Lezione 13: CATALISI ENZIMATICA (pt.2) Flashcards
Cosa indicano Vmax, Km e V0 nel modello di Michaelis-Menten?
-Vmax—-> è la velocità massima che corrisponde al momento in
cui il sito attivo di tutte le molecole dell’enzima è occupato dal substrato e stanno lavorando per trasformarlo in prodotti
-Km—->indica la forza con cui il substrato e l’enzima tendono ad associarsi tra loro (corrisponde sperimentalmente alla con-
centrazione di substrato alla quale V0=Vmax/2)
-V0—>è la velocità iniziale della reazione (quando la concentrazione del substrato non è ancora cambiata significativamente)
Qual è l’esperimento del modello cinetico di Michaelis-Menten?
analizza la velocità di reazione catalizzata da un enzima, utilizzando una serie di provette a
-concentrazioni crescenti di substrato
-concentrazione costante di enzima.
Da cosa dipendono K1, K2 e K3?
-K1 e K2—>dipedono l’affinità tra enzima e substrato
-k3—> dipendono dal potere
catalitico dell’enzima (ossia da quanto è efficiente l’enzima a modificare il substrato)
Quali sono le due condizioni affinchè si possa seguire il modello di Michaelis-Menten?
-si deve misurare una velocità che rispetto a questa specifica
reazione, a questo enzima e a questo substrato è relativamente vicina al tempo zero. Viene indicata come V0.
- Il tempo non può essere troppo breve perché dobbiamo
arrivare ad un momento in cui la concentrazione del complesso enzima-substrato è costante (ipotesi dello stato stazionario)
Come si calcola KM?
Indica la concentrazione di substrato alla quale l’enzima fa svolgere la reazione a metà della velocità massima (quindi V0=Vmax/2)
Qual è l’equazione di Michaelis-Menten?
Com’è la [S] rispetto a KM nelle cellule?
Cosa vuol dire se
-[S]»>KM
-[S]=KM
-[S]«zKM
-[S]»>KM—-> ci stiamo spostando verso destra e V=Vmax
-[S]=KM—>V=Vmax/2
- [S]«<KM—-> V=(S)(Vmax/KM). Si tratta dell’equazione di una retta:
raddoppiando la concentrazione di substrato sull’asse delle X
raddoppia la velocità V0.
Dimmi 3 cose sul numero di turnover di un enzima
-è una caratteristica cinetica dell’enzima
-indica quante volte in un secondo una singola molecola di enzima riesce a trasformare S in P (=ossia quante reazioni catalizza una singola molecola di un enzima in 1 secondo) in condizioni di concentrazioni elevate di substrato (ossia siamo in condizioni di saturazione)
-si calcola come
Dimmi 2 caratteristiche cinetiche degli enzimi secondo il modello Michaelis-Menten
-KM
-numero di turnover
Qual è il numero di turnover della
-chimotripsina
-anidrasi carbonica
-lisozima
-chimotripsina——>100 (=vuol dire che la chimotripsina, in condizioni di alta concentrazione del substrato, catalizza 100 reazioni al secondo)
-lisozima—->0,5
-anidrasi carbonica—-> 600.000
Cosa indica questo grafico?
Il Ph alla quale l’enzima funziona in maniera ottimale
(Infatti La Vmax di una reazione catalizzata da un enzima cambia
al variare del pH della soluzione)
In questo caso il ph ottimale dell’enzima è 7 (perchè la Vmax raggiunge il suo picco massimo in corrispondenza di questo ph)
È più efficace un enzima con la KM alta o uno con la KM bassa?
Un enzima con la KM bassa—->infatti ci vuole meno concentrazione di substrato affinchè la V0 sia pari a metà di Vmax
Cosa indica la KM di due enzimi che hanno lo stesso numero di turnover?
è un indice dell’efficienza catalitica, cioè della capacità dell’enzima di
trasformare più o meno velocemente l’enzima in substrato.
