1 / 64

Enzymy

Enzymy. Vladimíra Kvasnicová. Enzym je biokatalyzátor :. reakce. Obrázek převzat z http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255enz/enzymology.htm (prosinec 2006).

hester
Download Presentation

Enzymy

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Enzymy Vladimíra Kvasnicová

  2. Enzym je biokatalyzátor: reakce Obrázek převzat z http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255enz/enzymology.htm (prosinec 2006)

  3. Obrázek převzat zhttp://stallion.abac.peachnet.edu/sm/kmccrae/BIOL2050/Ch1-13/JpegArt1-13/05jpeg/05_jpeg_HTML/index.htm (prosinec 2006)

  4. Obrázek převzat zhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255enz/enzymology.htm (prosinec 2006)

  5. Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0‑471‑15451‑2

  6. Enzymy • snižují aktivační energii reakce (EA) • zkracují čas dosažení rovnovážných koncentrací • se nespotřebovávají, z reakce vycházejí nezměněny • umožňují uskutečnění reakce při T, p a pH lidského těla • jsou specifické • mohou být regulovány • neměníG dané reakce • nemění rovnovážné koncentrace samostudium

  7. Struktura a vlastnosti - většina enzymů jsou proteiny Obrázek převzat zhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255enz/enzymology.htm (prosinec 2006)

  8. Obrázek převzat zhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255enz/enzymology.htm (prosinec 2006)

  9. Obrázek převzat zhttp://stallion.abac.peachnet.edu/sm/kmccrae/BIOL2050/Ch1-13/JpegArt1-13/05jpeg/05_jpeg_HTML/index.htm (prosinec 2006)

  10. Každý enzym má teplotní optimum pH optimum určitou afinitu k substrátu Obrázek převzat zhttp://stallion.abac.peachnet.edu/sm/kmccrae/BIOL2050/Ch1-13/JpegArt1-13/05jpeg/05_jpeg_HTML/index.htm (prosinec 2006)

  11. Obrázek převzat z http://www.carleton.ca/biology/2200/schedule.html(prosinec 2006)

  12. Některé enzymy jsou produkovány ve formě prekurzorů(= PROENZYMY nebo ZYMOGENY) Obrázek převzat z: http://wine1.sb.fsu.edu/bch4053/Lecture26/zymogen.jpg (prosinec 2006)

  13. nebo musí být nejprve aktivovány (např. fosforylací): Obrázek převzat zhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/memb/c11x11enzyme-cascade.jpg (prosinec 2006)

  14. Izoenzymy (izozymy) jsou enzymy, které katalyzují stejnou reakci, ale liší se strukturou a fyzikálně-chemickými vlastnostmi. • Izoenzymy • jsou kódovány různými geny(= pravé izoenzymy) • nebo vznikají různou posttranslační modifikací(= izoformy) • se nachází vrůzných kompartmentech buňky • se nachází v různých tkáních organismu • mohou být oligomery různých podjednotek

  15. př.5 izozymů (různý poměr jednotlivých monomerů) Obrázek převzat zhttp://wine1.sb.fsu.edu/bch4053/Lecture26/isozymes.jpg(prosinec 2006)

  16. multienzymové komplexy samostatné enzymy mtb dráhy Figure 17.6 z Garrett, R.H.; Grisham, C.M. Biochemistry; Saunders: Orlando,1995; str. 553, nalezený na http://www.uwsp.edu/chemistry/tzamis/enzyme_complex.html (prosinec 2006)

  17. př. multienzymový komplex dehydrogenázy 2-oxokyselin Obrázek převzat zhttp://faculty.uca.edu/~johnc/pdhrxns.gif(prosinec 2006)

  18. př. multienzymový komplex dehydrogenázy 2-oxokyselin Obrázek převzat zhttp://faculty.uca.edu/~johnc/pdhrxns.gif(prosinec 2006)

  19. Alosterický enzym: a) monomerní, b) oligomerní Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0‑471‑15451‑2

  20. Alosterický enzym v T a R konformaci: modulátory ovlivňují rovnováhu reakce aktivátory a substráty mají vyšší afinitu k R-konformaci inhibitorymají vyšší afinitu kT-konformaci Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0‑471‑15451‑2

