e n z i m e
TRANSCRIPT
![Page 1: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/1.jpg)
E N Z I M E
![Page 2: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/2.jpg)
Caracteristici generale ale enzimelor
• Ce sunt enzimele ?
catalizatori ai reacţiilor chimice din organismele vii
![Page 3: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/3.jpg)
Însuşirile comune cu catalizatorii
• acţionează în concentraţii foarte mici;
• nu se consuma în cursul reacţiei;
• nu modifică constantele de echilibru ale reacţiilor pe care le catalizează;
• grăbesc numai atingerea stării de echilibru pentru reacţiile termodinamic posibile.
![Page 4: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/4.jpg)
Însuşiri caracteristice enzimelor
• 1.Cu excepţia ribozimilor, enzimele sunt invariabil proteine.
• Structural ele pot fi:a. enzime cu structura strict proteică: ribonucleaza, chimotripsina, lizozimul din mucusul nazal şi lacrimi;b. enzime cu structura heteroproteică: -parte proteica numită „apoenzimă“ -şi o parte neproteică numită:
cofactor = compus neproteic;coenzimă = componentă neproteică organică, legată
slab necovalent de apoenzimă;grupare prostetică = componentă organică legată
puternic de apoenzima (ex. hemul)
![Page 5: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/5.jpg)
• 2.Enzimele asigură viteze mari reacţiilor • reacţiile enzimatice sunt de ori mai rapide ca cele
neenzimatice
a.hidratarea CO2 este catalizată de anhidraza carbonică , cea mai activă enzimă:
molecule/ secundă reacţia este de ori mai rapidă decât reacţia necatalizată
b.descompunerea catalizată de şi de catalază:
activitatea catalazei este de ori mai mare ca a
126 1010
CO2 + H2O H2CO3
3Fe
2 H2O2 2 H2O + O2
3Fe
22OH
610 x 2
510710
![Page 6: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/6.jpg)
3.Specificitate
• De reacţie
• De substrat: -absolută
-relativă: -de grup
-mai largă
• Stereospecificitate
![Page 7: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/7.jpg)
Specificitate de reacţie
Substrat + Reactant Produşi
• clasificarea enzimelor:
Oxido-reductaze;
Transferaze;
Hidrolaze;
Liaze;
Ligaze.
![Page 8: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/8.jpg)
4.Enzimele prezintă specificitate de substrat (selectivitate în alegerea substratului)
• a.Specificitate absolută
enzimele utilizează ca substrat un singur compus chimic:
-ureaza catalizează hidroliza ureei:
-acetilcolinesteraza catalizează hidroliza esterului colinei cu acidul acetic:
-anhidraza carbonică
H2N CO NH2 + 2 H2O CO2 + 2 NH3
H3C COO CH2 CH2
N+(CH3)3
+ H2O H3C COOH + H2C CH2
N+(CH3)3HO
![Page 9: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/9.jpg)
b.Specificitate relativă de grup
• Alcool dehidrogenaza transformă alcooli monohidroxilici cu număr mic de atomi de carbon în aldehidele corespunzătoare:
• Enzima are afinitate mare pentru alcoolul etilic
R CH2 OHAlcool dehidrogenaza
NAD+ NADH + H+
R CH O
![Page 10: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/10.jpg)
c.Specificitate relativă largă
• Glicozidazele (H, OH)
O
HO
OH
OH
CH2-OHO
OH
OH
CH2-OH
O
O
HO
OH
OH
CH2-OH
O
O
OH
H
OH
CH2OHH
H
HOH2C
1
1
2 5
(H, OH)
OHO
OH
OH
CH2-OHO
OH
OH
CH2-OH
O
![Page 11: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/11.jpg)
Proteazele
• Pepsina
• Tripsina
• Chimotripsina
NH CH CO NH
R2
CH CO
R3
R3 = fenilalaninã, tirozinãmetioninã, leucinã
Pepsinã
NH CH CO NH
R2
CH CO
R3
R2 = lizinã, argininã
Tripsinã
NH CH CO NH
R2
CH CO
R3
R2 = Phe, Tyr, Trp
Chimotripsinã
![Page 12: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/12.jpg)
Carboxil esterazele
C
O
O R1
R
![Page 13: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/13.jpg)
5.Specificitate stereochimică
• Enzimele disting
-un enantiomer levogir de cel dextrogir;
-un izomer cis de cel trans.
Lactat dehidrogenaza
NAD+ NADH + H+
COOH
C
CH3
HHO
Acid L-lactic
COOH
C
CH3
O
Acid piruvic
![Page 14: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/14.jpg)
Succinatdehidrogenaza
• acidul maleic (izomerul cis) nu se obţine nici în urme:
FAD FADH2
CH2
CH2
COOH
COOH
Acid succinic
COOH
C
C
HOOC
H
H
Acid fumaric
CH2
COOH
![Page 15: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/15.jpg)
• 6.Activitatea catalitică a enzimelor poate fi modulată de anumiţi agenţi reglatori.
