ENZIMI- BIOKATALIZATORI

533 views

Published on

Enzimi, definicija, struktura, delovanje, podela

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
533
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
5
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

ENZIMI- BIOKATALIZATORI

  1. 1. ENZIMI BIOKATALIZATORI KLARA KAKUČKA, prof. hemije
  2. 2. ENZIMI •ENZIMI SU BIOLOŠKI AKTIVNI PROTEINI KOJI KATALITIČKI UBRZAVAJU HEMIJSKE PROCESE U ŽIVOM ORGANIZMU
  3. 3. STRUKTURA, FIZIČKE I HEMIJSKE OSOBINE ENZIMA • ENZIMI SU PROTEINI SASTAVLJENI OD ALFA-AMINOKISELINA, KOJE SINTETIŠE SAMO ŽIVI ORGANIZAM: 1) BILJKE 2) ŽIVOTINJE 3) MIKROORGANIZMI • DELE SE KAO I OSTALI PROTEINI NA: 1) PROSTE 2) SLOŽENE • VEĆINA ENZIMA SU SLOŽENI PROTEINI, KOJI RASPOLAŽU ODGOVARAJUĆOM PROSTETIČNOM GRUPOM, ILI METALNIM JONOM
  4. 4. • SEKUNDARNA STRUKTURA ENZIMA OBUHVATA IZDUŽENU ILI SPIRALNU KONFORMACIJU POLIPEPTIDMNOG LANCA
  5. 5. • TERCIJARNA STRUKTURA OPISUJE NAČIN PRESAVIJANJA I UKLUPČAVANJA POLIPEPTIDNOG LANCA
  6. 6. KVATERNERNA STRUKTURA ENZIMA • POJEDINI ENZIMI SE SATOJE OD VIŠE POLIPEPTIDNIH LANACA, KOJI NISU MEĐUSOBNO POVEZANI (PROTOMERI) • PROTIMERI SE SLAŽU I ČINE PROTEINSKI, ENZIMSKI KOMPLEKS (OLIGOMER) • PROSTORNA ORGANIZACIJA OLIGOMERA JE OPISANA NJENOM KVATERNERNOM STRUKTUROM
  7. 7. KVATERNA STRUKTURA ENZIMA
  8. 8. KATALITIČKA AKTIVNOST • KATALITIČKA AKTIVNOST ENZIMA JE USLOVLJENA SPECIFIČNIM POVEZIVANJEM AMINOKISELINA • DA BI KATALITIČKA AKTIVNOST ENZIMA DOŠLA DO IZRAŽAJA, ENZIM SE PRVO SPECIFIČNO VEZUJE ZA SUPSTRAT
  9. 9. AKTIVNI CENTAR • AKTIVNMI CENTAR JE DEO ENZIMSKOG MOLEKULA, KOJI SE VEZUJE ZA SUPSTRAT I OMOGUĆAVA ODVIJANJE SPECIFIČNE ENZIMSKI KATALIZOVANE REAKCIJE
  10. 10. OSTVARIVANJE VEZE SUPSTARTA I AKTIVNOG MESTA ENZIMA
  11. 11. GUBITAK ENZIMSKE AKTIVNOSTI • SVAKO NARUŠAVANJE PRIMARNE, SEKUNDARNE, TERCIJARNE, ILI KVATRNERNE STRUKTERE ENZIMA ZNAČI DENATURACIJU ISTOG I GUBITAK DELA, ILI CELOKUPNE KATALITIČE SPOOSOBNOSTI
  12. 12. PROCES DENATURACIJE ENZIMA
  13. 13. NAJČEŠĆA SREDSTVA ZA DENATURACIJU PROTEINA
  14. 14. KATALITIČKE OSOBINE ENZIMA • ENZIMI UBRZAVAJU TOK TERMODINAMIČKI MOGUĆIH BIOHEMIJSKIH REAKCIJA, ZNAČAJNO SMANJUJUĆI ENERGIJU AKTIVACIJE
