Uravnavanje encimske aktivnosti

Question 1

dejavniki, ki vplivajo na encimsko aktivnost

Answer 1

pH, T, ionska moč, koncentracija substrata

Question 2

Kako pH vpliva na encimsko aktivnost?

Answer 2

pH vpliva na naboj/polarnost AK radikalov in s tem spreminja k(kat) in Km

Question 3

načini uravnavanja encimske aktivnosti v celicah

Answer 3

1) uravnavanje koncentracije encima z biosintezo
2) aktivacija prebavnih encimov s proteolitičnim razpadom
3) sinteza proteolitičnih inhibitorjev
4) kovalentne modifikacije encimov
5) alosterična modulacija encimske aktivnosti

Question 4

vpliv [E] na hitrost

Answer 4

višanje [E] neposredno poveča hitrost (substrat ima na voljo več aktivnih mest, posledično se hitreje pretvarja v produkte)

Question 5

Je uravnavanje [E] počasen ali hiter odziv?

Answer 5

počasen, saj poteka na ravni izražanja genov, a je lahko hitrejši, če v celici že obstajajo prekurzorji encimov (cimogeni)

Question 6

aktivacija prebavnih encimov

Answer 6

aktivacija s proteolitičnim razpadom
encimi se sintetizirajo v neaktivni obliki (cimogen/proencim) in se aktivirajo z razcepom ene ali več peptidnih vezi in odcepom krajšega peptida

Question 7

primeri encimov, ki se aktivirajo s proteolitičnim razpadom

Answer 7

tripsin in kimotripsin

Question 8

aktivacija tipsina

Answer 8

tripsinogen se z enderopeptidazo razcepi v kratek peptid in tripsin

Question 9

bolezensko stanje povezano z aktivacijo tripsina

Answer 9

če tripsinogen razpade že v pankreasu pride do akutnega pankreatitisa

Question 10

aktivacija kimotripsina

Answer 10

tripsin kimotripsinogen pretvori v kimotripsin-pi, ki se kasneje pretvori v kimotripsin-alfa
pri tem razapdejo disulfidni mostički med tremi peptidnimi verigami

Question 11

Kako je še dodatno regulirana aktivnost proteinaz?

Answer 11

s specifičnimi inhibitorji, ki se specifično in močno vežejo na proteinazo

Question 12

primeri proteaznih inhibitorjev

Answer 12

alfa1- proteinazni inhibitor (v pljučih ščiti pred kronično obstruktivno boleznijo pljuč)
pankreatični antitripsin (proti akutnemu pankreatitisu)

Question 13

akutni pankreatitis

Answer 13

motnje v normalni poti sekrecije iz pankreasa v tanko črevo - cimogeni se aktivirajo v pankreasu in poškodujejo pankreatične celice (razgradnja tkiva)
bolečine, lahko smrtno

Question 14

alosterični encimi

Answer 14

encimi iz več podenot

Question 15

mehanizem delovanja alosteričnih encimov

Answer 15

na njih se veže modulator, ki povzroči konformacijsko spremembo
alosterični encimi so po navadi vključeni v začetek metabolne poti in so regulirani z negativno povratno zanko

Question 16

primer alosteričnega encima in mesto delovanja

Answer 16

asparat transkarbamoilaza

sinteza pirimidinskih nukleotidov

Question 17

sestava asparat transkaramoilaze

Answer 17

12 podenot - 6 katalitičnih in 6 regulatornih

Question 18

modulatorji asparat transkaramoilaze

Answer 18

1) ATP je pozitivni heterotropični alosterični modulator, ki se ob potrebi sinteze nukleotidov veže na regulatorno podenoto
2) 2 substrata sta pozitivna homotropična alosterična modulatorja, ki se vežeta na katalitično podenoto
3) CTP je negativen heterotropičen alosterični modulator, ki zaustavi sintezo nukleotidov

Question 19

kinetika alosteričnih encimov

Answer 19

odstopajo od Michaelis-Menten kinetike in sledijo sigmoidni krivulji hitrosti

Question 20

Hiilov faktor

Answer 20

n - določa strmino in občutljivost encima

Question 21

Na kaj vplivajo modulatorji alosteričnih encimov?

