Enzymy Flashcards
Co jest miarą stopnia nieuporządkowania układu?
entropia
Jaki jest wzór na stałą równowagi (K)?
A + B ⇌ AB

Od czego zależy stała równowagi (K)?
K zależy wyłącznie od temperatury (T)
Jakie wyróżniamy enzymy jako biokatalizatory?
- białka (globularne)
- rybozymy (kwasy rybonukleinowe RNA)
- deoksyrybozymy (jednoniciowe kwasy deoksyrybonukleinowe DNA)
Jak mogą funkcjonować enzymy białkowe (globularne)?
- same, bez dodatkowego udziału czynników niebiałkowych
- wymagają udziału czynników niebiałkowych - kofaktorów (grupy prostetyczne; koenzymy; jony metali)
Co to jest apoenzym?
Jest to białkowa część enzymu, która po połączeniu z odpowiednimi grupami prostetycznymi lub koenzymami tworzą holoenzymy.
Co to jest kofaktor?
związek chemiczny, który jest niezbędny enzymom do katalizowania konkretnych rekacji chemicznych
Co to jest holoenzym?
aktywne białko, zawierające kofaktor
holoenzym = apoenzym + kofaktor
Jak dzielimy kofaktory?
- grupy prostetyczne (silnie, kowalencyjnie związane z enzymami)
- koenzymy (
Jakie cechy charakteryzują enzymy jako katalizatory?
- sprawność (wydajność)
- swoistość
- funkcjonowanie w łagodnych warunkach
- możliwość regulowania aktywności
Enzymy są katalizatorami charakteryzującymi się:
wysoką efektywnością/wydajnością katalityczną (oznacza to, że zwiększają szybkość reakcji)
Ilukrotnie enzymy średnio zwiększają szybkość reakcji?
106-1012 (lub nawet więcej)
np. 108-krotny wzrost szybkości reakcji oznacza, że reakcja która bez udziału enzymu trwa 3 lata trwałaby z udziałem enzymu 1 sekundę!
Co odróżnia enzymy od katalizatorów nieenzymatycznych?
enzymy przyśpieszają reakcje chemiczne w stopnie znacznie większym niż katalizatory nieenzymatyczne
Jaki katalizator nieenzymatyczny rozkłada nadtlenek wodoru do wody?
opiłki żelaza (atom żelaza jest katalizatorem)
Jaki enzym rozkłada nadtlenek wodoru do wody i gdzie w komórce się on znajduje?
katalaza (ma ona olbrzymie właściwości katalityczne)
znajduje się ona w peroksysomach
Jaka jest różnica w rozkłądzie H2O2 przez atomy żelaza i katalazę?
1 cząsteczka katalazy w temperaturze ciała ludzkiego powoduje rozkład około 7 milionów cząsteczek H2O2 w ciągu minuty.
Aby zneutralizować taką samą ilość H2O2 w ciągu 1 sekundy atom żelaza potrzebowałby 50 lat, a w ciągu 1 minuty 3000 lat.
Czym zajmuje się kinetyka reakcji enzymatycznych?
kinetyka zajmuje się szybkością reakcji, dzięki czemu uzyskujemy między innymi informację o mechanizmach rekacji
Jak wygląda kinetyczne równianie szybkości reakcji (V)?
V = k • cA • cB • … • cN
A + B + C + … + N ⇔ P + R + …
k - stała szybkości reakcji
cA • cB • … • cN - stężenia reagentów
Co to jest k (w równianiu szybkości reakcji) i jakie równanie je opisuje?
k - stała szybkości reakcji
k = Axe-∆E/RT = A/e∆E/RT
A- stała Arheniusa; R- stała gazowa; T- temperatura; ∆E- energia aktywacji (ma na nią wpływ KATALIZATOR!)
Jak zmienia się k (stała szybkości reakcji) w zależności od T(temperatura) i ∆E(energia aktywacji)?
T↑ → k↑
∆E↓ → k↑
Od czego zależy szybkość początkowa (v0) reakcji katalizowanej enzymatycznie?
- początkowego stężenia substratu [S]0
- stężenia enzymu [E]0
(link do większego obrazka http://i.imgur.com/OsmcMDN.jpg)

