Föreläsning 3 Flashcards

Enzymer

1
Q

Vilka är de två huvudtyperna av proteiner?

A

Fibrösa proteiner och globulära proteiner.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vad kännetecknar fibrösa proteiner?Ge exempel på fibrösa proteiner.

A

De bildar fibrer, är stabila och svårlösliga i vatten. De fungerar som byggmaterial i vävnader, hår, hud, naglar, senor och muskler. Kollagen och alfa-keratin är exmpel på fibrösa proteiner.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hur är kollagen uppbyggt? Vilka aminosyror utgör huvuddelen av kollagenets primärstruktur? Hur bildas 4-hydroxiprolin i kollagen, och vad krävs för reaktionen? Vad gör hydroxylgruppen i 4-hydroxiprolin för kollagenets struktur?

A

Kollagen består av tre vänstervridna helixar som tvinnar sig runt varandra och bildar fibriller. Fibrillerna har många tvärbindningar och är högervridna. Glycin, prolin och 4-hydroxiprolin utgör huvuddelen av kollagenets primärstruktur. Prolin hydroxyleras med hjälp av alfa-ketoglutarat, syrgas, askorbinsyra (C-vitamin) och enzymet prolylhydroxylase. (Se bild) Den extra OH-gruppen ger en extra vätebindning, vilket stärker kollagenets struktur.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Vad kännetecknar globulära proteiner?

A

Globulära proteiner är sfäriska och kompakta, lättlösliga i vatten tack vare polära sidokedjor på ytan. De flesta enzym är globulära proteiner.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vad är denaturering av proteiner? Ge exempel på faktorer som kan orsaka denaturering av proteiner.

A

Denaturering förstör proteiners tredimensionella struktur och kan vara reversibel eller irreversibel. Kemikalier (guanidinhydroklorid), värme, urea, tvålar/detergenter, syror och baser, salter, reduktionsmedel (beta-merkaptoetanol), tungmetaller och alkoholer.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Vad händer med disulfidbryggor vid denaturering?

A

Disulfidbryggor bryts vid reduktion och omvandlas till tioler (SH-grupper), vilket kan påverka proteinets struktur och därmed funktion.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Hur påverkar proteiners 3D-struktur deras funktion?

A

Proteiners 3D-struktur avgör deras funktion. Deras form bestämmer deras förmåga att utföra olika uppgifter som enzymkatalys, transport, försvar och reglering.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Ge exempel på proteiner som transporterar och lagrar ämnen. Vilka proteiner är involverade i muskelkontraktion? Ge exempel på proteiner som ger struktur och stadga. Vilka proteiner jobbar som försvarare?Vad gör membranproteiner som poriner? Vilka proteiner är ansvariga för reglering av nivåer i kroppen?

A

Hemoglobin, myoglobin och transferrin (som transporterar järn). Aktin och myosin är involverade i muskelkontraktion. Kollagen, silke och alfa-keratin ger struktur och stadga. Antikroppar. De transporterar vatten genom cellmembran. Proteiner som insulin och tillväxthormoner.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Vad är ett enzym?

A

Ett enzym är ett protein med katalytiska egenskaper som påskyndar kemiska reaktioner utan att förändras själv.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Varför behövs enzymer i celler?

A

Enzymer är nödvändiga för att kemiska reaktioner ska ske snabbt nog under milda betingelser som neutralt pH och normal temperatur i kroppen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hur definierade Berzelius katalysatorer år 1835?

A

Berzelius definierade katalysatorer som ämnen som accelererar reaktionshastigheten utan att förändras själva eller påverka reaktionsjämvikten.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hur fungerar enzymer som katalysatorer?

A

Enzymer stabiliserar övergångstillståndet (transition state) och reducerar aktiveringsenergin, vilket påskyndar reaktionen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Vad är ett övergångstillstånd (TS)?

A

Ett kortlivat (ca 10^-13 s) molekylärt tillstånd med hög energi där bindningar börjar brytas och bildas (samtidigt) Övergångstillståndet stabiliseras av ett enzym.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hur stabiliserar ett enzym övergångstillståndet (TS)?

