R1-31 Enzymy - budowa i mechanizm działania

1. Katalizator

substancja obniżająca energię aktywacji, umożliwiając szybsze zajście reakcji.

2. Energia aktywacji

ilość energii niezbędna do zajścia reakcji

3. Enzymy - biokatalizatory

• białkowe
• zbudowane z białek
• nukleinowe
• rybozymy
• zbudowane z RNA
• deoksyrybozymy
• zbudowane z DNA

4. Klasy enzymów:

• oksydoreduktazy
• reakcje red-ox
• przenoszenie elektronów
• transferazy
• przenoszenie grup funkcyjnych
• hydrolazy
• reakcje hydrolizy
• liazy
• liza - rozkład
• rozszczepianie wiązań
• ligazy
• liga - łączenie
• tworzenie wiązań związane z hydrolizą ATP
• izomerazy
• przenoszenie grup w obrębie jednej cząsteczki
• izomeryzacja związku

5. Cechy enzymów

SWOISTOŚĆ SUBSTRATOWA 

Dany enzym łączy się wyłącznie z określonym substratem lub substratami.

SWOISTOŚĆ KATALIZOWANEJ REAKCJI

Dany enzym katalizuje zestaw reakcji tylko jednego typu, a czasem tylko jedną reakcję chemiczną.

6. Budowa enzymów

Enzymy mogą być zbudowane tylko z części białkowej, lub z części białkowej (apoenzymu) i niebiałkowej (kofaktora). Istotnym elementem jest centrum aktywne.

Rodzaje kofaktorów

• Metale
• w postaci jonów
• wiążą się w sposób trwały
• Grupa prostetyczna
• trwale związana z enzymem cząsteczka organiczna
• np. grupa hemowa w hemoglobinie
• Koenzym
• luźno związana z enzymem cząsteczka organiczna
• np. witaminy

7. Centrum aktywne

• obszar wiążący z sobą siłami van der Waalsa cząsteczki substratu
• aktywność wynika z obecnych tam grup funkcyjnych aminokwasów
• jego kształt ulega zmianie razem z zmianą kształtu enzymu
• cząsteczki regulatorowe zmieniają kształt miejsca aktywnego wpływając na jego zdolność wiązania substratu.

8. Enzymy allosteryczne

• posiadają miejsca allosteryczne do których przyłączają się cząsteczki regulatorowe.
• przyłączenie substratu do jednej podjednostki może zmienić właściwości innych centrów aktywnych.

9. Mechanizm działania enzymów

1. Do centrum aktywnego enzymu przyłącza się substrat
2. Powstaje kompleks E-S (enzym-substrat)
3. Zachodzi reakcja i powstaje produkt
4. Produkt odłącza się od enzymu

Enzymy są wielorazowe - nie zużywają się w czasie reakcji, choć mają określone terminy ważności (wszystko wielokrotnie używane ulega stopniowemu zużyciu), dlatego enzymy po jakimś czasie są wymieniane na nowe.