Jaka jest definicja szybkości reakcji (v)?
v = (+/-) dc/dt ; -d[S]/dt = d[P]/dt
S ⇔ P
(v = (+/-) ∆c/∆t ; -∆[S]/∆t = ∆[P]/∆t)
[S] - stężenie substratu; [P] - stężenie produktu
Jaki jest wzór na zmianę energii swobodnej układu (∆G‘0)?
∆G‘0 = -2,3•R•T•log10K
R - stała gazowa
T - temperatura bezwzględna (K)
K - stała równowagi reakcji
Jaka jest zależność między ∆G‘0, a K?
K↑ → ∆G‘0↓
Im K jest większe tym ∆G‘0 jest mniejsze.
Czym jest ∆G?
Jest to zmiana potencjału termodynamicznego.
Jest to kryterium spontaniczności procesu oraz miarą pracy użytecznej, którą dany system może wykonać (przy stałym p i T)
Jakie zależności między ∆G, a spontanicznością zachodzenia reakcji możemy wyróżnić?
∆G < 0 ⇒ proces (reakcja) zachodzi spontanicznie
∆G = 0 ⇒ proces (reakcja) jest w równowadze i nie może wykonać pracy
∆G > 0 ⇒ proces (reakcja) **NIE MOŻE ZAJŚĆ SPONTANICZNIE **i aby zaszedł wymaga sprzężenia z procesem, który dostarcza energii (∆G1+∆G2=∆G3)
Dlaczego cukier w cukierniczce nie spala się na naszych oczach?
C12H22O11 (sacharoza) + 12O2 → 12CO2 + 11H2O
∆G0= -5,693 kJ/mol
∆G0 mówi nam tylko czy reakcja może przebiegać bez konieczności dostarczenia dodatkowej energii, aby przekształcić substrat w produkt, ale nic nie mówi na temat prawdopodobieństwa zajścia takiej reakcji - kiedy i jak szybko to nastąpi.
Czy ∆G0 mówi nam coś na temat prawdopodobieństtwa zajścia danej reakcji (kiedy i jak szybko to nastąpi)?
NIE
Czy ∆G0 mówi coś na temat szybkości z jaką reakcja zachodzi?
∆G0 nie mówi NIC NA TEMAT SZYBKOŚCI z jaką reakcja zachodzi

Jak wygląda wykres postępu reakcji uwzględniając reakcję katalizowaną oraz niekatalizowaną:

Czy mechanizm reakcji ma wpływ na ∆G0?
Mechanizm reakcji NIE MA wpływu na ∆G0
W jaki sposób enzymy przyspieszają reakcję?
poprzez stabilizację stanu przejściowego
Co zapobiega spontanicznemu spłonięciu organizmu i jaka w tym rola enzymów?
To że zdecydowana większość reakcji przebiegających w żywym orgaizmie, aby mogła zajść wymaga od substratów pokonania bariery w postaci energii aktywacji.
Enzymy obniżają energię aktywacji przyspieszając reakcje w kontrolowany sposób i zapobiegać dzięki temu powstawaniu niepożądanych produktów i zniszczeniu organizmu.
Od czego zależne jest powstawanie kompleksu enzym-substrat (ES)?
Od pokonania barier termodynamicznych i fizykochemicznych
Wpływ ma:
1. rozproszenie i ruchliwość cząsteczek
- uwodniene substratu
- stabilność utrwalonej struktury substratu (ów)
Co umożliwia uzyskanie stanu przejściowego (enzym + substrat)?
Zbliżenie i odpowiednie ustawienie substratów
wiązanie substratów pozwala na obniżenie energii aktywacji

Co to jest centrum/miejsce aktywne enzymu?
-hydrofobowe mikrośrodowisko (szczelina lub zagłębienie niedostępne dla cząsteczek wody)

-układ przestrzenny złożony z polarnych grup reszt aminokwasowych leżących w różnych pozycjach liniowej sekwencji aminokwasów (wiązanie substratu, kataliza - centra katalityczne).
Jakie modele oddziaływania enzym-substrat wyróżniamy?
- model klucza i zamka
- model wzbudzonego dopasowania
(obrazek w wyższej rodzielczości <a>http://i.imgur.com/58n45eU.png</a>)

Jakie modele oddziaływania enzym-substrat wyróżniamy? (numer 2)
- model klucza i zamka
- model wzbudzonego dopasowania
(obrazek w wyższej rodzielczości <a>http://i.imgur.com/3NwWGxq.png</a>)

