XÚC TÁC ENZIM

GVHD: Ts Nguyễn Công Hào
Học viên: Lê Thị Hương
MSHV: 091005

•
Enzim là một chất xúc tác sinh học được tạo ra
bởi cơ thể sống.
•
Enzim có bản chất là prôtêin.
•
Chất chịu tác dụng của enzim tương ứng gọi là
cơ chất.
•
Trong phân tử enzim có vùng cấu trúc không
gian đặc biệt chuyên liên kết với cơ chất được
gọi là trung tâm hoạt động.
•
Cấu hình không gian này tương thích với cấu
hình không gian của cơ chất, nhờ vậy cơ chất
liên kết tạm thời với enzim và bị biến đổi tạo sản
phẩm
Cấu trúc của enzim

Cơ chế tác động của enzim
•
Giai đoạn thứ nhất: enzyme kết hợp với cơ chất
bằng liên kết yếu tạo thành phức hợp enzyme -
cơ chất (ES) không bền, phản ứng này xảy ra
rất nhanh và đòi hỏi năng lượng hoạt hóa thấp;
•

Giai đoạn thứ hai: xảy ra sự biến đổi cơ chất
dẫn tới sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng
hóa trị tham gia phản ứng.
•
Giai đoạn thứ ba: tạo thành sản phẩm, còn
enzyme được giải phóng ra dưới dạng tự do.

•
Hiện nay người ta đã tìm được hơn 2.000 loại
enzym xúc tác cho hơn 2.000 phản ứng khác
nhau. Số đó ngày càng được tăng thêm.
•
Mấy trăm enzym đã phân lập được rất tinh khiết,
trong số này có trên 150 loại đã tinh thể hoá
được (tức là khá đồng nhất về thành phần).
•
Nhóm enzym tiêu hoá được nghiên cứu đầu tiên
nên mang những tên gọi tuỳ tiện ví dụ như
pepsin, trypsin, chimozin,…

Phân loại theo bản chất hoá học
•
Lớp enzym đơn giản tương ứng với lớp protein
đơn giản là acid amin và tính xúc tác sinh học của
chúng được qui định bởi cấu trúc của phân tử
protein. Ví dụ enzym: pepsin, trypsin, urease
- Lớp enzym phức tạp, tương ứng với một enzim
phức tạp, trong phân tử có 2 phần: phần protein
và phần nhóm ghép không phải bản chất protein.
Phần protein, kể cả enzym đơn giản, gắn với loại

protein dạng cầu như globulin, albumin, trong
enzym phức tạp người ta gọi phần này là
apoenzym phần này quyết định tính đặc hiệu của
enzym.

•
Phần nhóm ghép không phải protein có tên là coenzym.
có thể là nucleotid, các nguyên tử kim loại, đáng chú ý
nhất là ở nhiều enzym phức tạp, nhóm ghép là dẫn xuất
của vitamin.
•
Ví dụ: enzym dehydrogenase hiếu khí (chứa vitamin B2)'
enzym decarboxylase (chứa vitamin B1), enzym
dehydrogenase yếm khí (chứa vitamin PP)
•
Mối liên kết giữa nhóm ghép và phần protein có độ bền
vững không nhất định, ở loại này thì bền (nhóm
cytocrom), ở loại khác không bền lắm (riboflavin của
enzym dehydrogenase hiếu khí.).Có loại chứa nhóm
ghép hoàn toàn linh động như NAD, NAD.P của enzym
dehydrogenase yếm khí.
Tính xúc tác thường do cả 2 phần này qui định, nhóm
ghép thường nằm trong điểm hoạt động của enzym.


•
Lớp 1 : Oxydoreductase (Lớp enzym oxy hoá
hoàn nguyên sinh học)
•
Cơ chế : SH2 + B ↔ BH2 + S

•
Cơ chất bị oxy hoá (khử) mất đi nguyên tử H2 còn
chất B nhận H2 (oxy hoá) được hoàn nguyên.
•
Nếu B ở sơ đồ trên không phải là oxy mà là một
chất khác thì dehydrogenase loại này là yếm khí.
Còn nếu chất nhận B là oxy thì dchydrogenase
loại này là hiếu khí. Cấu trúc của 2 loại enzym này
khác nhau, rõ rệt nhất là về nhóm ghép của chúng
Phân loại theo cơ chế xúc tác

•
a) Nhóm ghép của dehydrogenase yếm khí có cấu
trúc phức tạp chứa vitamin PP gọi tắt là NAD và
NAD.P.
•
Mỗi cơ chất thường có loại dehydrogenase yếm khí
đặc hiệu tác dụng.
•
Rượu có alcotholdehydrogenase
•
CH3-CH2-OH → CH3-CHO + 2H+ + 2e-
•
Acid malic có malatdehydrogenaza
•
COOH-CH2-CHOH-COOH → COOH-CH2-CO-
COOH + 2H+ + 2e-

•
b - Dehydrogenase hiếu khí

•
Đây là nhóm enzym tách điện tử hoặc proton
hydro và chuyển cho chất nhận là oxy
•
Nhóm enzym hiếu khí này hay còn gọi là men
vàng vì phần nhóm ghép là ribonavin (vitamin
B2) có màu vàng. Đó là FMN và FAD

