsteczek substratu przekształconych w produkty
w czasie 1 min. przez jedną cząsteczkę enzymu (określa sprawność katalityczną
enzymów).
Stężenie aktywności enzymatycznej (stężenie enzymu w roztworze)
wyraża się liczbą jednostek aktywności zawartych w jednostce objętości (np. J/L).
kiedy zmiany aktywności enzymów mają znaczenie?
-w stanach patologicznych
przebiegających z podwyższoną
temperaturą ciała
-hipotermia – znaczenie w
przeszczepach narządów
czym jest inhibitor?
Każda substancja powodująca zahamowanie reakcji enzymatycznej
co nie jest inhibicją?
denaturacja spowodowana wysoką temperaturą, kwasami itp.
jak dzielona jest inhibicja?
kompetycyjna
niekompetycyjna
akompetycyjna
mieszana
czym jest inhibicja nieodwracalna?
Inhibitor nie daje się oddzielić od enzymu w wyniku dializy lub rozcieńczenia.
Najczęściej dotyczy modyfikacji centrum aktywnego enzymu (blokowania lub
modyfikacji określonych aminokwasów) i ma kinetykę inhibicji niekompetycyjnej
czym jest inhibicja odwracalna?
Inhibitor daje oddzielić się od enzymu w wyniku dializy lub rozcieńczenia i ma
charakter inhibicji kompetycyjnej.
Inhibicja kompetycyjna
- rywalizacja o centrum aktywne
- strukturalne podobieństwo S i I
- kompletne odwrócenie nadmiarem
substratu
Km większe i Vmax takie samo
inhibicja niekompetecyjna
przyłączenie inhibitora nie ma
wpływu na przyłączenie substratu
Km takie samo a Vmax mniejsze
inhibicja mieszana
Max mniejsze i Km wyższe
inhibicja akompetecyjna
szczególny przypadek inhibicji niekompetecyjnej
jakie to są enzymy allosteryczne?
enzymy, których aktywność miejsca katalitycznego może
być regulowana przez efektory allosteryczne znajdujace się
w miejscu allosterycznym
- enzymy allosteryczne to oligomery
typ K enzymów allosterycznych
wpływa na powinowactwo
jak zmienia się aktywność istniejących cząsteczek enzymu?
1) regulacja aktywności poprzez kowalencyjne modyfikacje cząsteczek enzymów
- nieodwracalna modyfikacja proteolityczna enzymów
- odwracalna fosforylacja enzymów
- adenylacja/deadenylacja
- AD-rybozylacja
- acetylacja
- prenylacja
- metylacja
2) regulacja aktywności poprzez polimeryzację/depolimeryzację cząsteczki enzymu
3)regulacja aktywności przez odwracalne wiązanie ligandów
4) odwracalne wiązanie z błonami
5) odwracalne wiązanie z innymi białkami
6) naturalne inhibitory
enzymy podział ze względu na lokalizację
komórkowe i pozakomórkowe
enzymy komórkowe
powstają, działają i ulegają rozpadowi (proteolizie) w obrębie tej samej komórki
kiedy umrą to uwalniają je do osocza -> niefunkcjonalne enzymy osocza
enzymy pozakomórkowe
sekrecyjne postają w komórce ulegają sekrecji do środowiska pozakomórkowego i tam działają -> enzymy osoczowe, enzymy przewodu pokarmowego
jak w osoczu jest aspat to najprawdopodobniej jaki narząd jebnął
mięsień sercowy i wątroba
jak w osoczu jest alat to najprawdopodobniej jaki narząd jebnął
wątroba ale serce i nera trochę też
jak w osoczu jest GDH (dehydrogenaza glutaminianowa) to najprawdopodobniej jaki narząd jebnął
wątroba
jak w osoczu jest CK (kinaza kreatynowa) to najprawdopodobniej jaki narząd jebnął
mięśnie szkieletowe
jak w osoczu jest LDH to najprawdopodobniej jaki narząd jebnął
mięśnie, wątroba, serce (maga bardzo), mózg i nerka też oberwały
jaki enzym jest oznaczany w osoczu krótko po zawale serca a jaki długo po?
krótko CK-2
długo LDH1
gdzie występuje CK-1?
w mózgu
gdzie występuje CK-2?
w sercu
gdzie występuje CK-3?
w mięśniach szkieletowych
jakie białka są oznaczane w osoczu po zawale serca?
chwilę po -> mioglobina
godzinę po -> troponina
ok 1,5h po -> też troponina ale dużo więcej
czym jest MMP?
metaloproteinazy -> enzymy proteolityczne trawiące (hydrolizujące) białka macierzy pozakomórkowej)
Czym jest TIMP?
Inhibitory (naturalne) metaloproteinaz