![Page 16: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/16.jpg)
Complexul ES
• reprezentare reacţii enzimatice :
E + S ES E + Produsi
![Page 17: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/17.jpg)
Centrul activ al enzimelor
• Enzimele sunt macromolecule
• Centrul activ al enzimelor = o regiune restrânsă din proteina enzimă, cu structura chimică şi geometria bine determinate, conferite de natura resturilor aminoacidice şi de organizarea secundară, terţiară şi cuaternară a proteinei.
![Page 18: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/18.jpg)
Centrului activ al chimotripsinei
• His - 57 din lanţul B;
• Ser - 195 din lanţul C; • Asp - 102 din lanţul B.
A B C
S S S S-chimotripsina contine 5 legãturi disulfurice
S S S S S S
![Page 19: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/19.jpg)
Structura tridimensionalã a chimotripsinei
![Page 20: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/20.jpg)
Triada Asp-His-Ser
![Page 21: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/24.jpg)
Centrul activ al enzimelor
• centru de legare prezintă resturi aminoacidice care asigură legarea substratului
• centru catalitic preyintă resturi responsabile de catalizarea propriu-zisă
• Resturile de aa din situsurile catalitice ale enzimelor sunt: cisteină, serină, histidină, tirozină, acid glutamic şi acid aspartic, lizină cu grupările funcţionale:
• Centrul activ nu este o suprafaţă plană ci este o entitate tridimensională cu forme diferite.
OH, SH, NH3+, COO-
HN+
NH
imidazol
![Page 25: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/25.jpg)
Complexul enzimă – substrat (ES)
• structuri labile, cu o viaţă foarte scurtă • între E şi S se stabilesc:
- forţe necovalente (punţi de hidrogen, interacţiuni hidrofobe, interacţiuni electrostatice) sau
-covalente reversibile
• Complementaritatea chimică şi geometrică determină legarea E-S
![Page 26: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/26.jpg)
Modelul clasic (lacăt – cheie)
• al structurii spaţiale a centrului activ în raport cu structura substratului, propus de Emil-Fischer
• Este un model rigid.
Modelul lacãt cheie
SubstratEnzimã Complexul ES
![Page 27: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/27.jpg)
Modelul dinamic „centrul indus“sau „complementaritate indusă“,
• produs de Koshland, este acela de mâna în mănuşă
• Modelul indus presupune o flexibilitate a zonei în care se află centrul activ
Modelul centrului indusSubstrat Enzimã Complexul ES
![Page 28: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/28.jpg)
Cataliza covalentă
• Enzime care formează compuşi covalenţi enzimă-substrat. • Clasa serinei• Tripsina, Chimotripsina, Elastaza, Acetilcolinesteraza
• Clasa cisteinei• Gliceraldehid 3P-dehidrogenaza, Papaina
• Clasa histidinei• Glucozo 6-fosfataza, Succinil~CoA sintetaza • Clasa lizinei• D-aminoacid oxidaza, Transaldolaza
![Page 29: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/29.jpg)
Triada Asp-His-Ser
![Page 30: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/30.jpg)
Cataliza acido-bazică
• Enzimele conţin grupări funcţionale care pot acţiona ca donori sau ca acceptori de protoni: amino, carboxil, sulfhidril, imidazol, hidroxilul fenolic.
• hidroliza esterilor carboxilici şi fosforici, reacţii de izomerizare
![Page 31: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/31.jpg)
Glucozo-6-fosfat izomeraza
![Page 32: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/32.jpg)
Factorul de tensiune în cataliza enzimatică
• Legarea S la E poate deforma atât enzima cât şi substratul, făcându-le să atingă starea de tranziţie mult mai rapid.
• centrul activ al unor enzime este relativ nepolar
![Page 33: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/33.jpg)
Energia de activare a reacţiilor catalizate enzimatic
• Variaţia energiei libere G = parametru termodinamic ce caracterizează reacţiile din organismele vii superioare, care au loc la temperatură şi presiune constante.
• reacţie „exergonică“, G<0• reacţie „endergonică“, G>0
• Reacţiile care decurg cu scăderea energiei libere a reactanţilor sunt posibile termodinamic .
Gproduşi – Greactanţi <0
![Page 34: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/34.jpg)
Durata reactiei
Stare de tranzitie
Ene
rgia
libe
rã
(reactie necatalizatã)
Stare de tranzitie
(reactie catalizatã)Stare initialã
Energia liberã de activarea reactiei (necatalizate)
Energia liberã de activarea reactiei (catalizate)
Stare finalã
Energia totalã eliberatã
Produsi C + D
Reactanti A + B
![Page 35: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/35.jpg)
Formarea stãrii de tranzitie
![Page 36: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/36.jpg)
2.Legătura:
• A.Se formează sub influenţa F-XIIIa.• B.Este o legatură de tip bază Schiff• C.Se formează între lanţurile L şi H ale imunoglobulinelor• D.Se formează între lanţurile alfa şi beta din hemoglobină• E.Participă la formarea structurii primare a proteinelor
![Page 37: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/37.jpg)
Cinetica enzimatică
• Factori care influenţează activitatea enzimatică
• Teoria cinetică Michaelis-Menten
• Ecuaţia Lineweaver Burk
![Page 38: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/38.jpg)
Cinetica enzimatică
• Cinetica studiază reacţiile chimice:
–desfăşurarea în timp a reacţiei;
–factori care influenţează viteza reacţiilor;
–etapele intermediare prin care trec reactanţii până devin produşi.