Answer 21

na K(0.5) in v(maks)

Question 22

delovanje kovalentnih modifikacij proteinov

Answer 22

gre za kovalentne modifikacije aminokislin, na katere se vežejo funkcionalne skupine ali polipeptidi
s tem se spremenijo lastnosti aminokislin (naboj/polarnost) s tem pa aktivnost
vezavo in odcepitev funkcionalnih skupin/polipeptida regulirata različna encima

Question 23

tipi kovalentne modifikacije encimov

Answer 23

1) fosforilacija serina, histidina, treonina ali tirozina s kinazami
2) miristoilacijo N-terminalnih koncev (miristoil - CoA)
3) acetilacija lizina/N-terminala (acetil - CoA)
4) metilacija glutamata (metilaze, S-adenozilmetionin)
5) ADP ribozilacija cisteina, glutamina in arginina (NAD)
6) adenilacija tirozina (ATP)

Question 24

peptidi, ki se kovalentno vežejo na encime

Answer 24

ubikvitinin, sumo

Question 25

pomen ubikvitinacije

Answer 25

ubikvitinacija lizina označi protein za razgradnjo v proteasomu

Question 26

pomen vezave SUMO peptida na encim

Answer 26

uravnava transkripcijo, strukturo proteina in DNA popravljalne mehanizme

Question 27

zakon olajšane difuzije

Answer 27

zakon o ohranitvi mas

Question 28

pogoj za ravnovesje olajšane difuzije

Answer 28

transport ni omejujoč dejavnik

Question 29

kinetična kontrola ireverzibilnih procesih v celici

Answer 29

visoka energijska bariera (Ea)

Question 30

gonilna sila reakcij izven ravnotežja

Answer 30

razlika v koncentraciji

Question 31

Kako se prepreči tekmovanje za isti substrat med anabolizmom in katabolizmom?

Answer 31

substrati so po navadi označeni (npr. glukoza-6-fosfat za katabolizem, UDP glukoza za anabolizem)

Question 32

izoencimi in primer

Answer 32

encimi, ki katalizirajo isto reakcijo

heksokinaza I in IV

Question 33

mehanizem delovanja sistema heksokinaza I in IV

Answer 33

HK I ima visoko afiniteto do glukoze, HK IV pa nižjo, hkrati je alosteričen encim in sledi sigmoidni odvisnosti
pri povečanju [G-6-P] je HK I manj aktivna (produktna inhibicija), kar omogoča da [G-6-P] doseže ravnotežje s hitrostjo njene porabe
HK IV z manjšo afiniteto je koristna v jetrih, ker ni zasičena tudi ob visokih koncentracijah substrata - tudi pri velikih koncentracijah glukoze pospešeno pretvarja glukozo v G-6-P

Question 34

klasifikacija in mehanizem regulacije PFK-1 in fruktoza-1,6-bifosfataza

Answer 34

reverzibilna alosterična inhibicija in aktivacija sistema brez ojačitve, sklopljena z reverzibilno kovalentno modifikacijo
oba encima regulira fruktoza-2,6-bifosfat, le da PFK-1 aktivira, fruktoza-1,6-bifosfatazo pa inhibira
ko pade koncentracija glukoze k krvi, se sprosti glukagon - kompleks PFK-2/FBP-aza 2 se aktivira, kar aktivira FBP-azo 2, ta pa zmanjša koncentracijo F26BP - bolj aktivna postane FBPaza-1, glikoliza se zmanjša
pri povišanih koncentracijah glukoze se kompleks PFK-2/FBP-aza 2 deaktivira, kar aktivira PFK-2, ki sintetizira F26BP, ki aktivira PFK-1 in začne potekati razgradnja glukoze

Question 35

primer reverzibilne alosterične inhibicije z ojačitvijo signala in njen mehanizem

Answer 35

adrenalinska kaskada, ki aktivira razgradnjo glikogena
adrenalin povzroči sintezo cAMP, ki aktivira protein kinazo A, ki fosforilira fosforilaza kinazo
aktivirana fosforilaza kinaza fosforilira glikogen fosforilazo b, dobimo glikogen fosforilazo a, ki povzroči degradacijo glikogena

Question 36

primer ireverzibilne aktivacije sistema z ojačitvijo

Answer 36

pretvorba tripsinogena v tripsin in posledično kimotripsinogena v kimotripsin

Question 37

načini poteka reverzibilne alosterične inhibicije in aktivacije sistema brez ojačitve

Answer 37

1) negativna povratna zanka
2) pozitivna povratna zanka
3) pozitivna zanka naprej

Question 38

delovanje negativne povratne zanke

Answer 38

končni produkt neke metabolne poti zavira eno izmed začetnih stopenj (razvejišče metabolne poti)

Question 39

delovanje pozitivne povratne zanke

Answer 39

končni produkt neke metabolne poti spodbuja prejšnje korake v reakciji, ampak mora bit reakcija samoomejujoča

Question 40

delovanje pozitivne zanke naprej

Answer 40

pospešuje naslednje krake v metabolizmu

Question 41

primer pozitivne zanke naprej

Answer 41

fruktoza-1,6-bifosfat spodbuja delovanje piruvat kinaze, ki pretvarja F16BP-fosfoenolpiruvat v piruvat

Question 42

tipi encimov glede na čas delovanja

Answer 42

1) konstituitivni

2) inducibilni