Báo cáo sinh hóa Enzyme ppt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ MÔN SINH HÓA ĐẠI CƯƠNG

Giảng viên hướng dẫn:Trần Thị Lệ Minh
Tiết: 7,8,9 thứ ba


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA CHĂN NUÔI THÚ Y
MÔN: SINH HÓA ĐẠI CƯƠNG
CHỦ ĐỀ: ENZYME
DANH SÁCH NHÓM
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

HỌ VÀ TÊN
NGUYỄN THỊ ÁI LINH
NGUYỄN THẢO MINH HIẾU
NGUYỄN THỊ MỸ TIÊN
NGUYỄN THỊ THỦY TIÊN
PHAN ĐẶNG CẨM TIÊN
TRẦN THỊ BÍCH TUYỀN

TRƯƠNG VĂN VIỆT
THẠCH KIM THỊ VÂN ANH
ĐINH THÁI THÙY TRANG

MSSV
GHI CHÚ
17112289 NHÓM TRƯỞNG
17112063
17112218
17112219
17112220
17112246
17112253
17112393
17112404


ENZYME
I. SƠ LƯỢC VỀ ENZYME
II. CẤU TẠO CỦA ENZYME
III.DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI
IV. TÍNH CHẤT CỦA ENZYME
V. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG ENZYME
VI. ỨNG DỤNG CỦA ENZYME
VII. MỘT SỐ COENZYME THƯỜNG GẶP


I. SƠ LƯỢC VỀ ENZYME
1. NGUỒN GỐC
-Trước thế kỉ XVII con người đã biết cách lên

men rượu, muối dưa, làm tương,... quá trình này
chứng tỏ có sự hiện diện của enzyme.
-Năm 1833, Nhà hóa học Pháp Anselme Payen đã
phát hiện ra enzym đầu tiên diastase-amylase.
-Năm 1897, Eduard Buchner phát hiện ra sự lên
men không có tế bào mà nhờ một chất khác,
enzym lên men sucrose "zymase".
- Từ đó đến nay các nhà khoa học đã tìm ra
khoảng 2000 enzim,trong đó hơn 200 enzim
thu nhận ở dạng tinh thể


I. SƠ LƯỢC VỀ ENZYME
2. KHÁI NIỆM
- Enzime(chất xúc tác sinh học-biocatalisateur)
có thành phần cơ bản là protein
- Enzim có trong mọi tế bào,làm nhiệm vụ xúc
tác đặc hiệu cho các phản ứng sinh hóa nhất
định trong cơ thể
- Nhờ enzim mà 1 số phản ứng xảy ra rất khó
khăn khi ở điều kiện bên ngoài cơ thể lại có thể
phản ứng rất nhanh chóng,liên tục,nhịp
nhàng,với nhiều phản ứng liên hợp trong điều
kiện bình thường của cơ thể sinh vật


I. SƠ LƯỢC VỀ ENZYME
3. PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU ENZYME
- Tách và tinh chế enzyme để có các chế phẩm
enzyme có độ tinh khiết cao dùng cho việc nghiên

cứu và sử dụng trong y học.
Phương pháp tiến hành:
+ Sắc ký ái lực: để giữ lại chất cần thiết và cho
sang quá trình hấp phụ
+ sắc ký hấp phụ lựa chọn: được tiến hành ở trên
cellulose, sephadex
- Nghiên cứu điều kiện và tốc độ tác động của
enzyme, yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động enzyme


I. SƠ LƯỢC VỀ ENZYME
3. PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU ENZYME
- Làm sáng tỏ bản chất của quá trình xúc tác của
enzyme và cơ chế tác dụng của nó.
- Nghiên cứu sinh học enzyme
- Nghiên cứu tính đặc hiệu của các enzyme
- Nghiên cứu cải tiến phương pháp và kỹ thuật thực
nghiệm mới của hóa lý, sinh học vào nghiên cứu
enzyme.
- Nghiên cứu enzyme ứng dụng trong thực tế
+ cải tạo nguồn nguyên liệu vi sinh vật
+ Chọn phương pháp tách
+ dùng lặp lại ( enzyme không tan )


