FERMENTAI 2

Question 1

Kas būdinga cheminėms reakcijoms?

Answer 1

A) termodinamika - apibūdina reakcijos energijos balansą (G) ir pusiausvyrą Kp
B) kinetika - apibūdina reakcijos greitį, jo priklausomumą nuo įvairių veiksnių.
Fermentai veikia tik reakcijos kinetiką, bet neveikia jų termodinamikos.

Question 2

kas yra cheminės (fermentinės) reakcijos greitis?

Answer 2

tai reguliuojančių molekulių skaičius, paverčiamas produktu per laiko vienetą.

Question 3

kas yra Km?

Answer 3

tai substrato koncentracija [S], kuriai esant reakcijos greitis lygus pusei maksimalaus 1/2 Vmax
kuo Km mažesnis, tuo fermentas aktyvesnis - greičiau pasiekia aktyvacijos energiją.

Question 4

kokius žinote fermentinės reakcijos kinetinius rodiklius?

Answer 4

Reakcijos greitis
Km
Dvigubi atvirkštiniai grafikai - Lainuverio Berko grafikas

Question 5

Nuo kokių veiksnių priklauso fermentinės reakcijos greitis?

Answer 5

Nuo substrato koncentracijos
Nuo temperatūros
Nuo pH
Nuo tam tikrų junginių, kurie greitina fermentinę reakciją - aktyvikliai, arba slopinantys - inhibitoriai.

Question 6

Ką galėtumėt išsamiau papasakoti apie reakcijos greičio priklausomybę nuo koncentracijos [S]?

Answer 6

Pradžioje reakcija yra tiesioginė, kol fermentų aktyvieji centrai visi įsotinami substratu.
Tiesinės priklausomybės nebelieka, naujos substrato molekulės gali jungtis tik tada, kai disocijuoja iš fermento AC produktas. Pasiekus tokią būseną - Vmax.
Reakcijos greitis pradeda mažėti, nes produktas disocijuoja iš fermento AC ir dalelių vis daugėja aplink.

Question 7

Ką vadiname slopinimu (inhibavimu) substratu?

Answer 7

Kai kurių fermentų aktyvumas sumažėja esant didelėms S koncentracijoms.

Question 8

Kodėl vyksta slopinimas substratu?

Answer 8

Didelis molekulių kiekis sulėtina susidariusio produkto difuziją iš fermento AC, todėl sulėtėja EP komplekso skilimo greitis.

Question 9

Reakcijos greičio priklausomybė nuo temperatūros. Papasakokite išsamiau?

Answer 9

Fermento aktyvumo priklausomybė nuo temperatūros yra varpo formos.
Optimali temperatūra - jai esant fermentinė reakcija vyksta greičiausiai.
Pakėlus daugiau nei 45 laipsnių temperatūrai, reakcijos greitis ima mažėti, nes dėl chaotiško molekulių judėjimo pakinta fermento ir jo AC erdvinė struktūra.
Keliant temperatūra dar aukščiau - baltymai denatūruoja.
Optimali temperatūra - 20-40 laipsnių Celcijaus.

Question 10

Reakcijos greičio priklausomybė nuo pH? Duokite pavyzdžių.

Answer 10

Fermento aktyvumo priklausomybė nuo pH yra varpo formos

gali keistis ryšių pobūdis tarp apofermento ir kofermento

gali keistis fermento AC grupių ir S jonizacijos laispsnis, o tai gali veikti į ES sąveiką ir patį katalizės procesą.

patys jonai (H+ ar OH-gali dalyvauti katalizės procese)

Daugelio ląstelių fermentų optimalus veikimo pH yra artimas neutraliam (pH 6,5-7,5), tačiau tam tikrų virškinimo fermentų optimalus veikimo pH yra kitoks, pvz.: pepsino-pH 1,5-2,5, tripsino-pH 7,8

Question 11

Kokie pagrindiniai fermentų aktyvumo slopinimo (inhibavimo tipai)?

Answer 11

*NEGRĮŽTAMASIS SLOPINIMAS (INHIBAVIMAS)(katalitiniainuodai) –inhibitoriai jungiasi su fermentais kovalentiniais ryšiais.
*GRĮŽTAMASIS SLOPINIMAS (INHIBAVIMAS)–inhibitoriai jungiasi su fermentais nekovalentiniais ryšiais. Sumažėjus inhibitoriaus koncentracijai, fermento aktyvumas atsistato.

Question 12

Kokie negrįžtamojo slopinimo tipai?

Answer 12

Negrįžtamas kovalentinis modifikavimas, pvz., Hg jungias i su fermente esančiomis–SH grupėmis kovalentiniais ryšiais
*Pereinamosios būsenos struktūriniai analogai. Fermento AC komplementarus substrato pereinamajai būsenai, pavyzdžiui, penicilinas labai stipriai jungiasi prie glikopeptidiltransferazės-fermento, būtino bakterijos sienelės sintezei
*Savižudybės inaktyvikliai, dar vadinami mechanizmu pagrįsti inhibitoriai

Question 13

Kokie grįžtamojo slopinimo (inhibavimo) tipai?

Answer 13

KONKURENTINIS SLOPINIMAS - Specifinė katalitinei vietai,kur slopiklis konkuruoja su substratu.Slopinimą pašalina substratas.
V max nesikeičia, o Km padidėja.

NEKONKURENTINIS SLOPINIMAS - Slopiklis jungiasi prie E ar ES komplekso nekatalitinėje vietoje.Substrato prisijungimas nekinta,bet ESI kompleksas nevirsta produktu.Slopinimo substratas nepašalina.
Vmax sumažėja proporcingai slopiklio koncentracijai, o Km nesikiečia.

BEKONKURENTINIS SLOPINIMAS

Question 14

KOKIUS ŽINOTE FERMENTŲ AKTYVUMO REGULIAVIMO BŪDUS PRIKLAUSOMAI NUO FIZIOLOGINIŲ POREIKIŲ?

Answer 14

I. Keičiamas fermento kiekis
II. Keičiamas jau esančių fermentų aktyvumas (kiekis nesikeičia)

Question 15

Kas turi įtakos fermentų aktyvumui?

Answer 15

Fermentų erdvėskyra ląstelėje(kompartmentacija)
Substrato koncentracija [S].Reakcijos greitis didėja priklausomai nuo [S],tačiau fermentams būdinga įsotinimo kinetika,t.y.pasiekiamas Vmax.

Question 16

Kokiais būdais keičiamas fermento kiekis?

Answer 16

Fermentų kiekis reguliuojamas genų raiškos lygyje.

✓Fermentų skaidymas (degradavimas;priklauso nuo proteolitinių fermentų aktyvumo).

✓Neaktyvių profermentų negrįžtamasis kovalentinis modifikavimas,pvz.,zimogenų aktyvinimas.

1ir 2 būdai yra palyginti lėti fermentų kiekio reguliavimo būdai(valandos,dienos).