![Page 39: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/39.jpg)
• Viteza unei reacţii = variaţia în timp a concentraţiei reactanţilor sau a produşilor de reacţie.
• A B
• ecuaţii cinetice
dt
]A[dv
dt
]B[dv
![Page 40: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/40.jpg)
• Viteza de reacţie este proporţională cu produsul concentraţiilor reactanţilor
• Pentru o reacţie:
A Produşi V = K [A]
Pentru o reacţie:
A + B Produşi V = K [A][B]
K = constanta de viteză sau viteza specifică(V de reacţie la concentraţii 1M ale reactanţilor)
![Page 41: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/41.jpg)
Activitatea enzimatică
• U.I. (unitatea internaţională) = activitatea enzimei care transformă 1 mol substrat/minut în cond standard de pH, temperatură, cofactori
• Activitatea moleculară = nr. molecule de S transformate în produs de către o moleculă de E /secundă.
• Activitatea specifică = nr. de unităţi de activitate enzimatică / mg de proteină totală.
• Constanta catalitică (turn-over number) = nr. de transformări S P catalizate de fiecare CA al E în unitatea de timp.
![Page 42: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/42.jpg)
Factorii care influenţează activitatea enzimatică
• Temperatura;
• pH;
• [E];
• [S];
• prezenţa inhibitorilor
![Page 43: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/43.jpg)
Temperatura
• T optimă = temp. la care activitatea enzimelor este maximă
50
100
20 40 60temperatura
activitatea enzimaticã
%
Toptimã
![Page 44: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/44.jpg)
pH
• pH-uri extreme denaturează enzimele• Variaţii mici de pH în zona de stabilitate a enzimei
modifică v.
Vite
za d
e r
ea
ctie
(v)
Pepsina
Tripsina
Fosfataza alcalinã
![Page 45: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/45.jpg)
[E]
• [S] = constantă, v este proporţională cu cantitatea de enzimă
activitatea enzimaticã
%
concentratia enzimei
![Page 46: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/46.jpg)
Ecuaţia Michaelis Menten
• V = f([s]) la [E], temp., pH = constante
• Michaelis şi Menten au introdus parametrii cinetici KM şi Vmax
activitatea enzimaticã
concentratia substratului
vmax
vmax
2
KM
saturatie
E + SK1
K2
ES E + ProdusK3
![Page 47: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/47.jpg)
•
• Unde E, ES şi S sunt în echilibru
• La echilibru• v1 = v2 + v3
• K1[E][S] = K2[ES] + K3[ES]• K1[E][S] = [ES](K2 + K3)
E + SK1
K2
ES E + ProdusK3
Etapa rapidã Etapa lentã
![Page 48: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/48.jpg)
KM
• KM este o măsură a afinităţii dintre E şi S (afinităţile enzimelor pentru substraturile lor sunt cu atât mai mari cu cât valorile KM sunt mai mici).
M1
32 KK
KK
]ES[
]S][E[
![Page 49: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/49.jpg)
Ecuaţia Michaelis - Menten
• Ecuaţia de viteză a reacţiilor enzimatice cu un singur substrat sau ecuaţia lui Michaelis-Menten, a cărei reprezentare grafică vo = f([S]) este un arc de hiperbolă.
• KM este numeric egală cu [S] la care viteza reacţiei este semimaximă
]S[K
]S.[maxV
0v
M
2
Vv max
0 ]S[]S[K
]S[V
2
V
M
maxmax
MK
![Page 50: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/50.jpg)
Ecuaţia Lineweaver – Burk
• Ecuaţia Michaelis-Menten inversată este ecuaţia unei drepte.
maxV
1
]S[
1
V
K
V
1
max
M
0
- 1/KM 0 1/[S]
1/V
1/Vmax
Panta = KM/Vmax
![Page 51: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/51.jpg)
Inhibiţia activităţii enzimelor
• scăderea activităţii catalitice a enzimei în prezenţa unui compus chimic denumit inhibitor
Inhibitorii pot fi:– endogeni (metaboliţi)– exogeni (substanţe toxice,medicamente)
Inhibiţia poate fi:
- ireversibilă- reversibilă
![Page 52: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/52.jpg)
Inhibiţia ireversibilă
• legături covalente între E şi I
• Când [I] = [E], activitatea catalitică a enzimei este redusă la zero.
• diizopropil-fluorofosfatului (DIFP), un compus utilizat ca paralizant (acetilcolinesteraza este foarte sensibilă la acţiunea DIFP)
E + I EI
![Page 53: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/53.jpg)
NH CH CO
CH2
OH+
P
F
O
OOHC
CH3
CH3
CH
CH3
CH3
DIFP
- HF
NH CH CO
CH2
O
P
O
OOHC
CH3
CH3
CH
CH3
CH3
• Hemoproteinele (citocromi, hemoglobina) sunt inactivate de către: CO, CN care se leagă de ionul de Fe2+ din hem
![Page 54: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/54.jpg)
Inhibiţia reversibilă
• Acţiunea I este evaluată cu ajutorul efectelor pe care ei le au asupra celor doi parametrii cinetici vmax şi KM
• Inhibiţia reversibilă poate fi: competitiveă, necompetitivă, uncompetitivă.