  21. Enzymy v medicíně • stanovení aktivity enzymů v krvi • enzymové analytické metody • enzymoterapie

  22. Stanovení aktivity enzymůz diagnostických důvodů nejčastěji je vyšetřována krev (sérum, plazma)  zjištění přítomnosti a závažnosti tkáňového poškození jednotky: kat/L (= katalytická koncentrace enzymu) kat = katal 1 katal = 1 mol substrátu přeměněný enzymem za 1 sec. 1 kat = 10-6 kat

  23. Enzymy nacházející se v plazmě: a) enzymy specifické pro plazmu (př. srážecí faktory) b) sekreční enzymy (př. amyláza, lipáza) c) buněčné enzymy Důležité je znát: 1) intracelulární lokalizaci enzymů 2) distribuci enzymů v orgánech a tkáních 3) zdroj enzymů nacházejících se v plazmě 4) cesty eliminace enzymů z krve

  24. „ srdeční enzymy“ Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0‑471‑15451‑2

  25. ENZYMY Žádanka na biochemické vyšetření:http://spch.cz/kliniky/kbi/laboratorni_prirucka/zadanka_biochemie.pdf (prosinec 2006)

  26. Názvosloví enzymů • -áza nebo -asa / -in • IUMB nomenklatura enzymů • doporučené názvy

  27. IUMB nomenklatura enzymů EC nomenklatura * každý enzym má své EC číslo(Enzyme Commission of IUBMB) – 6 tříd enzymů: • EC 1.x.x.x oxidoreduktázy • EC 2.x.x.x transferázy • EC 3.x.x.x hydrolázy • EC 4.x.x.x lyázy • EC 5.x.x.x izomerázy • EC 6.x.x.x ligázy (syntetázy) → vychází z typu enzymem katalyzované reakce

  28. systematické názvy * tvoří se podle specifických pravidel, specifikují reakci katalyzovanou enzymem příklad: ATP : D-glukóza fosfotransferáza (EC 2.7.1.2) přenáší (2)fosfát (7) na alkoholovou sk. (1) ATP + D-Glc  ADP + D-Glc-6-fosfát (Glc-6-P)

  29. doporučené názvy(= akceptované) * jednodušší než systematické, běžně se používají * velmi důležité! příklad: EC 2.7.1.2. = glukokináza(viz výše)

  30. staré triviální názvy * bez vztahu ke katalyzované reakci * koncovka -in (pepsin, trypsin) * používají se pro enzymy objevené již dávno (dlouho používané názvy) zkratky enzymů * běžné v medicíně př. LD, ALT, ALP

  31. Většina názvů enzymů obsahuje koncovku -áza a) název substrátu + -áza (př. amyláza) b) typ reakce + -áza (př. dehydrogenáza) = skupinový doporučený název, nejde o název konkrétního enzymu

  32. IUBMB Enzyme Nomenclature EC 2.7.1.1 Accepted name: hexokinase Reaction: ATP + D-hexose = ADP + D-hexose 6-phosphate Other name(s): hexokinase type IV glucokinase; hexokinase D; hexokinase type IV; hexokinase (phosphorylating); ATP-dependent hexokinase; glucose ATP phosphotransferase Systematic name: ATP:D-hexose 6-phosphotransferase Comments: D-Glucose, D-mannose, D-fructose, sorbitol and D-glucosamine can act as acceptors; ITP and dATP can act as donors. The liver isoenzyme has sometimes been called glucokinase. Příklad odkazu z databáze enzymů: http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/EC2/7/1/2.html

  33. Doporučené (triviální) názvy enzymů(používají se v biochemii) 1) oxidoreduktázy:Aox + Bred Ared +Box * dehydrogenáza (H- or H) * reductáza * oxidáza * peroxidáza (různé peroxidy) * oxygenáza (O2) * hydroxyláza (= monoxygenáza; -OH) * desaturáza (-CH2CH2-  -CHCH-)

  34. 2) transferázy: A-x + B  A + B-x * skupinatransferáza (př.aminotransferáza) * kináza(= fosfotransferáza) * fosforyláza * transketoláza * transaldoláza