Co umożliwia stabilizację stanu przejściowego?
- Zbliżenie i odpowiednie ustawienie substratów (efekty entropijne)
- Hydrofobowość centrum aktywnego (wzmocnienie oddziaływań w środowisku o zmniejszonym i ograniczonym dostępie wody)
- Wywoływanie naprężeń i odkształcen w substracie (przybliżanie struktury stanu przejściowego)
Co to jest stan stacjonarny?
Stan stacjonarny pojawia się, gdy stężenia intermediatorów (w tym wypadku [ES]) pozostają takie same nawet gdy stężenia substratów i produktów ulegają zmianie. Następuje to wtedy, kiedy szybkości tworzenia i rozpadu kompleksu ES są równe.
(większy obrazek tutaj: <a>http://i.imgur.com/Lf9LYvu.png</a>)

Co to jest stan pre-stacjonarny?
powstawanie kompleksu ES (jak sama nazwa wskazuje pre-stacjonarny jest przed stacjonarnym)
(większy obrazek tutaj: <a>http://i.imgur.com/Lf9LYvu.png</a>)

Początkowa szybkość reakcji (wykres):
(większy obrazek tutaj: <a>http://i.imgur.com/QLcHKLt.png</a>)

Na czym polega założenie isteninia stanu stacjonarnego?
Na tym, że istnieje stałe stężenie kompleksu ES.
(większy obrazek tutaj: <a>http://i.imgur.com/kLsRYSo.png</a>)

Stężenie wolnego enzymu ([E]):
(większy obrazek tutaj: <a>http://i.imgur.com/v9V2wWk.png</a>)

Jaki wzór ma Stała Michaelisa?

Czy szybkość reakcji V0 zależy od stężenia kompleksu ES ([ES])?
TAK, zależy

Co następuje, gdy [ES]=[E]0:
Wtedy reakcja ma MAKSYMALNĄ SZYBKOŚĆ (Vmax)
V0 = Vmax = k2[E]0
Co to jest Stała Michaelisa (KM)?
KM jest równa takiemu stężeniu substratu, przy którym szybkość reakcji osiąga połowę swojej maksymalnej wartości.
(obrazek w większej rozdzielczości: <a>http://i.imgur.com/iOCH7nR.png</a>)

Jaki jest wzór równiania Michaelis-Menten:
[S] - stężenie substratu
KM - stała Michaelisa
Vmax - szybkość maksymalna

Co to jest rząd reakcji? + przykłady
suma wykładników stężeń w równaniu reakcji
⇒ reakcje 1-rzędu v = k[S]1
⇒ reakcje 2-rzędu v = k[S]1•[S2]1
⇒ reakcje 0-rzędu v = k0 zwiększenie stężenia substratu nie wpływa na wzrost szybkości reakcji (wysycone wszystkie miejsca katalityczne - enzym pracuje z maksymalna prędkością)
Czy zmiana stężenia substratu wpływa na szybkość reakcji 0-rzędu?
nie
Co to jest K?
jest to stała dysocjacji
Co to jest k?
stała szybkości reakcji
Co to jest k1 i k-1 w tym wypadku?

k1 = stała szybkości reakcji “przekształcenia substratu w kompleks ES (asocjacja)
k2 = stała szybkości “przekształcenia” kompleksu ES w substrat (dysocjacja)
Na czym polega założenie istnienia stanu stacjonarnego?
szybkość tworzenia kompleksu ES = szybkość rozpadu kompleksu ES

Czemu odpowiada KM, gdy k2<-1?

Wówczas KM odpowiada w zasadzie stałej dysocjacji kompleksu ES tym samym informuje nas o wzajemnym powinowactwie enzymu i substratu.

Czy KM jest typową stałą dysocjacji?
Nie jest, gdyż mamy do czynienia ze stanem równowagi TYLKO ze “stałą dysocjacji Michaelis-Menten (M-M)” lub dysocjacji kompleksu ES. Oznacza to, że jeśli KM ma małą wartość to istnieje duże powinowactwo E do S i na odwrót.