E + I EI
![Page 55: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/55.jpg)
Inhibiţia reversibilă competitivă
• I este analog structural al S şi se leagă în centrul activ al enzimei prin aceleaşi grupări ca S;
• Într-un sistem cu E, S şi Inhibitor competitiv (Ic) au loc reacţiile:
E + S ES E + Produsi+I
EI
![Page 56: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/56.jpg)
1/V
1/Vmax
activitatea enzimaticã
concentratia substratului
vmax
vmax
2
KM
saturatie
- 1/KM`
KM`
+ Ic
+ Ic
- 1/KM1/[S]0
• reacţia enzimatică atinge vmax la concentraţii mari de S.• aparent creste KM, deci afinitatea enzimei pentru S scade
şi nu se modifica vmax;
![Page 57: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/57.jpg)
Exemple de Ic (compuşi naturali sau de sinteză)
• Acizii dicarboxilici: oxalic, malonic, malic, oxaloacetic, pirofosfat sunt inhibitori competitivi ai succinat dehidrogenazei (SD).
FAD FADH2
CH2
CH2
COOH
COOH
Acid succinic
COOH
C
C
HOOC
H
H
Acid fumaric
CH2
COOH
![Page 58: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/58.jpg)
![Page 59: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/59.jpg)
Sulfanilamida
• Folat sintetaza, la bacterii este păcălită şi sintetizează un intermediar cu sulfanilamidă în locul acidului para-amino-benzoic care nu se poate transforma în acid folic.
• Cum acidul folic este indispensabil bacteriilor, acestea mor.
NH2
SO2NH2
NH2
COOHSulfanilamida Acid p-aminobenzoic
![Page 60: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/60.jpg)
N
NN
N
H2N
OHCH2 NH CO NH
COOH
CH2
CH2
CH
COOH9 10
5
pterina acid p-aminobenzoic
acid glutamicacid pteroic
![Page 61: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/61.jpg)
Analogi structurali ai bazelor purinice şi pirimidinice
• se utilizează în chimioterapia cancerului.
• inhibă sinteza de acizi nucleici, împiedicând diviziunea celulară care este mult mai rapidă în tumori
![Page 62: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/62.jpg)
Metotrexat
• analog al acidului folic se foloseşte în chimioterapia leucemiilor.
NCH2
N
N
N
N C
H2N
NH2
H
R
N CH CH2 C O-
O
H
COO- O
R=H aminopterinã R= -CH3 metotrexat
![Page 63: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/63.jpg)
Inhibiţia reversibilă necompetitivă
• Substratul şi inhibitorul necompetitiv (In) nu sunt analogi structurali, nu au dimensiuni comparabile.
• Se modifica Vmax • KM nu se modifică în prezenţa inhibitorului.
E + S ES E + Produsi+I
EI + S ESI
+I
![Page 64: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/64.jpg)
1/v
1/vmax
activitatea enzimaticã
concentratia substratului
vmax
KM
+ Ic
+ Ic
- 1/KM 1/[S]0
vmax / 2
v`max / 2
v`max 1/v`max
• grupări - SH libere din alte poziţii decât centrul activ, pot fixa prin legături slabe ioni ai metalelor grele Ag+, Hg2+ care micşorează sau chiar anulează activitatea enzimelor (aşa se explică efectul otrăvitor al unor metale grele).
![Page 65: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/65.jpg)
Inhibiţia reversibilă uncompetitivă
• Un astfel de inhibitor modifică şi KM şi Vmax
E + S ES E + Produsi+I
ESI
![Page 66: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/66.jpg)
Enzime alosterice
• Sunt proteine oligomere (dimeri, tetrameri, etc.)
• Au mai multe centre de legare pentru S (câte
un centru pentru fiecare subunitate.
• Curbele v = f([S]) sunt sigmoide
• Vmax se atinge atunci când toate centrele active sunt ocupate cu S;
![Page 67: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/67.jpg)
• Parametrii cinetici pentru enzimele oligomere sunt:
• -Vmax şi
-S0,5(S50), concentraţia substratului pentru care reacţia are o viteză semimaximă.
• Aspectul sigmoid al curbei v = f([S]) reflectă o modificare a afinităţii enzimei pentru substrat.
![Page 68: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/68.jpg)
activitatea enzimaticã
concentratia substratului
vmax
KM
vmax / 2
![Page 69: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/69.jpg)
• Enzimele care dau curbe v=f([s]) sigmoide sunt denumite alosterice.
