Tài liệu Chương V: Enzyme- Chất xúc tác sinh hoc ppt

TS. ĐỖ HIẾU LIÊM
CHƯƠNG V
CHƯƠNG V
ENZYME
ENZYME
CHẤT XÚC TÁC SINH HỌC
CHẤT XÚC TÁC SINH HỌC
1. ĐẠI CƯƠNG
2. TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG CỦA ENZYME
2.1. Định nghĩa
2.2. Sự hình thành trung tâm hoạt động của enzyme
-Thuyết “Ổ khoá và chìa khoá” của Fisher
-Thuyết cảm ứng dị không gian” của Kosland
3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
- Nồng độ enzyme
- Nhiệt độ môi trường
- pH môi trường
-
Nồng độ cơ chất
4. SỰ HOẠT HOÁ VÀ ỨC CHẾ
4.1. Chất hoạt hoá
4.2. Chất ức chế
1. ĐẠI CƯƠNG
1. ĐẠI CƯƠNG
- Định nghĩa: Enzyme có bản chất cấu tạo là protein,
được tổng hợp trong mô bào và đảm nhận vai trò xúc
tác các phản ứng sinh hoá học

Mức năng lượng
- Phản ứng không có Enz
A + B

C + D
- Phản ứng có Enz
A + B + Enz
A.Enz + B
C + D + Enz
∆G
1
∆G
2
∆G
2
< ∆G
1

Chất xúc tác và đặc điểm phản ứng
Chất xúc tác thông thường Chất xúc tác sinh học
-
Ion kim loại : Pt, Cu, Zn
-Dị thể với cơ chất
-Không liên kết với cơ chất
-Phản ứng không có nước
-Phản ứng tỏa nhiệt
-Protein
-Đồng thể với cơ chất
-Liên kết với cơ chất
-Phản ứng trong nước
-Phản ứng không tỏa nhiệt

Sự hoạt động của enzyme
Thuyết hấp phụ bề mặt

Thuyết hợp chất trung gian
Trạng thái keo của
protein enzyme
Coenzyme – prosthetic
(vitamin nhóm B)
Định hướng phản ứng
Xúc tác phản ứng
B
1
(Thiamine) - Decarboxylase
B
2
(Riboflavin) - Dehydrogenase
B
6
(Pyridoxal) - Transaminase
Apoenzyme
(protein)
(2). Enzyme phức tạp (protein phức tạp)
- Cấu tạo hóa học và phân loại enzyme
(1). Enzyme đơn giản (protein)
Vai trò Định hướng + Công cụ xúc tác phản ứng
Ví dụ: amylase, pepsin, trypsin
Tên cơ chất + ASE amylase, lipase, proteinase
Các lớp enzyme
Số thứ tự của lớp Lớp enzyme
1. Oxidoreductases
2. Transferases
3. Hydrolases

4. Lyases
5. Isomerases
6. Ligases
Phân loại theo chức năng sinh học - Mã số quốc tế
Tên cơ chất (sản phẩm )+ nội dung + ASE
Ví dụ: Pyruvate dehydrogenase, Citrate synthetase
- Sự tổng hợp enzyme trong tế bào động vật
Sự tổng hợp enzyme
trong tế bào động vật
Cấu trúc của enzyme
2.1. Định nghĩa
TTHĐ của enzyme là khu vực, vị trí trên phân tử enzyme
có chức năng liên kết với cơ chất và xúc tác phản ứng
- Enzyme đơn giản do các amino acid đặc biệt như Serine,
Histidine, Cystein, Methionine
- Enzyme phức tạp do coenzyme (vitamin nhóm B)
2.2. Sự hình thành trung tâm hoạt động và kiểu tác động
.Thuyết “Ổ khoá và chìa khoá”
.Thuyết Cảm ứng” dị không gian
Thuyết “Ổ khoá và
chìa khoá)” (Fisher)
2.TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG CỦA ENZYME
2.TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG CỦA ENZYME
Thuyết “Cảm ứng dị
không gian” (Kosland)
Kiểu phản ứng phân
giải và tổng hợp
3.1. Yếu tố nồng độ enzyme
3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
[S] nồng độ cơ chất
[E] nồng độ enzyme
V vận tốc phản ứng
3.2. Yếu tố nhiệt độ môi trường
t
0
↑Hoạt tính xúc tác của
enzyme tăng
t
0
↑ Bản chất protein enzyme
dần dần bị biến tính
t
0
thích hợp chính là nhiệt độ
của cơ thể (37
0
C)
3.3. Yếu tố pH môi trường
E
-
SH
+
SH
+
+ E
-
ESH E
-

+ P
pH↓ [H
+
]↑
SH + H
+
+ E
-
EH + SH
pH↑ [OH
-
]↑
SH
+
+ E S + H
+
+ E
pH tối ưu cho một số enzyme tiêu hoá
Enzyme pH Enzyme pH
Pepsin 1.5 - 1.6 Trypsin 7.8 - 9.5
Lipase (dạ dày) 4.0 -5.0 Lipase (tuyến tụy) 8.0
Amylase (nước bọt) 6.8 – 7.0 Amylase (tuyến tụy) 6.7 - 7.0
3.4. Yếu tố nồng độ cơ chất
][
][
SKm
SV
v
+
=

A
B
C
v : vận tốc của phản ứng ở thời điểm bất kỳ
Vmax: vận tốc cực đại
[S] : nồng độ cơ chất
Km : hằng số Michaelis
- Tại điểm A: [S] = Km
- Tại điểm B: [S]>>>Km

V
S
S
V
SKm
SV
v ==
+
=
][
][
][
][
22
.
][
][ V
Km
KmV
SKm

SV
v ==
+
=
- Tại điểm C: [S]<<<Km
KV
Km
S
V
SKm
SV
v .
][
][
][
==
+
=
4. SỰ HOẠT HOÁ VÀ ỨC CHẾ
4. SỰ HOẠT HOÁ VÀ ỨC CHẾ
4.1. Sự hoạt hoá
Chất hoạt hoá tăng hoạt tính xúc tác của enzyme
4 cách hoạt hoá:
- Cắt bỏ đoạn peptide của proenzyme (trypsinogen)
- Thành lập cầu nối disulfide của TTHĐ
- Phức hợp với ion kim loại
- Tạo hiệu ứng dị không gian
4.2. Sự ức chế
Chất ức chế giảm hoạt tính xúc tác của enzyme
- Phong tỏa TTHĐ của enzyme

- Chất ức chế cạnh tranh tranh đoạt cơ chất
- Chất ức chế không cạnh tranh thay đổi cấu hình