Jeśli KM ma mała wartość to:
istnieje duże powinowactwo E do S i na odwrót
Co to jest k2, jak jest inaczej nazywana oraz w jakich jednostkach jest ona wyrażana?
inaczej zowie się kcat
jest to liczba obrotów enzymu, stała szybkości tworzenia produktu
k2 wyrażana jest w [s-1]
Co to jest szybkość maksymalna Vmax?
Vmax=k2[E0]
Od czego bardzo zależy stała szybkości reakcji i szybkość reakcji?
Od stężenia substratu [S]
Gdy k2<-1 to:
Wówczas KM odpowiada w zasadzie stałej dysocjacji kompleksu ES tym samym informuje nas o wzajemnym powinowactwie ENZYMU i SUBSTRATU.
k2(kcat) - liczba obrotów enzymu

Gdy k2>>k-1:
wówczas k2/KM = k1 (szybkość reakcji enzymatycznej jest ograniczona szybkością dotarcia substratu do centrum aktywnego enzymu - k1 = wspomaganie dyfuzji)

Czym jest odwrotność równania Michaelisa-Menten (M-M)?
liniową zależnością - równianie Lineweaver-Burke
Jaki jest wzór równania Lineweaver-Burke?

Co oznaczają poszczególne komponenty równania Lineweaver-Burke?

Jak wygląda wykres równania Lineweaver-Burke?

Czym się różni wykres równania Michaelis-Menten od wykresu równania Lineweavera-Burke?
Michaelis-Menten to zależność hiperboliczna
Lineweaver-Burke to zależność liniowa

Co się stanie, gdy do wzoru Linewaevera-Burke podstawimy


Czy enzymy allosteryczne działają zgodnie z kinetyką Michaelis-Menchen?
Nie, gdyż wykazują one sigmoidalną zależność szybkości reakcji od stężenia substratu (a w M-M jest ona hiperboliczna).

Których enzymów dotyczy równanie Hilla?
tych które przyłączają substraty w sposób kooperatywny (kinetyka M-M i kinetyka allosteryczna).
przykładem jest przyłączanie O2 przez hemoglobinę

Jaki wzór ma równanie Hilla?

Jakie rodzaje interakcji allosterycznych wyróżniamy?
- efekty homotropowe
- efekty heterotropowe
Scharakteryzuj efekty homotropowe:
zmiany powinowactwa enzymu do substratu i/lub jego aktywności powodowane oddziaływaniem enzymu z substratem lub inną cząsteczką wiążącą się w jego centrum aktywnym

Scharakteryzuj efekty heterotropowe:
zmiany powinowactwa do substratu i/lub aktywności enzymu powodowane oddziaływaniem enzymu z cząsteczkami wiążącymi się z nim w innym miejscu niż centrum aktywne (efektory allosteryczne)

Co robią efektory allosteryczne?
zmieniają zależność szybkości reakcji (v0) od stężenia substratu ([S]0)

Co robi aktywator allosteryczny?
obniża wartość K0.5

Co robi inhibitor allosteryczny?
zwiększa wartość K0.5

Enzymy allosteryczne “klasy V” - jak wpływają na kcat?
allosteryczny aktywator zwiększa wartość kcat
inhibitor allosteryczny obniża wartość kcat

Czy efektory allosteryczne zmieniają Vmax?
nie
Jak inhibitor allosteryczny wpływa na K0.5dla substratów?
zwiększa wartość
Jak aktywator allosteryczny wpływa na K0.5dla substratów?
obniża
Co jest enzymem reakcji syntezy karbamoiloasparaginianu?
transferaza karbamoiloasparaginianowa

Co to za związek?

karbamoiloasparaginian
Jakie modele kooperatywnego wiązania ligandów do układu złożonego z wielu podjednostek wyróżniamy?
- model jednoprzejściowy
- model sekwencyjny
Na czym polega model jednoprzejściowy?
wszystkie jednostki występują albo w stanie T, albo w stanie R

Na czym polega model sekwencyjny?
związanie liganda zmienia konformację podjednostki, do której się związał. Ta zmiana konformacyjna inicjuje zmiany w sąsiednich podjednostkach wzmagające ich powinowactwa do liganda