• Liganzii fixaţi pot să fie de acelaşi fel (de ex. substratul să fie fixat în ambele locuri ale unui dimer) sau diferiţi;
• centru izosteric leagă substratul
• centru alosteric (allos=altul) care poate fi situat pe acelaşi lanţ polipeptidic dar în regiune diferită, fixează un efector alosteric;
![Page 70: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/70.jpg)
• Activatori alosterici
• Inhibitori alosterici
activitatea enzimaticã
vmax
KM
50
%100
1 23
[S]
![Page 71: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/71.jpg)
• După natura centrelor alosterice şi a liganzilor pentru aceste centre, efectele alosterice sunt:
• –Efecte homotrope (presupun cooperarea între două centre izosterice
• –Efecte heterotrope (cooperare între un centru izosteric şi un centru alosteric)
![Page 72: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/72.jpg)
Enzime
• Alosteria• Reglarea cantitativă a enzimelor• Reglarea eficienţei catalitice• Complexe multienzimatice• Antienzime• Izoenzime• Denumirea enzimelor• Clasificarea enzimelor
![Page 73: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/73.jpg)
• Alosteria = capacitatea unor liganzi de a modifica funcţiile unor proteine prin inducerea unor tranziţii alosterice (modificări conformaţionale).
• Enzimele alosterice:
-reglează etape cheie din căile metabolice; ireversibile, cu Go < 0
-au structură cuaternară,
![Page 74: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/74.jpg)
Dimer cu 2 centre de legare pentru S
1.modelul concertat (simetric)2.modelul secvenţial
• Elemente comune ale modelelorFiecare monomer al oligomerului are centrul său activMonomerii cooperează în fixarea substratului :–cooperare pozitivă; –cooperare negativă;–cooperare de tip homotrop–cooperare de tip heterotrop
• Reglarea alosterică se face cu consum minim de energie
![Page 75: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/75.jpg)
Modelul simetric
Subunităţile dimerului, pot avea două conformaţii;
-R (relaxată) cu afinitate mare pentru substrat
-T (tensionată) cu afinitate mică pentru substrat.
• Modelul impune simetria dimerului, care există numai în forma R sau T.
![Page 76: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/76.jpg)
![Page 77: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/77.jpg)
• La enzimele heterotrope:
• Activatorii stabilizează starea R
• Efectorii negativi stabilizează starea T
![Page 78: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/78.jpg)
![Page 79: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/79.jpg)
Modelul secvenţial
• admite interacţia stării R cu starea T
• Legarea lui S la primul monomer se face cu dificultate
![Page 80: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/80.jpg)
• Deşi nu este enzimă hemoglobina fixează O2 prin cooperativitate coordonată de factorii: H+; CO2; 2,3-DPG
•
![Page 81: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/81.jpg)
Reglarea vitezei de reacţie
• Viteza reacţiilor enzimatice cheie din căile metabolice depinde de:
• –cantitatea de enzimă;
• –eficienţa enzimelor
![Page 82: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/82.jpg)
Reglarea cantităţii de enzimă
• prin dinamica proceselor de biosinteză şi de degradare
•
Aminoacizi ProteineKs
Kd
![Page 83: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/83.jpg)
• Enzimele constitutive: Ks = Kd.
• Catalizează procese fundamentale pentru existenţa celulei.
• Se găsesc în celule în cantităţi relativ constante.
• Ele nu suferă fluctuaţii mari în raport cu factorii de mediu.
![Page 84: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/84.jpg)
• Enzimele inductibile: Ks > Kd
• Sunt implicate în căi catabolice.
• Enzima este sintetizată numai dacă există substratul asupra căruia să acţioneze
• Substratul acţionează ca un inductor, accelerând sinteza enzimelor.
![Page 85: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/85.jpg)
• Enzimele represibile: Ks < Kd
• Sunt implicate în procese anabolice
• Sinteza lor este încetinită de produsul final al reacţiei catalizate;
• Represia se face de obicei, prin intermediul
complexelor corepresori - aporepresori.
![Page 86: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/86.jpg)
• Controlul degradării proteinelor (enzimelor) -se face indepen-dent de controlul sintezei;
-se face prin intermediul ubiquitinei;
-este proces dependent de ATP.
![Page 87: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/87.jpg)
Reglarea eficienţei catalitice a enzimelor
• Reglarea prin concentraţia substratului:
• Reglarea printr-un intermediar:
A B C P E1 E2 E3
A B C D Produsi E1 E2 E3
![Page 88: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/88.jpg)
• Hexokinaza: -prezentă în toate ţesuturile extrahepatice,-are afinitate mare pentru glucoza (KM = 0,15 mM) -ţesuturile preiau glucoza din sânge la orice valoare a glicemiei
• Glucokinaza: -prezentă numai în ficat -are afinitate mică pentru glucoza (KM = 10 mM) - este activă după ingestia de glucide
Glucozã + ATP Glucozo-6-P + ADP
![Page 89: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/89.jpg)
• Reglarea activităţii enzimelor alosterice prin produsul final (inhibiţie de tip feed back)
A B C D Produsi E1 E2 E3
A B C E1 E2
D P1
E P2
E3
E4
![Page 90: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/90.jpg)
Reglarea covalentă
• Apare la organismele superioare şi presupune:
a.Transformarea unor enzime din forma activă în forma inactivă şi invers prin ruperea unor legături covalente (enzime interconvertibile).