  15. 15. PRAVILA KATALIZE U BIOHEMIJSKIM PROCESIMA 1. REAKCIJA SE UBRZAVA DODATKOM KATALIZATORA 2. KATALIZATOR SE ZNAČAJNO NE MENJA U TOKU HEMIJSKE REAKCIJE, ŠTO ZNAČI DA SE NE RAZGRAĐUJE 3. RELATIVNO MALE KOLIČINE KATALIZATORA DELUJU U REAKCIJI 4. MALE KOLIČINE STRANIH SUPSTANCI MOGU DA INHIBIRAJU KATALIZATOR 5. KATALIZATOR RASPOLAŽE ZNAČAJNOM SPEČIFIČNOŠĆU U SVOM DELOVANJU, ŠTO JE VRLO IZRAŽENO BAŠ KOD ENZIMA
  16. 16. S + E→ [ES] → [EP] E + P S-SUPSTRAT E-ENZIM P-PROIZVOD REACIJE K-KONSTANTA REACIONE BRZINE K MEHANIZAM ENZIMSKE AKTIVNOSTI
  17. 17. KONCENTRACIJA ENZIMA I ENZIMSKA AKTIVNOST • KONCENTRACIJA ENZIMA JE BROJ MOLEKULA U JEDINICI MASE, ILI ZAPREMINE • ENZIMSKA AKTIVNOST JE ONA KATALITIČKA AKTIVNOST ENZIMA KOJA OMOGUĆAVA RAZGRADNJU ODREĐENE KOLIČINE SUPSTRATA U JEDINICI VREMENA
  18. 18. ENZIMSKA KINETIKA Uticaj koncentracija enzima i supstrata na brzinu enzimske reakcije Brzina enzimske reakcije raste progresivno da bi se dostigla maksimalna vrijednost brzine koja ne ovisi o daljnem povećanju koncentracije supstrata
  19. 19. Koncentracija supstrata na početku ubrzava reakciju sve dok se ne zasite svi aktivni centri enzima. Tada dalje dodavanje supstrata ne utiče jer treba da se „oslobodi“ molekul enzima da bi nse vezao novi molekul supstrata.
  20. 20. SPECIFIČNOST ENZIMSKIH REAKCIJA • ENZIM KATALIZIRA SAMO JEDNU ODREĐENU HEMIJSKU REAKCIJU ILI GRUPU SLIČNIH REAKCIJA, A SPECIFIČNOST PREMA SUPSTRATU JE UGLAVNOM POTPUNA.
  21. 21. KLASIFIKACIJA I NOMENKLATURA ENZIMA • IME SUPSTRATA + AZA • DANAS JE AKTUELNA EC NOMENKLATURA (INTERNATIONAL ENZYME COMMISION) • SVAKI ENZIM IMA SVOJ KLASIFIKACIONI BROJ, OD 4 CIFRE • PRVA CIFRA ODREĐUJE PRIPADNOST JEDNOM OD ŠEST RODOVA: 1. OKSIDOREDUKTAZE 4. LIAZE 2. TRANSFERAZE 5. IZOMERAZE 3. HIDROLAZE 6. LIGAZE
  22. 22. • DRUGA CIFRA ODREĐUJE KLASU ENZIMA • TREĆA CIFRA ODREĐUJE POTKLASU ENZIMA • ČETVRTA CIFRA ODREĐUJE INDIVIDUALNI BROJ ENZIMA, U ODGOVARAJUĆOJ POTKLASI L – LAKTAT + NAD + PIRUVAT + NADH EC 1.1.1.27.
  23. 23. FIZIČKI UTICAJI-UTICAJ TEMPERATURE Brzina hemijske reakcije raste dva puta pri porastu temperature za 100C Inaktivacija enzima zbog razgradnje proteinskog dijela Tr-temperatura razgradnje