Co hamuje aktywność enzymów?
inhibitory
Co to są inhibitory?
Są to czynniki hamujące aktywność enzymów.
Nie są one naturalnymi skłądnikami środowiska katalizowanych przez enzymy reakcji.
Jakie wyróżniamy typy inhibicji?
- inhibicja odwracalna
- hamowanie kompetycyjne
- hamowanie mieszane (niekompetycyjne/akompetycyjne) - inhibicja nieodwracalna
Jakie typy inhibicji odwracalnej wyróżniamy?
- hamowanie kompetycyjne
- hamowanie mieszane (niekompetycyjne/akompetycyjne)
Na czym polega hamowanie (inhibicja) nieodwracalna?
Jest to zwykle kowalencyjna modyfikacja łańcucha bocznego aminokwasu niezbędnego dla akywności katalitycznego enzymu (z jego centrum aktywnego-katalitycznego)
Przy pomocy czego hamuje się aktywność esterazy acetylocholiny?
przy pomocy diizopropylofluorofosforanu (DIPF) (gaz bojowy)
jest to inhibicja nieodwracalna

Jak wygląda proces hamowania aktywności esterazy acetylocholiny przy pomocy diizopropylofluorofosforanu(DIPF)?

Jak wygląda wzór substratu penicyliny?

Jak wygląda wzór penicyliny?

Jaki enzym blokuje penicylina?
transpeptydazę
jest to inhibicja nieodwracalna
Jak wygląda blokowanie transpeptydazy przez penicylinę?

Co jest inhibitorem chymotrypsyny?
Tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone (TPCK)
jest to inhibicja nieodwracalna

Jak wygląda blokowanie chymotrypsyny przez TPCK?

Jaka jest potoczna nazwa kwasu acetylosalicylowego?
aspiryna
Jaki wzór ma kwas acetylosalicylowy(aspiryna)?

Czego inhibitorem jest kwas acetylosalicylowy(aspiryna)?
cyklooksygenazy
W jaki sposób działa aspiryna?
kwas acetylosalicylowy acetyluje grupę -OH seryny w centrum aktywnym cyklooksygenazy
jest to inhibicja nieodwracalna
Czy hamowanie aktywności esterazy acetylocholiny przy pomocy DIPF jest odwracalne?
nie, jest to inhibicja nieodwracalna
Czy hamowanie aktywności transpeptydazy przez penicylinę jest odwracalne?
nie, jest to inhibicja nieodwracalna
Czy hamowanie aktywności chymotrypsyny przez TPCK jest odwracalne?
nie, jest to inhibicja nieodwracalna
Czy hamowanie aktywności cyklooksygenazy przez aspirynę jest odwracalne?
nie, jest to inhibicja nieodwracalna
Na czym polega hamowanie (inhibicja) odwracalna?
wiązanie (oddziaływaniami odwracalnymi) przez enzym inhibitora prowadzi do przejściowego spadku aktywności, która można przywrócić w wyniku usunięcia inhibitora ze środowiska reakcji
Czy hamowanie kompetycyjne jest odwracalne?
tak
Jak przebiega hamowanie kompetycyjne?
- substrat i inhibitor konkurują o miejsce aktywne
- inhibitor łączy się z miejscem aktywnym i uniemożliwia wiązanie substratu do niego
(większy obrazek tutaj: <a>http://i.imgur.com/HcrSyxw.png</a>)

Jak wygląda wykres zależności Lineweavera-Burke z inhibicją kompetycyjną?