Conversia are loc prin:
–fosforilare;
–nucleotidilare
![Page 91: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/91.jpg)
b.Trecerea enzimelor inactive în enzime active prin proteoliză, ruperea unei legături covalente (proces unidirecţional).
![Page 92: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/92.jpg)
Enzime interconvertibile prin fosforilare <==> defosforilare
• Fosforilările:-sunt catalizate de kinaze (reglate hormonal, interconvertibile fosfo-defosfo);-sunt ireversibile;-necesită ATP
• Defosforilările: -sunt ireversibile;-se fac hidrolitic în prezenţa unor fosfataze; -fosfatazele sunt supuse unui control hormonal.
![Page 93: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/93.jpg)
Enzimã (Ser-OH) Enzimã (Ser-OP)forma defosfo forma fosfo
ATP ADP
Pi H2O
proteinkinaze
fosfataze
• Unele enzime sunt active în forma fosforilată (glicogen fosforilaza implicată în catabolismul glicogenului), altele sunt active în forma defosfo (glicogen sintetaza implicată în proces anabolic).
• Acest tip de activare este, de multe ori, etapa finală într-o cascadă de evenimente declanşate de legarea unui hormon la o membrană celulară.
![Page 94: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/94.jpg)
Reglarea covalentă prin proteoliză
• Proenzimele (zimogenii) sunt forme inactive produse la locul de sinteză, activarea acestora urmând să se facă la locul de acţiune.
• Activarea lor se face sub influenţa factorilor de mediu şi autocatalitic, printr-un proces ireversibil de rupere a unor legături peptidice specifice.
![Page 95: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/95.jpg)
De ce este necesară existenţa zimogenilor ?
• Existenţa zimogenilor este o modalitate de a obţine foarte rapid, prin transformări minore, cantităţi mari de enzime active.
![Page 96: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/96.jpg)
• Enzimele proteolitice digestive
–secretate de stomac (pepsinogenul)
–secretate de pancreas (tripsinogenul, chimotripsinogenul, proelastaza, procarboxipeptidaza)
• Enzimele coagulării sângelui (secretate de ficat în formă de proenzime)
• Enzimele sistemului complement
![Page 97: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/97.jpg)
• a.Enzimele proteolitice digestive hidrolizează proteine:
• Transformarea
HCl
• pepsinogen pepsina
(- segment terminal (44 aminoacizi) cu caracter bazic)
![Page 98: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/98.jpg)
• Transformarea
Tripsinogen tripsină
enteropeptidază (enterokinază)
(fragment N-terminal de 6 aminoacizi din tripsinogen)
Tripsina activează tripsinogenul, chimotripsinogenul, proelastaza, şi procarboxipeptidaza.
Zimogenii pancreatici se activează când conţinutul stomacal a ajuns în duoden.
![Page 99: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/99.jpg)
• Transformarea chimotripsinogen chimotripsină este activată de tripsină şi se face prin îndepărtarea a două dipeptide.
• Chimotripsina cuprinde trei lanţuri peptidice şi cinci punţi de sulf.
![Page 100: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/100.jpg)
Enteropeptidazã
Tripsinogen
Tripsinã
Chimotripsinogen
Chimotripsinã
Procarboxipeptidaza A
Carboxipeptidaza A
Carboxipeptidaza B
Procarboxipeptidaza B
![Page 101: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/101.jpg)
• Enzimele coagulării şi fibrinolizei.
• Există două căi iniţiate de activatori diferiţi care converg într-o cale finală comună
–calea intrinsecă, cu participare de factori sanguini;
–calea extrinsecă, la care participă şi factori de origine exclusiv tisulară.
![Page 102: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/102.jpg)
Iniţierea procesului de coagulare este urmată de activarea în cascadă a factorilor de coagulare
Care sunt avantajele unui răspuns reglator în cascadă ?
-o cantitate foarte mică de iniţiator declanşază un răspuns amplu.
-fiecare etapă a cascadei amplifică răspunsul
![Page 103: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/103.jpg)
• Fibrinoliza. Componenţii necesari dezagregării chiagului se găsesc în sânge în formă inactivă şi se activează proteolitic
Plasminogen Plasminã
Cheag de fibrinã Peptide solubile
Factor tisular
![Page 104: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/104.jpg)
• Antienzime (antiproteaze) = proteine reglatoare
Serpinele sunt inhibitori de serin proteaze.
Se leagă necovalent în centrul activ al serin proteazelor:
• –antitrombina III• –1 antiproteaza (denumită şi 1 antitripsina)• –inhibitorul pancreatic al tripsinei • –inhibitorul proteinei C (proteina C este o serin
protează plasmatică dependentă de vitamina K, activată de trombină, care transformă factorii activi VIIIa şi Va ai coagulării în forme inactive).
![Page 105: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/105.jpg)
• Antitrombina III:-prezentă în plasmă;
-inactivează trombina şi alţi factori ai coagulării: IXa, Xa, XIa
-Heparina măreşte viteza de formare a complexelor ireversibile între antitrombina III şi serin proteazele coagulării.