A

Ett enzym kan stabilisera TS genom att bidra med något som gör konfigurationen mer stabil, exempelvis genom att stabilisera laddningar eller justera geometriska vinklar.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Vad föreslog Linus Pauling om enzymkatalyserade reaktioner år 1948?

A

Linus Pauling föreslog att enzymkatalyserade reaktioner stabiliserar övergångstillståndet och därmed sänker aktiveringsenergin jämfört med okatalyserade reaktioner. Aktiveringsenergi är den energi som behöver tillsättas för att reaktionen ska ske.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vad innebär Gibbs fria energi (ΔG)?

A

Gibbs fria energi är den tillgängliga energin hos ett ämne som kan användas i en kemisk omvandling eller reaktion. Om ΔG är negativ sker reaktionen spontant (exergon-ger energi) om ΔG är positiv så sker ej reaktionen spontant (endergon-energi krävs).

17
Q

Hur skiljer sig ΔG och ΔG^o?

A

ΔG^o gäller under standardbetingelser (substanskoncentration = 1 M), medan ΔG gäller under aktuella betingelser och kan påverkas av koncentrationer enligt en formel.

18
Q

Vad är skillnaden mellan exergon och exoterm samt endergon och endoterm?

A

Endergonisk och exergonisk hänvisar till fria energiförändringar (delta G). Endoterm och exoterm hänvisar till förändringar i molekylers inre energi, mätt som värme som avges eller tas upp, delta H.

19
Q

Vad är enzymkatalys och hur fungerar det?

A

Ett enzym hittar en alternativ reaktionsväg/miljö som är fördelaktig. Miljön som enzymet ordnar är en miljö som substratmolekylen passar i. Möjligtvis på ett geometriskt eller elektrostatiskt vis. Proteinet/enzymet blir något som håller i substratmolekylen. Reaktionsvägen kan bli helt annorlunda men mer gynnsamt. Ett enzym minskar då aktiveringsenergin. Substrat binds till ett aktivt säte - ett ställe på proteinet som har en bindningsficka som passar geometriskt till substratet. Nu sitter alla grupperna som ska reagera med varandra väldigt perfekt orienterade så att den kemiska reaktionen kan ske direkt, går väldigt effektivt. Enzymet stabiliserar TS. Ex, vatten exkluderas (kondensation), vatten inkluderas (hydrolys).

20
Q

Aktiva sätet

A

Liten del av enzymets totala volym. (Kan vara på ytan eller kanske en liten tunnel). Det är ofta som en klyfta eller liten spricka. Den har en tredimensionell struktur, vars utseende/natur bestäms av aminosyrafrekvensen. Finns katalytiskt
aktiva aminosyror i det aktiva sätet, främst sidokedjor.

21
Q

Vilka modeller beskriver hur enzym och substrat interagerar?

A

Tidigare användes “lock and key”-modellen, men nu används “induced fit”-modellen, där enzymet anpassar sig till substratet under reaktionen.

22
Q

Vad är ett exempel på ett enzym som fungerar genom “induced fit”-mekanismen?

A

Hexokinas använder “induced fit” och förändrar sin struktur när glukos binder, vilket skyddar reaktionen från att störas av vatten (ATP-hydrolys). Stängningen skapar icke-polär miljö och skyddar från H2O.

23
Q

Vad styr substratspecificiteten hos ett enzym?

A

Enzymer är väldigt specifika. De binder endast till substratet de ska reagera med naturligt. Detta eftersom det är så många olika molekyler i cellerna/naturliga miljön. De måste därför fiska upp sitt substrat. Substratspecificitet beror alltså på specifik interaktion mellan substrat och enzym. Aktiva sätets arkitektur styr substratspecificiteten. Geometrin i det aktiva sätet ger en specificitet som är väldigt hög.

24
Q

Vad gör proteaser? Vad gör hexokinaser (kinaser)

A

Proteaser klyver peptidbindningar i proteiner och deras aktivitet beror på sidokedjorna hos de närliggande aminosyrorna. Hexokinaser (kinaser) katalyserar genom att sätta en fosfatgrupp till andra molekyler eller proteiner, exempelvis till en OH-gruppen.