Czym leczy się nadcisnienie tętnicze i schorzenia układu krążenia (dotyka to aż 20% populacji w Polsce!)?
inhibitory ACE
Na co pozwala nam znajomość kinetyki i mechanizmu reakcji enzymatycznych?
pozwala to coraz częściej na osiąganie powodzenia w terapii rozmaitych schorzeń poprzez stosowanie precyzyjnie dostosowanych do enzymu (reakcji) inhibitorów kompetycyjnych, analogów stanu przejściowego (“Samobójrzych substratów”)
Na którym etapie układu renina-angiotensyna działają inhibitory ACE?
na etapie przekształcania angiotensyny I w angiotensynę II
Co robią inhibitory ACE?
hamują ACE(peptydylo dipeptydazę) hydrolizującą angiotensynę I (nieaktywną) w angiotensynę II (aktywną)
Czego wymaga enzym konwertujący angiotensynę?
dla zwej aktywności katalitycznej wymaga jonów metalu Zn2+
Podaj przykłady inhibitorów ACE:
- kaptopril
- enalapril
Czym jest nowotwór?
Nowotwór jest to rodzacj choroby genetycznej, w której rozwoju uczestniczy szereg zmutowanych genów odpowiedzialnych za prawidłowe funkcjonowanie zegara cyklu komórkowego i jego podstawowe właściwości.
Jakie cechy charakteryzują komórki nowotworowe?
- utrata charakterystycznego dla prawidłowej komórki stanu i stopnia zróżnicowania (odróżnicowywanie się)
- niezrównoważony potencjał proliferacyjny
prowadzi to w konsekwencji do:
- wzrostu masy guza
- w dalszych etapach do przerzutowania (tworzenia ognisk wtórnych) tzw. metastazy
Jakie wyróżniamy fazy cyklu komórkowego?
- G1(gap 1) - synteza RNA i białek; życie codzienne komórki
- S(synthesis) - synteza DNA i replikacja chromosomów
- G2(gap 2) - przygotowanie do podziału komórkowego (czyli mitozy)
- M(mitosis) - podział komórkowy
G1+S+G2 = interfaza
Które zasady to puryny?
adenina i guanina
W którym kwasie nukleinowym występują puryny?
w RNA i DNA
Które zasady to pirymidyny?
uracyl (RNA), cytozyna i tymina(DNA)
Czym jest kwas foliowy dla reduktazy dihydrofolianowej?
substratem
Jakie znasz inhibitory reduktazy dihydrofolianowej?
- aminopteryna
- ametopteryna
Jaki skrót ma reduktaza dihydrofolianu?
DHFR
Jak działają antymetabolity na DHFR i gdzie ma to zastosowanie?
Wiążą się z DHFR około 1000-razy mocniej niż substrat (kwas foliowy).
Jest to stosowane w terapii niektórych typów ostrych białaczek i wielu innych rodzajów nowotworów.
Jak wygląda wykres zależności Lineweavera-Burke przy inhibitorze niekmopetycyjnym?

Jak przebiega hamowanie niekompetycyjne?
- inhibitor wiąże się w innym miejscu enzymu niż miejsce aktywne
- inhibitor odkształca (zmienia) strukturę enzymu (centrum aktywnego)
- związanie inhibitora spowalnia lub uniemożliwia(!!) powstawanie produktów
substrat i inhibitor mogą być wiązane równocześnie
Czy w hamowanie niekompetycyjnym substrat i inhibitor mogą być wiązane równocześnie?
tak, mogą
Czym rózni się hamowanie niekompetycyjne od akompetycyjnego?
w niekompetycyjnym KI1=KI2
w akompetycyjnym KI1=0
Jak wygląda wykres zależności Linewaevera-Burke dla hamowania akompetycyjnego?

Wymień znane Ci zymogeny syntetyzowane w żołądku:
pepsynogen
Wymień znane Ci zymogeny syntetyzowane w trzustce:
- chymotrypsynogen
- trypsynogen
- prokarboksypeptydaza
- proelastaza
W jakiej postaci syntetyzowane są proteazy serynowe?
zymogenów
W jaki sposób zymogeny zostają aktywowane?
poprzez proteolityczne usunięcie fragmentu ich łańcucha polipeptydowego
Jak przebiega aktywacja chymotrypsynogenu?

Który fragment pepsynogenu maskuje centrum aktywne?
jego N-końcowy fragment
Jak przebiega aktywacja pepsynogenu?

Jakie wyróżniamy typy modyfikacji kowalencyjnej?
- fosforylacja
- adenylylacja
- ADP-rybozylacja
- metylacja
Która modyfikacja kowalencyjna zachodzi w syntezie glutaminy?
adenylacja
Jak przebiega fosforylacja?

Jak przebiega metylacja?

Co jest pierwszym kluczowym etapem biosyntezy pirymidyn?
transkarbamylacja asparaginianu
Jaki enzym aktywuje proces transkarbamylacji asparaginianu?
transferaza karbamoilo-asparaginianowa (ATC)

Jak przebiega transkarbamylacja asparaginianu?