Nhóm oxydase

Nhóm peroxydase
Nhóm cytocrom

Lớp 2: Hydrolase
(lớp enzym thuỷ phân)
•
Lớp này gồm những enzym phân giải nhiều cơ
chất khác nhau như protein, lipid, glucid tạo ra
những phần đơn giản.
Sơ đồ phản ứng:
•
R-R' + H2O → R-OH + R'-H
•
Dựa vào mạch nối và cơ chất người ta chia
hydrolase làm nhiều nhóm Ví dụ:
Nhóm cắt mạch este
•
Nhóm cắt mạch glucosid
•
Nhóm cắt mạch peptid

1. Carbohydrase
•
Đại diện chính của polysacarase (hay polyase) là -
amylase, β amylase, cellulase.
•
Nước bọt và mô động vật (gan, tuỷ, cơ, não ) chủ yếu
là α - amylase.
•
- α - amylase phân giải tinh bột, glycogen thành dextrin
và một ít maltose.
•
- β - amylase chủ yếu ở thực vật, khả năng phân giải
cao hơn (đến maltose).
•
- Enzym cellulase chủ yếu có ở các loài vi sinh vật thuỷ
phân chất xơ (cellulose) thành đường kép celobiose.
•
* Nhóm disacarase (hay olygase) có tính đặc hiệu hoá
học không gian nến chia ra a và β glucosidase, tuỳ vị trí
cắt mạch glucosid trong đường kép.
•
α - glucosidase thường gặp: maltase (có nhúm dịch tiêu
hoá nội bào).
•
β - glucosidase như sacarase, lactase

2. Esterase
•
Cắt mạch este phức tạp như phospho - este;

thioeste mỡ
•
Nhóm enzym này có tính đặc hiệu không cao
(trừ cholinesterase đặc hiệu cho acetylcholin của
hệ thần kinh).
•
Một số phân nhóm chính như sau:
•
a- Lipase: (thuỷ phân mỡ thành glycerin và acid
béo)
•
b- Phosphatase: Tách hoặc ghép gốc phosphat
ở nhiều loại cơ chất.

3. Protease
•
Thuỷ phân protein và peptid Chia làm 2 loại: proteinase
và peptidase Sơ đồ phản ứng :
•
R-CO-NH-R' + H2O → R-COOH + R'-NH2
•
* Đại diện chính của proteinase là
•
Pepsin: có trong dịch tiêu hoá dạ dày
•
Trypsin: Do tuyến tụy tiết ra dưới dạng trypsinogen.
•
Chimotrypsin: do tuyến tụy tiết ra nhờ trypsin hoạt hoá,
nó có tác dụng làm casein đông vón.
•

- Catepsin: có trong mô bào như gan, cơ, thận, lách hoạt
động ở pH : 4 -5 nên tác dụng phá huỷ protein nổi bật
sau khi động vật chết (pa mô bào lúc đó toan vì có nhiều
acid lactic).
•
Papain: là proteinase thực vật có nhiều ở nhựa cây đu
đủ.

•
Một số đại diện peptidase như sau:
•
- Carboxypeptidase: do tuyến tụy và niêm
mạc ruột non sản sinh, nó cắt mạch peptid
gần nhóm carboxyl (COOH) tự do.
•
Aminopeptidase: Do niêm mạc ruột non sản
sinh, nó cắt mạch peptid gần nhóm quan
(NH2) tự do.

•
4. Amidase :thuỷ phân các amid
•
R-CO-NH2 + H2O → R-COOH + NH3
•
5. Desaminase: Enzym này tách NH2

Lớp 3: Liase
(lớp enzym phân giải không nước)
•
Kết quả của phản ứng thường làm xuất hiện

(hoặc mất đi) một mạch nối.
•
Dựa vào mạch nối mà enzym tác dụng, người ta
chia ra các kiểu xúc tác như sau:
C - C liase; C - O liase; C - N liase; C - S liase

Lớp 4: Ligase hoặc syntetase
(lớp enzym tổng hợp chất)
•
Xúc tác sự trùng hợp chất với sự tham gia của
ATP
•
1. Ligase tạo mạch nối C - O
•
Ví dụ: Trong quá trình hoạt hoá và vận chuyển
acid amin của sự tổng hợp protein ở tế bào, mỗi
acid amin.
•
2. Ligase liên kết acid với cơ chất chứa gốc SH
•
Nhóm ghép của enzym này là coenzym - acyl -
hoá (viết tắt là COA hoặc COA-SH)

•
3. Ligase tạo nên kết C - C
•
Ví dụ: Enzym pyruvatcarboxylase xúc tác phản
ứng sau

Lớp 5: Transferase

(lớp enzym vận chuyển)
•
Ví dụ: Enzym vận chuyển nhóm metyl (CH3) có
tên là metylferase
•
Enzym vận chuyển nhóm quan (NH2) có tên là
aminoferase.

1. Phản ứng chuyển quan nhờ aminoferase

2. Phản ứng chuyển metyl

Lớp 6: lsomerase và mutase
(Lớp enzym đồng phân hóa)
•
1. Loại raxemas
•
Biến từ dạng đồng phân D ra L hoặc dạng a ra β
•
Ví dụ: biến L - anilin thành D - anilin
•
L - ly sin thành D - ly sin
•
a - D - glucose thành β - D - glucose

•
2. Biến từ dạng cis ra dạng trans
3. Loại isomerase chuyển aldos thành cetos