Chuong 2 Cấu tạo và tính chất của enzym

Chương 2. ENZYM

Khái niệm
• có bản chất protein
• được sản xuất bởi các tế bào sống (động vật, thực vật, vi sinh vật)
• xúc tác cho các phản ứng sinh học
• có khả năng xúc tác bên trong và bên ngoài tế bào tổng hợp nên chúng
• cường lực xúc tác mạnh
• điều kiện xúc tác ôn hòa
• phản ứng enzym có khả năng điều khiển được


Cấu tạo phân tử enzym
Cấu tử:

–
–

apoprotein Protein
Nhóm ngoại: Các nhóm phi-protein khác

•
•

Cofactor: ion
Coenzyme: hợp chât hữu cơ

Cấu trúc:

–
–

–

Phân tử: 1-2 cấu tử
Trung tâm hoạt động
Trung tâm dị lập thể


Co-factor

NHÓM NGOẠI

Coenzyme


Đặc tính của coenzym
- không có bản chất protein
- là các hợp chất phân tử nhỏ
- là các thành phần bền nhiệt
- không xác định tính đặc hiệu của enzym
- trở lại trạng thái ban đầu sau quá trình xúc tác
- chia làm hai loại: đồng cơ chất, nhóm ngoại

+
+
(vitamin, ion kim loại, NAD , FAD ...)


CẤU TẠO PHÂN TỬ ENZYM

Vai trò của coenzym

coenzym


CU TO TRUNG TM HOT NG



Chiếm 1 tỉ lệ thể tích nhỏ so với phân tử enzym



gồm nhiều nhóm chức khác nhau của axitamin, ion kim
loại, các coenzim.



có cấu hỡnh không gian xác định



Tng tỏc gia E-S c hỡnh thnh trong quỏ trỡnh tiếp xúc với S
(tng ng cm ng)



Liên kết gia TTH và S là nhng liên kết yếu dễ dàng bị
cắt trong quá trỡnh phn ứng để tạo sn phẩn và E tự do
renin

• Trung tâm hoạt động

A+B+E

→

AB-E

→

AB+ E


Sự thiết lập trung tâm họat động
Model Emil-Fischer (1890): chia khãa vµ æ khãa

Model Koshland:tu¬ng ung c¶m øng


Sự thiết lập trung tâm họat động


Trung tâm dị lập thể


CẤU TẠO TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG


CÁC ZYMOGEN

Là các tiền enzym không hoạt động
Được hoạt hóa bởi một số tác nhân: hóa học, enzym
tripsinogen  trypsine
pepsinogen  pepsine

Các enzym tham gia vào quá trình đông tụ máu


Tiền enzym của trypsin

V (Val) – D (Asp) – K (Lys) – I (ILe) – G (GLy) - S (Ser) – H (His)


Cơ chế phản ứng

E + S

[ES]

[ES]

EP

EP

E +P

S = Cơ chất
P = Sản phẩm
E = Enzym

VỚI ENZYM THẬT DỄ DÀNG


CƠ CHẾ XÚC TÁC CỦA ENZYM

E + S  ES  E + P

E + S  ES  EP  E + P

ES

E

S

EP

E

P


Động học phản ứng E


Các yếu tố ảnh huởng tới vận tốc enzym

-

Các thành phần phản ứng: E, S, P, I, Ac

-

o
điều kiện phản ứng: t , pH, chất xúc tác, chất kim hãm


Yếu tố ảnh hưởng
hoạt tính enzym

1.

Cơ chất

(mô hình Michaelis-Menten)


•

Ức chế bởi nồng độ cơ chất (20%)

KS / Km:
—— 

không ức chế, KS/Km > 100;
KS/Km = 100;
KS/Km = 10;
KS/Km = 1.

2. Nồng độ enzym

V = kt


3. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Độ bền nhiệt độ

Nhiệt độ tối ưu
.

Trong thời gian ngắn
Trong thời gian dài

NhiÖt ®é tèi uu phu thuéc:
- pH
- lùc ion
- thêi gian phan øng
- nguån enzym


NhiÖt ®é tèi uu (Topt)
o
- Thùc vËt: 50-60 C
o
- ®éng vËt: 40-50 C
- Vi sinh vËt : thay ®æi tuú theo tõng chñng
Enzym bÒn nhiÖt

o
- termamyl (Novozym):105-110 C
(α amilase- Bacillus lichenifomis)
o
- fugamyl (Novozym): 55-60 C
(α amylase- aspergillus ozysae)
o
- Taq polymerase: 90 C (vi khuÈn)


4. pH

pHopt thay ®æi theo enzym
E axit tÝnh: 1,5-2 (pepsine)
E kiÒm tÝnh: 9,5-10 (arginase)
E trung tÝnh : 6-8 (®éng vËt)