La curva di un enzima con la KM alta si trova sopra o sotto quella di un altro enzima con la KM bassa?
la curva dell’enzima con la KM alta sarà SOTTO alla curva dell’enzima con la KM alta perché sarà più lenta (infatti per raggiungere la
Vmax dobbiamo avere più concentrazione di substrato)
Qual è il “meccanismo di difesa”dall’etanolo elaborato dal nostro organismo?
Cosa diventa K3 a basse concentrazioni di substrato (0<[S]<KM)?
Viene definita come Kcat
Cosa indica Kcat?
La velocità della catalisi (ossia il numero di turnover, ossia la velocità con cui l’enzima trasforma ES in E+P)
Come si calcola l’efficienza catalitica?
Da cosa dipende l’efficienza catalitica?
-sia della velocità di catalisi (Kcat = N° di turnover)
-sia della forza di interazione tra enzima e substrato (KM)
Nella formula per clacolare l’efficienza catalitica, cosa vuol dire se Kcat è grande?
Più grande è la Kcat, maggiore sarà la velocità di
trasformazione di S in P e più efficiente sarà l’enzima, più piccola sarà KM.
Da cosa sono rappresentati
-i siti catalitici
-il substrato
di un enzima nel modello chiave-serratura?
Sito catalitico—->tasca che deve creare l’ambiente affinchè avvenga la reazione per formare ES
Substrato—->chiave
Dimmi 4 cose sul sito attivo di un enzima
1) Il sito attivo occupa una parte relativamente piccola e limitata della proteina
2)il sito attivo è una struttura tridimensionale
3)il sito attivo guida la formazione del complesso ES tramite dei legami deboli tra enzima e substrato(es.ponte a H)
4) Hanno forma di una fenditura o cavità che serve a creare un microambiente unico per il processo di catalisi
Da cosa dipende la specificità del legame tra enzima e substrato nel complesso ES?
La specificità del legame del substrato all’enzima dipende dalla precisa diposizione degli atomi nel sito attivo
Che tipo di legami si instaurano tra enzima e substrato nel complesso ES?
Legami deboli (es. legame a H)
Da quali e quanti residui aa è costituito il sito attivo della chimotripsina?
3 residui
Che tipo di proteina è la chimotripsina?
È una proteasi
Che tipo di enzima è la ribonucleasi?
Idrolasi (Un enzima che taglia i nucleotidi dell’RNA attraverso una molecola d’acqua
Dimmi 3cose sul lisozima
- lo troviamo nelle lacrime e nella saliva
-idrolizza i polisaccaridi della parete batterica
-il suo sito attivo prevede due residui aa (Asp e Glu)
In quali casi il modello chiave serratura non spiega l’affinità tra enzima e substrato?
Nel caso delle chinasi
Cosa succede quando il substrato ha una forma diversa da quella del sito attivo dell’enzima?
Avviene l’ADATTAMENTO INDOTTO DELL’ENZIMA
Ossia man mano che l’enzima prende contatto col substrato, si formano legami deboli che inducono cambiamenti conformazionali nell’enzima (così il sito attivo si adatta alla forma del substrato, che è rigido).
Che tipo di enzima sono le chinasi? Che funzione svolgono?
-transferasi (trasferiscono gruppi fosfato utilizzando l’idrolisi di ATP, infatti il fosfato è il Pi che deriva dall’idrolisi di ATP)
Quanti e quali substrati hanno le chinasi?
Hanno 2 substrati:
-la molecola da fosforilare
-l’atp
Perchè le chinasi hanno dei substrati con una forma diversa dal sito attivo dell’enzima?
Questo serve per evitare uno spreco energetico (ossia che l’enzima idrolizzi ATP anche quando non c’è il substrato).
Infatti La chinasi è una transferasi, che sposta il fosfato senza usareacqua e lo porta sull’altra molecola. Se l’enzima è cataliticamente già al massimo dell’attività ed entra una molecola d’acqua, il rischio è che venga idrolizzato ATP senza trasferimento del fosfato al substrato
COSì L’ENZIMA DIVENTA ATTIVO SOLO SE è PRESENTE IL SUBSTARTO!!!
