Giáo trình (5) Vi sinh vật môi trường

3. Enzym
3.1 Định nghóa : Xúc tác sinh học.
Protein.

VI SINH VẬT
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Trong phản ứng enzym :
Một phân tử tham gia : cơ chất
Enzym gắn và chuyển hóa thành chất
khác : sản phẩm

Đặng Vũ Bích Hạnh
Khoa Môi trường
Đại học Bách khoa TP.HCM
1

3

2

3.2 Trung tâm hoạt động :

1


3. Enzym

Tính đặc hiệu

3.3Tính chuyên biệt:

 Enzym

Mô hình “chìa khoá với ổ khóa”

chỉ tác dụng lên một số cơ chất và

một số kiểu nối hóa học nhất định trong

phản ứng→tính đặc hiệu
 Đặc

hiệu lập thể: chỉ tác dụng lên một dạng

đồng phân quang học. Enzym cũng thể hiện
tính đặc hiệu với các đồng phân hình học:
chỉ tác dụng lên một dạng đồng phân cis
5

 Đặc

hiệu tuyệt đối

 Đặc

hiệu tương đối

 Đặc

hiệu nhóm

hoặc trans

6

Nhiệt động học

7

8

2


3. Enzym
3.4 Động học enzym : Nghiên cứu quá
trình gắn ES và sự hình thành P

3. Enzym
Phương trình Monod

3. Enzym
Hằng số Michaelis Menten ( Km)

3. Enzym
3.5 Chất ức chế :
3.5.1 Ức chế cạnh tranh
3.5.2 Ức chế không cạnh tranh

3

Types of inhibition

14

3. Enzym
3.6 Các nguồn cung cấp enzyme


Thực vật



Động vật



Vi sinh vật

16

4


3. Enzym

3. Enzym

3.6 Quy ước đặt tên :

3.6 Quy ước đặt tên :

3.6.1 Thông thường :

3.6.2 Quy định quốc tế :

- Amylase

Mô tả kiểu phản ứng enzym xúc tác + ase

- Papain

- Bromeline
17

18

3.6 Enzym (E.1)-oxydoreductase

3.6 Enzym

EC 1.1 enzym oxy hoùa khử trên nhóm CH-OH của chất cho



EC 1 Oxidoreductases



EC 2 Transferases



EC 3 Hydrolases



EC 4 Lyases



EC 5 Isomerases

EC 1.8 nhoùm S



EC 6 Ligases

EC 1.9 nhóm heme

EC 1.2 aldehyde hoặc oxo
EC 1.3 nhoùm CH-CH
EC 1.4 nhoùm CH-NH2
EC 1.5 nhoùm CH-NH
EC 1.6 NADH hay NADPH
EC 1.7 hợp chất chứa N

EC 1.10 nhóm diphenol

19

EC 1.11 peroxide như là những chất nhận

20

5


3.6 Enzym (E.1)- oxydoreductase

3.6 Enzym (E.2)- Transferase

EC 1.12 H nhö là chất cho

Gồm 9 nhóm

EC 1.13 chất cho đơn phân liên kết với O



EC 2.1 chuyển vị nhóm gồm 1 carbon



EC 2.2 chuyển vị aldegyde hay ketone



EC 2.3 chuyển hóa alcyl



EC 2.4 chuyển hóa glycosyl

EC 1.18 iron-sulfur của protein như chất cho



EC 2.5 chuyển vị alkyl , aryl hay nhóm methyl khác

EC 1.19 khử flavodoxin như chất cho



EC 2.6 chuyển hóa nhóm nitrogen

EC 1.20 P và As trong chất cho



EC 2.7 chuyển hóa những nhóm chứa phospho

EC 1.21 X-H và Y –H từ nối X-Y



EC 2.8 chuyển hóa những nhóm chứa sulfur

EC 1.97 những enzym oxy hóa khử khác



EC 2.9 chuyển hóa nhóm chứa selenium

EC 1.14 chất cho là pair liên kết với O
EC 1.15 superoxide nhứ chất nhận
EC 1.16 oxy hóa ion kim loại
EC 1.17 nhóm CH và CH2

21

3.6 Enzym (E.3)- hydrolase
EC
EC
EC
EC
EC
EC
EC
EC
EC
EC
EC
EC
EC

3.1: thủy phân nối ester (esterases)
3.2: nối đường(glycosylases)
3.3: nối ether

3.4: nối peptide (peptidases)
3.5: nối carbon-nitrogen và nối peptide khác
3.6: nối acid anhydrides
3.7: nối carbon-carbon
3.8: nối halide
3.9: nối phosphorus-nitrogen
3.10: noái sulfur-nitrogen
3.11: noái carbon-phosphorus
3.12: noái sulfur-sulfur
3.13: noái carbon-sulfur

22

3.6 Enzym (E.4)- lyase
EC 4.1 phân cắt nối carbon – carbon , như
decarboxylases
EC 4.2 phân cắt nối carbon-oxygen bonds,như
dehydratases
EC 4.3 phân cắt carbon-nitrogen
EC 4.4 cắt carbon-sulfur
EC 4.5 phân cắt nối carbon-halide
EC 4.6 phân cắt nối phosphorus-oxygen như
adenylate cyclase
EC 4.99 những nối khác
23

24

6

3.6 Enzym (E.5)- isomerase

3.6 Enzym (E.6)- Ligase

EC 5.1 gồm các enzym xúc tác racemin hóa
(racemases) và epimerin hóa (epimerases)



EC 6.1 hình thành nối carbon-oxygen

EC 5.2 xúc tác sự đồng phân hóa đồng phân hình



EC 6.2 hình thành nối carbon-sulfur



EC 6.3 hình thành nối carbon-nitrogen



EC 6.4 hình thành nối carbon-carbon



EC 6.5 hình thành nối phosphoric ester



EC 6.6 hình thành nối nitrogen-metal

học (cis-trans )
EC 5.3 nội phân tử oxidoreductase
EC 5.4 nội phân tử transferases (mutases)
EC 5.5 nội phân tử lyases
EC 5.99 nội phân tử isomerases
25

26

3.7 Điều hòa tổng hợp enzym

3.7 Điều hòa tổng hợp enzym
Một vài loại enzym được tổng hợp trong thể bất hoạt
gọi là zymogen hay proenzym
Các enzyme này cần được phân giải bởi protease để
trở thành thể hoạt động.
Enzym peptidase ( và chymotrypsin) là những ví dụ
của những enzym zymogen :
trypsinogen,
chymotrypsinogen và pepsinogen . Sau khi một phần
nhỏ của protein được phân giải , enzym sẽ thay đổi cấu
tạo để chuyển thành thể hoạt động.

Nồng độ của enzym có thể được kiểm soát trong cơ thể bởi sự
tổng hợp và phân giải.
Khám phá đầu tiên ở E.coli ,khảo sát cấu trúc DNA dưới đây gồm

có : operon – đoạn DNA mã hoá cho một

nhóm enzym tương

quan và các protein khaùc.

27

7


3.7 Điều hòa tổng hợp enzym

3.7 Điều hòa tổng hợp enzym

Đặc biệt , E.coli có chứa một vùng gọi là lac operon được mã hóa
tổng hợp 3 enzym là beta-galactosidase, permease và acetylase.
Beta galactosidase là một enzym chuyển hóa lactose thành glucose
và được biết như nguồn năng lượng của E.coli.
Gần lac operon là 3 đoạn ngắn của DNA chứa : gen điều hoà –
mã hóa cho việc tổng hợp repressor protein, promoter – hiệu lệnh
bắt đầu để đọc và tạo protein và operator – được sử dụng để gắn
repressor protein

8