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BIOENERGETICA E ENZIMI

rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. Antoine Lavoisier 1743 – 1794 . BIOENERGETICA E ENZIMI. Capitolo 6: Energia, enzimi e metabolismo. H = entalpia : energia totale. G = energia libera di Gibbs: energia utilizzabile per compiere un lavoro

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BIOENERGETICA E ENZIMI

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  1. rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. Antoine Lavoisier 1743 – 1794 BIOENERGETICA E ENZIMI Capitolo 6: Energia, enzimi e metabolismo

  2. H = entalpia: energia totale. G = energia libera di Gibbs: energia utilizzabile per compiere un lavoro S = entropia: disordine del sistema H = G + TS Ad una trasformazione chimica è associata una variazione di energia libera (DG) misurabile : DG = DH - TDS In Biochimica, DG’0 indica la variazione in condizioni standard: - 298 °K (25 °C) - 1 atm. - pH=7 - [ ] =1 M

  3. DG < 0 DG > 0

  4. A B Relazione tra DG e equilibrio di una reazione K’eq= [prodotti] / [substrati] K’eq= [B] / [A] DG’0 = - R T lnK’eq R = Costante dei gas = 8, 315 J/(mol * K) T = 298 K

  5. Glucosio 6P Glucosio 1P K’eq= [Glucosio 6P] / [Glucosio 1P] = 19 mM / 1 mM = 19 DG’0 = - R T lnK’eq = - (8,315 J/(mole K)) (298 K) ln 19 = - 7,3 kJ/mole

  6. Trasformazioni di forme diverse di energia

  7. Adenosintrifosfato (ATP) Moneta energetica della cellula

  8. Energia di attivazione

  9. ENZIMI • Catalizzatori biologici • (quasi) tutti gli enzimi sono proteine • Sono altamente specifici • Permettono lo svolgersi di reazioni in condizioni fisiologiche • Agiscono abbassando l’energia di attivazione

  10. Abbassamento dell’energia di attivazione nella catalisi enzimatica

  11. Meccanismi per l’abbassamento dell’enegia di attivazione Orientamento dei substrati Destabilizzazione del substrato Modificazioni chimiche

  12. Specificità e complesso enzima-substrato S + E → ES → P + E

  13. Effetto della concentrazione del substrato S + E → ES → P + E

  14. Cinetica di Michaelis-Menten KM = Concentrazione di substrato alla quale si ha metà della Vmax

  15. Nomenclatura degli enzimi Nomi degli enzimi sono basati su: - reagenti / prodotti - tipo di reazione - si aggiunge il suffisso “-asi” Esempi: Peptidasi idrolizza i legami peptidici Piruvato decarbossilasi rimuove un gruppo carbossilico dal piruvato

  16. Classificazione ufficiale degli enzimi • Ossidoreduttasi – reazioni redox • Transferasi – trasferimento di gruppi • Idrolasi – reazioni di idrolisi • Liasi – traserimento di gruppi su doppi legami • Isomerasi – reazioni di isomerizzazione • Ligasi – formazione di legami con uso di ATP Ad ogni enzima viene assegnato un numero a 4 cifre dalla Enzyme Commission

  17. Gli enzimi possono utilizzare - cofattori (metalli) - coenzimi (molecole complesse)

  18. Effetto della temperatura sull’attività dell’enzima

  19. Effetto del pH sull’attività dell’enzima

  20. Proteasi del virus dell’HIV con molecola di inibitore

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