![Page 106: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/106.jpg)
1-antiproteaza:-proteină plasmatică;-este componenta fracţiunii 1-globulinice. -inhibă elastaza, tripsina şi alte proteaze
1-antiproteaza sintetizată de ficat şi de monocitele şi macrofagele alveolare difuzează în plasmă şi apoi în spaţiul intersitiţial unde are rol în protejarea ţesuturilor de acţiunea elastazei (enzimă proteolitică distructivă, poate distruge elastina din pereţii alveolelor pulmonare) secretată de neutrofilele activate. O deficienţa la nivelul 1-antiproteazei poate duce la instalarea emfizemului pulmonar.
![Page 107: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/107.jpg)
• Inhibitorul pancreatic al tripsinei:
-este o proteină cu masa moleculară mică, produsă de pancreas.
-se leagă de tripsină, prevenind activarea prematură a cascadei enzimelor proteolitice pancreatice, fapt ce ar duce la distrugerea pancreasului.
![Page 108: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/108.jpg)
Izoenzimele
• Izoenzimele:
- proteine oligomere
-catalizează aceeaşi reacţie în toate ţesuturile;
-diferă prin:
☺structură
☺distribuţie tisulară.
![Page 109: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/109.jpg)
• Diferenţele structurale pot influenta proprietăţile fizico-chimice:
• –pH izoelectric
• –mobilitate electroforetică
• –masa moleculară
![Page 110: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/110.jpg)
• Izoenzimele se diferenţiază şi prin însuşirile lor catalitice:
• – afinităţi diferite faţă de acelaşi substrat;
• – sensibilităţi diferite la acţiunea unor efectrori alosterici;
• -specificităţi distincte pentru coenzime.
![Page 111: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/111.jpg)
Izoenzimele LDH (lactat dehidrogenaza)
• LDH are structură cuaternară omogenă sau heterogenă;
• LDH este tetramer, alcătuit din lanţuri M (muscle) şi din lanţuri H (heart).
• LDH are cinci izoenzime: H4, H3M, H2M2, HM3, şi M4 sau după mobilitatea electroforetică LDH1 LDH5.
![Page 112: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/112.jpg)
• Reacţia catalizată:
Lactat dehidrogenaza
NAD+ NADH + H+Acid L-lactic
COOHCH3C
OAcid piruvic
COOHCHH3C
OH
![Page 113: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/113.jpg)
Izoenzimele LDH au afinităţi diferite pentru piruvat (sau lactat):
• H4 şi H3M sunt caracteristice inimii
- H4 are cea mai mica afinitate pentru piruvat (îl transformă greu în lactat).
• M4 şi M3H sunt caracteristice muşchilor scheletici, ficatului
- M4 are afinitate mai mare pentru piruvat ca H4.
![Page 114: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/114.jpg)
• Determinarea activităţii enzimelor serice poate fi folosită în clinică pentru stabilirea originii ţesutului lezat
![Page 115: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/115.jpg)
Izoenzimele creatin kinazei (creatin fosfokinaza)
• Creatin kinaza:-enzimă intracelulară;-dimer format din două subunităţi:
☼ B (de la brain)☼ M (de la muscle)
• Are trei izoenzime:–MM (prezentă în muşchi şi miocard)–BB (prezentă în creier şi muşchi)–MB (prezentă în urme numai în miocard).
![Page 116: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/116.jpg)
• reacţia catalizată este reversibilă:
Creatină + ATP Fosfo-creatină + ADP
• Creşterea activităţii creatin kinazei-MB în ser, indică lezarea miocardului (infarct de miocard).
![Page 117: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/117.jpg)
Infarct
Ore
Activitatea CK2 în plasmã la 24 ore dupã infarct
Activitatea LDH în plasmã la 36 - 40 ore de la infarct
![Page 118: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/118.jpg)
Complexe multienzimatice
• Asamblări de proteine într-un complex, cu scopul de a creşte eficienţa globală a procesului.
• Rolul lor:• –cataliza coordonată a unei succesiuni de
reacţii;• –minimalizarea unor reacţii secundare.
• Exempl: acid gras sintetază, complexul piruvat dehidrogenazei, etc.
![Page 119: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/119.jpg)
Clasificarea şi denumirea enzimelor
• Denumirea enzimelor• se pot utilza două modalităţi:
-adăugarea sufixului –ază la numele substratului (zaharază, urează, glucozidază)
-denumire după acţiunea specifică a enzimei (guanilat ciclază, lactat dehidrogenază, glutation reductază).
-denumiri particulare fără legătură cu reacţia catalizată: pepsină, chimotripsină, tripsină.
![Page 120: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/120.jpg)
• Numele enzimei cuprinde:-denumirea substratului, -tipul reacţiei catalizate, -coenzima
• Fiecare enzimă este codificată de patru cifre, care definesc: -clasa; -subclasa; -sub-subclasa;-numărul de ordine al enzimei din şir.