  24. 24. FIZIČKI UTICAJI-UTICAJ PH Za enzimsku reakcij postoji optimalan pH pri kojem je enzim najaktivniji
  25. 25. HEMIJSKI UTICAJI • AKTIVATORI ENZIMSKE AKTIVNOSTI – UBRZAVAJU ENZIMSKE REAKCIJE, A DA PRI TOM NE MJENJAJU AFINITET ENZIMA ZA SUPSTRAT
  26. 26. HEMIJSKI UTICAJI • AKTIVACIJA METALNIM JONIMA • KINAZE SE AKTIVIRAJU SA MG2+ JONOM KOJI SE VEŽE NA ATP MOLEKULU I POKREĆE ENZIMSKU REAKCIJU • ALKOHOL DEHIDROGENAZE SE AKTIVIRAJU SA ZN2+ • PIRUVAT DEKARBOKSILAZE SA MN2+ ......
  27. 27. HEMIJSKI UTICAJI ZIMOGENA AKTIVACIJA DEŠAVA SE U SPECIJALIZOVANIM ĆELIJAMA GDJE SE ENZIMI SINTETIZIRAJU U NEAKTIVNOM OBLIKU I TAKO SE ŠTITE OD AUTOPROTEOLIZE. TO JE SLUČAJ SA ENZIMIMA KOJI SE POSLIJE IZLUČIVANJA U EKSTRACELULARNI PROSTOR MIJENJAJU IZ NEAKIVNOG ENZIMA U AKTIVNI ENZIM.
  28. 28. INHIBITORI ENZIMSKE AKTIVNOSTI  IREVERZIBILNI INHIBITORI  REVERZIBILNI INHIBITORI. DIJELE SE NA KONKURENTNE I NEKONKURENTNE INHIBITORE
  29. 29. KOMPETICIJSKI INHIBITORI KOMPETICIJSKI INHIBITORI SLIČNE SU STRUKTURE SUPSTRATU KOJI SE MOŽE SMESTITI NA AKTIVNO MESTO ENZIMA
  30. 30. NEKOMPETICIJSKI INHIBITORI • NE VEŽE SE NA AKTIVNO MJESTO, PA SE NE MJENJA AFINITET ENZIMA PREMA SUPSTRATU. • INHIBITOR SE VEŽE NA ENZIM-SUPSTRAT KOMPLEKS.
  31. 31. FIZIOLOŠKA KLASIFIKACIJA ĆELIJSKIH ENZIMA • 90 % PROTEINSKE MASE ĆELIJE SU ENZIMI • ZA SVAKU ĆELIJSKU VRSTU VAŽI SPECIFIČNA RASPODELA ENZIMA UNUTAR ĆELIJE • JEDAN DEO ENZIMA ĆELIJE SE NORMALNO “IZLIVA” U EKSTRACELULARNI PROSTOR
  32. 32. • NA OSNOVU LOKACIJE FIZIOLOŠKOG DELOVANJA ENZIMI SE DELE NA: 1) ENIZIME LUČENJA (SEKRETORNE) 2) INTRACELULARNE ENZIME ENZIMI LUČENJA DELE SE NA: INTRACELURALNI ENZIMI DELE SE NA: -INKRETORNE -CITOPLAZMATIČNE -EKSKRETORNE -SPECIFIČNE ENZIME ORGANELA -MEMBRANSKE
  33. 33. ENZIMSKI PROFIL • SVAKI ORGAN IMA SVOJ KARAKTERISTIČAN ENZIMSKI PROFIL, KOJI PODRAZUMEVA KARAKTERISTIČNU UKUPNU ENZIMSKU AKTIVNOST ODREĐENOG ENZIMA U ĆELIJI, KAO I KARAKTERISTIČNU RASPODELU ENZIMA PO ORGANELAMA • SVAKI ORGAN IMA SVOJ ENZIMSKI PROFIL, NA OSNOVU KOGA SE MOŽE DIFERENCIRATI U ODNOSU NA DRUGI ORGAN
  34. 34. AKUTNI ALKOHOLNI HEPATITIS KOD HRONIČNOG KONZUMIRANJA ALKOHOLA IZRAŽENO JE UMERENO POVEĆANJE AKTIVNOSTI Γ-GLUTAMIL TRANSPEPTIDAZE (Γ-GT)

×