Jakie enzymy mogą występować w surowicy krwi?
- występujące naturalnie i pełniące określone funkcje (np. enzymy kaskady krzepnięcia krwi - jako proenzymy)
- przypadkowo pojawiające się w wyniku uszkodzenia tkanek, procesów zapalnych lub proliferacyjnych (łagodne przerosty, nowotwory)
POMIAR AKTYWNOŚCI (ILOŚCI) ENZYMÓW W SUROWICY KRWI MA OGROMNE ZNACZENIE DIAGNOSTYCZNE
Jakich enzymów oznacza się stężenie w płynach biologicznych (np. surowica, mocz) w celach diagnostycznych?
- fosfataza alkaliczna i kwaśna
- amylaza
- dehydrogenaza mleczanowa
- kinaza (fosfo)kreatynowa (kreatynowa)
- acetylocholinesteraza
- eminotransferaza asparaginowa i alaninowa
Jak można wyrazić stężenie enzymu?
- stężenie aktywności w płynie biologicznym (U/L lub kat/L)
- mol/L - dla czystych, homogennych roztworów enzymów
Jakie są międzynarodowe jednostki aktywności i co oznaczają?
IU, U
1U to aktywność wytwarzająca 1 µmol produktu/min
1U = 16.67 nkat (10-9kat)
Co to są katale, jaki mają skrót i co oznaczają?
są to jednostki aktywności
1 kat to aktywność wytwarzająca 1 mol produktu / s
1 kat = 6•107U
Jak wygląda wykres optymalnego pH enzymu i jaka to jest zależność?
pH optymalne jest indywidualną zależnością każdego enzymu

Jak wygląda wykres optymalnej temperatury enzymu i jaka to jest zależność?
temperatura optymalna jest zasadniczo jednakową (około 40oC) dla większości enzymów

Gdzie występuje aminotransferaza alaninowa i co powoduje podwyższony jej poziom?
w wątrobie (ale także w mięśniach, sercu, nerkach)
przyczyna podwyższonego poziomu: zapalenie wątroby, żółtaczka
Gdzie występuje amintransferaza asparaginianowa i co powoduje jej podwyższony poziom?
w sercu, mięśniach, erytrocytach, wątrobie
przyczyna podwyższonego poziomu:
serce-niedotlenienie m. sercowego
mięsień-uszkodzenie mięśnia
erytrocyty-anemia
wątroba-zapalenie wątroby
Jaki skrót ma aminotransferaza alaninowa?
ALT
Jaki skrót ma aminotransferaza asparaginianowa?
AST
Jaką reakcję katalizują aminotransferaza alaninowa (ALT) i aminotransferaza asparaginianowa (AST)?
TRANSAMINACJA

Co to są izoenzymy?
fizycznie odmienne (struktura, ładunek wypadkowy) formy danego enzymu, z których każda katalizuje tę samą reakcję
W wyniku czego powstają izoenzymy?
powstają z wyniku duplikacji genów
Jakie izoenzymy (i zbudowane z jakich podjednostek) dehydrogenazy mleczanowej występują w mięśniu sercowym i RBC?
LDH I1 - HHHH
LDH I2 - HHHM
Jakie izoenzymy (i zbudowane z jakich podjednostek) dehydrogenazy mleczanowej występują mózgu i nerkach?
LDH I3 - HHMM
Jakie izoenzymy (i zbudowane z jakich podjednostek) dehydrogenazy mleczanowej występują w wątrobie i mięśniach szkieletowych?
LDH I4 - HMMM
LDH I5 - MMMM
W jakiej formie występuje kinaza (fosfo)kreatynowa (CPK)?
występuje jako dimer dwóch rodzajów podjednostek:
- M - typu mięśniowego (bo Muscle)
- B - typu mózgowego (bo Brain)
W mózgu: BB
W mięśniu szkieletowym: MM
W mięśniu sercowym: MB!!!!
Jak zbudowana jest kinaza (fosfo)kreatynowa (CPK) w mózgu?
BB
Jak zbudowana jest kinaza (fosfo)kreatynowa (CPK) w mięśniu szkieletowym?
MM
Jak zbudowana jest kinaza (fosfo)kreatynowa (CPK) w mięśniu sercowym?
MB
Jaki skrót ma dehydrogenaza mleczanowa?
LDH
Jak wygląda wykres zależności zmiany aktywności enzymów (CPK i LDH) do czasu po bólu w klatce piersiowej?
CPK - kinaza (fosfo)kreatynowa
LDH - dehydrogenaza mleczanowa