![Page 121: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/121.jpg)
Clasificarea enzimelor
• Sunt 6 clase de enzime după tipul de reacţie catalizat:
• 1.Oxidoreductaze• 2.Transferaze• 3.Hidrolaze• 4.Liaze• 5.Izomeraze• 6.Ligaze
![Page 122: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/122.jpg)
Oxidoreductazele catalizează reacţii redox, de transfer de electroni sau de hidrogen.
• Subclase: • Dehidrogenazele catalizează transferul de
hidrogen de la substrat (SH2) pe o coenzimă redox (NAD+; NADP+; FMN; FAD):
SH2 + Co Sox + CoH2
![Page 123: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/123.jpg)
• Reductazele catalizează transferul de hidrogen de la o coenzima redusă (adesea NADPH) la un acceptor:
Sox + CoH2 SH2 + Co
![Page 124: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/124.jpg)
• Oxidazele catalizează transferul de echivalenţi reducători de la un substrat la dioxigen, reducându-l fie la apă, fie la peroxid de hidrogen:
SH2 + 1/2 O2 Sox + H2O
SH2 + O2 Sox + H2O2
![Page 125: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/125.jpg)
• Peroxidazele catalizează transferul de echivalenţi reducători de la un substrat la un peroxid (HOOH sau R-OOH)
SH2 + HOOH Sox + 2 H2O
![Page 126: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/126.jpg)
• Dioxigenazele încorporează dioxigenul în molecula de substrat (care cuprinde o legătură dublă):
CHCH + O2OCH CHO+
![Page 127: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/127.jpg)
• Monooxigenazele încorporează numai un atom de oxigen în substrat, celalalt atom al dioxigenului este redus la apă.
Multe monooxigenaze sunt hidroxilaze care implică participarea sistemului redox: NADP+ - (NADPH + H+)
R-H + O2 + (NADPH + H+) R-OH + H2O + NADP+
![Page 128: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/128.jpg)
Transferazele
catalizează reacţii de transfer a unei grupări de la un donor către un acceptor
• Subclase: Aminotransferaze (transaminaze) catalizează transferul unei grupări amino între un amino şi un cetoacid. Coenzima participantă este piridoxal fosfatul.
AX + BY AY + BX
COOHCHR1
NH2
COOHCR2
O
COOHCR1
O
COOHCHR2
NH2
+ +
![Page 129: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/129.jpg)
• Aciltransferazele catalizează transferul restului acil de pe compuşi cu potenţial chimic ridicat
(R-CO~SCoA), pe acceptori potriviţi cu formare de esteri, amide, anhidride:
R-CO~S-CoA + R1-OH R-CO-OR1 + CoA-SH
![Page 130: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/130.jpg)
• Fosforil transferazele (kinaze) catalizează transferul resturilor fosforil de pe ATP pe substraturi:
• Metiltransferazele catalizează transferul grupărilor metil, coenzima care poartă această grupare fiind tetrahidrofolatul (FH4).
Glucozã + ATP Glucozo-6-P + ADP
![Page 131: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/131.jpg)
Hidrolazele
Subclase
• Esterazele care pot fi:
–carboxilesteraze (cu substrat R-COOR’)
–tiolesteraze (cu substrat R-CO -SR’)
–fosfomonoesteraze (substrat R-O-PO3H2)
–fosfodiesteraze sau fosfataze (substrat R-O-PO2H-O-R1)
• Glicozidaze• Peptidaze
A-B + H2O A-H + B-OH
![Page 132: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/132.jpg)
Liazele
• catalizează reacţii de adiţie reversibile, la legături multiple.
• Anhidraza carbonică catalizează hidratarea dioxidului de carbon:
CO2 + H2O H2CO3
![Page 133: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/133.jpg)
• Fumaraza catalizează hidratarea acidului fumaric la acid malic:
+ H2O HC
CH2
COOH
COOH
OH
Acid malic
COOH
C
C
HOOC
H
H
Acid fumaric
Fumaraza
![Page 134: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/134.jpg)
• Sintazele catalizează legarea a două molecule fără implicarea ATP aminolevulinat sintaza)
![Page 135: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/135.jpg)
Izomerazele
• catalizează reacţii de izomerizare:
Racemazele transformă un enantiomer dextrogir în enantiomerul levogir
L-Alanina D-Alanina
![Page 136: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/136.jpg)
• Epimerazele schimbă configuraţia unui singur atom de carbon asimetric
• Izomerazele cis-trans modifică configuraţia unei duble legături
D-Glucozã D-Galactozã
Acid fumaric Acid maleic
![Page 137: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/137.jpg)
• Mutazele schimbă poziţia unei grupări în moleculă
HC
H2C OPO3H2
COOH
OH HC
H2C OH
COOH
OPO3H2
Acid 3-fosfogliceric Acid 2-fosfogliceric
mutazã
![Page 138: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/138.jpg)
Ligazele
• catalizează reacţii de condensare cuplate cu scindare de ATP
• Sinteza glutaminei catalizată de glutaminsintetază:
A-H + B-OH A-B
ATPADP + Pi
Acid glutamic + NH3 GlutaminãATP
![Page 139: e n z i m e](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062220/557202094979599169a2d7d5/html5/thumbnails/139.jpg)