ENZYMY

1. ENZYMY

2. Informacje ogólne • Zapoczątkowanie i przeprowadzenie reakcji wymaga dostarczenia odpowiedniej ilości energii • Ilość energii potrzebnej do zapoczątkowania reakcji chemicznej nazywamy energią aktywacji • Jednym ze sposobów dostarczenia energii aktywacji jest ogrzewanie ( jednak nie dotyczy to komórek) • Innym sposobem na zapoczątkowanie reakcji jest zastosowanie KATALIZATORA

3. KATALIZATOR: • jest to substancja przyspieszająca reakcję przez obniżenie jej energii aktywacji • w komórkach funkcję katalizatorów biologicznych pełnią enzymy • enzymy nie są substratami, dlatego nie zużywają się w ciągu reakcji i mogą być wykorzystane wielokrotnie • przyspieszają przebieg reakcji co najmniej milion razy, pozwalając na zachodzenie reakcji w bezpiecznym dla komórki zakresie temperatur

4. BUDOWA ENZYMÓW • Prawie wszystkie enzymy są białkami • Istnieją enzymy zbudowane tylko z łańcucha polipeptydowego (amylaza ślinowa, pepsyna, trypsyna) • Najczęściej zbudowane są z dwóch elementów: • części białkowej (apoenzym) • części niebiałkowej (kofaktor)

5. BUDOWA ENZYMÓW

6. BUDOWA ENZYMÓW • W obrębie enzymu znajduje się miejsce aktywne (centrum aktywne) – obszar, który wiąże cząsteczki substratu i ewentualnie część niebiałkową enzymu - zawiera on odpowiednio ułożone grupy funkcyjne aminokwasów, które uczestniczą w tworzeniu niekowalencyjnych wiązań i oddziaływań chemicznych między cząsteczka enzymu a cząsteczką substratu, wiązania tworzą się na czas reakcji

7. BUDOWA ENZYMÓW • niektóre enzymy zwane allosterycznymi składają się z kilku podjednostek, z których każda ma własne centrum aktywne- przyłączenie substratu do jednego miejsca zmienia właściwości innych miejsc aktywnych • Posiadają również miejsca allosteryczne do których przyłączają się cząsteczki regulatorowe, które zmieniają kształt centrum aktywnego wpływając na zdolność wiązania substratu

8. BUDOWA ENZYMÓW

9. Właściwości enzymów: • swoistość substratowa – dany enzym wiąże się wyłącznie z określonym substratem, np.: - enzym maltaza, substrat maltoza • swoistość katalizowanej reakcji – polega na tym, że pojedynczy enzym katalizuje zestaw reakcji jednego typu, a niekiedy tylko jedną określoną reakcję chemiczną

10. Mechanizm działania enzymów

11. Model powstawania kompleksu enzym-substrat

12. Czynniki wpływające na szybkość reakcji enzymatycznych: • Stężenie substratu • Temperatura • Wartość pH środowiska • Stężenie jonów • Obecność substancji aktywujących lub hamujących

13. Czynniki wpływające na szybkość reakcji enzymatycznych:

14. Substancje aktywujące i hamujące • Substancje aktywujące enzymy – aktywatory – zmieniają strukturę przestrzenną centrum aktywnego ułatwiając wiązanie określonych substratów, aktywatorami są jony magnezu, cynku, wapnia, białka • Substancje hamujące – inhibitory – cząsteczki, które hamują przebieg reakcji enzymatycznej, • Hamowanie=inhibicja

15. INHIBICJA

16. Klasyfikacja enzymów

17. Szlaki metaboliczne • To ciągi następujących po sobie w określonej kolejności reakcji katalizowanych przez określone enzymy, w których produkt jednej reakcji jest substratem kolejnej reakcji. • szlak liniowy – ciąg reakcji przebiegających tylko w jednym kierunku • szlak cykliczny (cykl przemian metabolicznych) następuje tu odtworzenie jednego ze związków chemicznych

18. Szlaki metaboliczne

19. Regulacja przebiegu szlaków metabolicznych • Regulacja aktywności enzymów • Aktywacja proenzymów • Regulacja liczby enzymów

20. Regulacja aktywności enzymów

21. Aktywacja proenzymów

22. Regulacja liczby cząsteczek enzymów