Jaka jest rola rybonukleazy A?
hydroliza wiązania 3’,5’ fosfodiestrowego w RNA przy 3’ końcu nukleotydu pirymidynowego z wytworzeniem 2’,3’-cyklicznego nukleotydu pirymidynowego jako pośredniego produktu
Jak przebiega proces hydrolizy wiązania 3’5’-fosfodiestrowego w RNA przy pomocy rybonukleazy A?
- His 119 - ogólny kwas - protonuje mostek fosfodiestrowy (wodór przechodzi na 5’O rybozy sąsiadującej z nukleotydem pirymidynowym)
- His 12 - ogólna zasada - przyłącza wodór z 2’OH rybozy nukleotydu pirymidynowego
- Między nukleofilowym tlenem 2’ oraz fosforem tworzy się wiązanie i fosfor przejściowo związany jest z pięcioma atomami tlenu - ten stan przejściowy stabilizowany jest przez dodatnio naładowany łańcucj boczny Lys 41
- Powstaje 2’,3’-cykliczny nukleotyd pirymidynowy
- Hydroliza wiązania 2’,3’-fosfodiestrowego przez odwrócenie reakcje fazy pierwszej - histydyny miejsca aktywnego wracają do wyjściowego stanu uprotonowania
Trypsyna posiada argininę, która:
ma ujemnie naładowaną grupę karboksylową
Chymotrypsyna posiada fenyloalaninę, która posiada:
reszty hydrofobowe
Co posiada chymotrypsyna (jako wolny enzym) w swojej konformacji przestrzennej?
- centrum aktywne
- hydrofobową kieszeń

Jaka jest rola chymotrypsyny?
hydroliza wiązania peptydowego
Co wchodzi w skład katalitycznej triady chymotrypsyny katalityczna triada?
His 57, Asp 102, Ser 195
Co się dzieje w chymotrypsynie podczas nieobescności substratu?
His 57 tworzy wiązanie wodorowe z grupą -OH Ser 195
Co się dzieje z chymotrypsyną podczas obecności substratu?
- następuje **nukleofilowy atak **tlenu grupy -OH Ser 195 na węgiel karbonylowy wiązania peptydowego
- przeniesienie protonu z Ser 195 na His 57
- Asp 102 z grupą -COO- stabilizuje w stanie przejściowym dodatnio naładowaną His 57 i zapewnia jej odpowiednią formę tautomeryczną
- uprotonowana His 57 przekazuje proton na atom azotu wiązania peptydowego, które w rezultacie ulega hydrolizie
- powstaje przejściowy Acylo-Enzym
- deacylacja - odwrócenie acylacji z podstawieniem cząseczki wody w miejsce aminowej części substratu
Lizozym to inaczej:
muramidaza
Do jakiej klasy enzymów należy lizozym?
hydrolaz
Gdzie występuje lizozym?
w ziarnistościach granulocytów
Jaka jest funkcja lizozymu?
degraduje polisacharydowy składnik ścian komórkowych bakterii hydrolizując wiązanie β (1→4) glikozydowe między GlcNAc i MurNAc
Czym się różni ściana komórkowa bakterii gramdodatnich od gramujemnych?
bakterie gramujemne mają dodatkową zewnętrzną błonę komórkową i mniej warstw peptydoglikanu
Jak przebiega hydroliza wiązania β (1→4) glikozydowego między GlcNAc i MurNAc przez lizozym?
- pierścień D w związanym w centrum aktywnym sześciocukrowym fragmencie (A-B-C-D-E-F) peptydoglikanu musi mieć konformację półkrzesełkową zamiast zwykłej krzesełkowej (dopasowanie)
- Glu 35 - ogólny kwas - protonuje tlen wiązania glikozydowego
- powstaje jon oksokarboniowy w pierścieniu D, a odłączeniu ulega część łańcucha z pierścieniem E i F
- Asp 52 - ogólna zasada - stabilizuje stan przejściowy
- hydroliza prowadząca do przyłączenia grupy -OH z cząsteczki wody do jonu oksokarboniowego i wodoru do Glu 35
Jaka jest funkcja dehydratazy węglanowej (anhydrazy węglanowej)?
katalizuje odwracalne uwodnienie CO2 do H2CO3

Jak przebiega uwodnienie CO2 przez anhydrazę węglanową?
- aktywacja H2O przez Zn2+ (kwas Lewisa)
- powstanie hydroksylowego (OH-) nukleofilu
- nukleofilowy atak karbonylu w CO2
- powstanie kwasu węglowego
- uwolnienie kwasu wodorowęglanu