  35. 3) hydrolázy: A-B + H2O  A-H + B-OH * esteráza (R1-CO-O-R2) * fosfatáza (fosfát-O-R) Pi !!! * fosfodiesteráza (R1-O-fosfát-O-R2) * nukleáza, peptidáza, glycosidáza, lipáza

  36. 4) lyázy: A-x  B + x * dekarboxyláza ( CO2) * dehydratáza ( H2O) * hydratáza (-CHCH- + H2O  -CH(OH)CH2-) * syntáza

  37. 5) izomerázy: A  izo-A * epimeráza (monosacharid  jeho epimer) * mutáza (změna polohy fosfátové skupiny v molekule)

  38. 6) ligázy: A + B + ATP A-B + ADP + Pi * syntetáza * karboxyláza

  39. ENZYMY Žádanka na biochemické vyšetření:http://spch.cz/kliniky/kbi/laboratorni_prirucka/zadanka_biochemie.pdf (prosinec 2006)

  40. Doplňte třídu, do níž každý z enzymů patří: AST aspartátaminotransferáza ALT alaninaminotransferáza GMT gamaglutamyltranspeptidáza ALP alkalická fosfatáza ACP kyselá fosfatáza AMS -amyláza LPS lipáza CK kreatinkináza CHE cholinesteráza LD laktátdehydrogenáza

  41. Kofaktory enzymů oxidoreduktázy: NAD+nikotinamidadenindinukleotid NADP+nikotinamidadenindinukleotid fosfát (prekurzor: niacin = kyselina nikotinová)H- FAD flavinadenindinukleotid FMN flavinmononukleotid (prekurzor: riboflavin = vitamin B2)2 H hem Fe3+ + e- Fe2+e-

  42. transferázy: ATP adenosinetrifosfát / fosfát GTP guanosintrifosfát / fosfát TDP thiamindifosfát / C-fragment (prekurzor: thiamin = vitamin B1) PALP pyridoxalfosfát / -NH2 (prekurzor: pyridoxin = vitamin B6) THF tetrahydrofolate / C1-fragment (prekurzor: kyselina listová) CoA koenzym A (HS-Co-A) / acyl PAPS fosfoadenosinfosfosulfát/ sulfát

  43. 3´-fosfoadenosin-5´-fosfosulfát (PAPS) přenáší sulfát do substrátu při konjugačních reakcích (sulfatace) Obrázek je převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/amino-acid-metabolism.html (leden 2007)

  44. Koenzym A = CoA-SH Obrázky převzaty z http://lxyang.myweb.uga.edu/bcmb8010/pic/NAD+.gif a http://oregonstate.edu/instruct/bb450/stryer/ch14/Slide26.jpg (leden 2008)

  45. Deriváty tetrahydrofolátu Obrázek převzat z http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/postgrad/thftypes.gif (leden 2008)

  46. lyázy: PALP pyridoxalfosfát (dekarboxylázy) ligázy: ATP adenosintrifosfát acyl-CoA-syntetázy aminoacyl-tRNA-syntetázy biotin = vitamin H (karboxylázy)

  47. Enzymová kinetika • activita, jednotky • 1 katal = 1 mol substrátu přeměněný enzymem za 1 sec. • 1 IU = 1 μmol substrátu přeměněný enzymem za 1 min. 1 katal = 1 mol / 1 sec. = 106μmol/ 1 sec. = 60 x 106μmol/ 1 min (= 60 sec.) 1 katal = 6 x 107 IU

  48. Aktivita se vztahuje na konstantní koncentraci enzymu: [E] = konstantní Obrázek převzat z http://www.steve.gb.com/science/enzymes.html (prosinec 2006)

  49. ! DŮLEŽITÉ ! Obrázek převzat zhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255enz/gk3x15.gif (prosinec 2006)

  50. Kinetika Michaelis-Mentenové • průběh křivky (hyperboly) může být popsán rovnicí: Obrázek převzat z http://www.steve.gb.com/science/enzymes.html (prosinec 2006)

More Related