II. CẤU TẠO CỦA ENZYME
1. BẢN CHẤT HÓA HỌC
-Có tất cả các thuộc tính của protein
-Có khối lượng lớn thay đổi rộng từ 12000 Dalton
đến 1000000 Dalton hoặc lớn hơn

-Enzyme tan trong nước tạo thành dung dịch keo
+Tan trong muối loãng, glycerin và dung môi
hữu cơ có cực
-Enzyme không bền, dễ biến tính dưới tác dụng của
nhiệt độ cao
+Enzyme bị biến tính sẽ mất khả năng xúc tác

Cấu trúc protein của
enzym TIM.


II. CẤU TẠO CỦA ENZYME
2. THÀNH PHẦN CẤU TẠO
-Enzyme 1 thành phần( 1 cấu tử): là 1 protein đơn
giản
-Enzyme 2 thành phần(2 cấu tử): là 1 protein phức
tạp nghĩa là 1 protein đơn giản với 1 nhóm ngoại
nào đó không phải protein
+Phần protein gọi là apoprotein hay opoenzyme
+Phần không phải protein gọi là nhóm ngoại
hoặc coenzyme( thường là những chất hữu cơ đặc
hiệu)
APOPROTEIN


II. CẤU TẠO CỦA ENZYME
3. CẤU TRÚC BẬC 4 CỦA ENZYME
-Phần lớn các enzyme trong tế bào đều có cấu trúc bậc 4
-Các enzyme có cấu trúc bậc 4 là enzyme oligomer và polymer do nhiều đơn
vị nhỏ cấu tạo nên.

-Mỗi đơn vị nhỏ là 1 chuỗi polypeptide, có thể giống hoặc khác nhau về cấu
tạo và chức năng. => Các đơn vị nhỏ được gọi là promoter
-Các enzyme có cấu trúc bậc 4 chứa 2-4 promoter or 4-6 promoter
-Sự sắp xếp các mảnh dưới đơn vị trong phân tử có tính đối xứng cao


II. CẤU TẠO CỦA ENZYME
4. TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG
-Trong quá trình xúc tác của enzym vùng cấu trúc
không gian đặc biệt tham gia trực tiếp vào phản
ứng để kết hợp với cơ chất gọi là "trung tâm hoạt
động".-Là phần của phân tử enzyme trực tiếp kết
hợp với cơ chất.
-Tham gia trực tiếp trong việc tạo thành và chuyển
hóa phức chất trung gian giữa enzyme và cơ chất
để tạo thành sản phẩm phản ứng
-Cấu tạo đặc biệt của trung tâm hoạt động quyết
định tính đặc hiệu và hoạt tính xúc tác của enzym

Mô hình fisher(a) và mô
hình koshland(b)


II. CẤU TẠO CỦA ENZYME
4. TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG
- Trong "enzym hai cấu tử" ngoài mạch polypeptid mà các nhóm chức kết hợp
để tạo trung tâm hoạt động, còn có các nhóm chức coenzym và các nhóm
ngoại khác kết hợp tạo thành trung tâm hoạt động
- Ở enzym chứa kim loại, các ion kim loại cũng tham gia vào việc tạo trung
tâm hoạt động

-Trong các nhóm chức tham gia tạo trung tâm hoạt động cần phân biệt hai
nhóm: "tâm xúc tác" (tham gia trực tiếp vào hoạt động xúc tác của enzym)
và "nền tiếp xúc" (giúp enzym kết hợp đặc hiệu với cơ chất)
- Một enzym có thể có 2 hoặc nhiều trung tâm hoạt động, tác dụng của các
trung tâm hoạt động không phụ thuộc vào nhau.


II. CẤU TẠO CỦA ENZYME
5. MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA ENZYME
-Theo mô hình ổ khóa, chìa khóa
-Mỗi ổ khóa có một chìa khóa. Do
đó mỗi enzyme chỉ có một xúc tác
cho một loại cơ chất nhất định.


III. DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI
1. DANH PHÁP
-Có nhiều cách gọi tên enzyme, cách gọi
thông dụng cổ điển như các tên pepsin,
trypsin, chimotrypsin…
-Ngoài ra, người ta thường gọi tên enzyme
bằng cách lấy tên cơ chất đặc hiệu của
enzyme cộng thêm đuôi từ “ase”.
Ví dụ: +Urease là enzyme tác dụng vào ure
+Proteinase là enzyme tác dụng vào protein
+Lipase là enzyme tác dụng vào lipid.


III. DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI
2. PHÂN LOẠI ENZYME THEO PHẢN ỨNG

Oxydoreduct
ase

Transferase
Enzym
e

Hydrolase
Liase
Isomerase
Ligase


III. DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI

2. PHÂN LOẠI ENZYME THEO PHẢN
ỨNG
2.1. Oxydoreductase
Vận chuyển
hydro,electro
Bản chất
n, gắn oxy
là protein vào cơ chất
phức tạp
Xúc tác
cho các
phản ứng
oxy hóa
khử

Oxydoreduct
ase

Phân thanh
các phân
lớp theo
chức năng
nhường
hydro,
electron
Lớp lớn
nhất

-Dehydrogenase: xúc tác
phản ứng tách H trực tiếp
từ cơ chất và chuyển đến
NAD+,NADP+, FMN, FAD.
-Catalase: cho phép phân
hủy các perodyde tạo
thành O để oxi hóa các cơ
chất.
-Peroxydase: xúc tác oxi
hóa cơ chất phụ thuộc
vào peroxide.


III. DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI

2. PHÂN LOẠI ENZYME THEO PHẢN
ỨNG

2.2.Transferase
Là các

enzyme xúc
Phân thành
tác phản
các phân
ứng chuyển
lớp theo
vị các nhóm
nhóm được
và các gốc
vận chuyển
hóa học
Bản
khác nhau
Vận
chất là
chuyển
protein
nhóm
phức
Transferase
(CH3,
tạp
NH2,….)

Dựa vào nhóm chuyển vị khác nhau
mà enzyme có tên gọi khác nhau như:

-Phosphotransferase: xúc tác chuyển vị
gốc phosphat
ATP+D-hexose →ADP+D-hexose-6phosphate
-Aminotransferase: xúc tác phản ứng
chuyển amine giữa các acid amine và
cetoacid.
Vd:R₁-CH.NH₂-COOH + R₂-CO-COOH→


III. DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI

2. PHÂN LOẠI ENZYME THEO PHẢN
ỨNG

- Esterase: các enzyme xúc tác thủy
phân các liên kết ester.Nhóm này gồm
Phân giải este
carboxyesterase, lipase,
(ví dụ lipid),
Thủy phân
phosphoesterase.
các liên kết glucozid, amid,
- Glucosidase xúc tác phản ứng thủy
peptid,
protein.
vốn hình
phân các liên kết glycosidic. Enzyme
thanh nhờ sự
Xúc tác
ngưng tụ

cho phản điển hình là amylase, maltase,
ứng thủy cellulase và cellobiase.
phân.
- Peptidase: xúc tác thủy phân liên kết
Bản chất
là protein
Hydrolase
peptide trong protein và peptide. Lớp
đơn giản
enzyme này chia thành 2 nhóm:
endopeptidase và exopeptidase.

2.3. Hydrolase


III. DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI

2. PHÂN LOẠI ENZYME THEO PHẢN
ỨNG
2.4. Lyase

Xúc tác cho
các phản
ứng phân
giải (không
thủy phân )
các hợp
chất hóa
học.

Bản chất
protein
phức tạp

Phân thanh
các phân
lớp theo
kiểu liên kết
hóa học
được phân
giải hay tạo
thành.

Liase

-Nhóm enzyme điển hình của
nhóm này là C-C-liase, C-O-liase,
C-N-liase, C-S-liase.
+C-C-liase gồm Decarboxylase
xúc tác phản ứng tác carboxyl ra
khỏi cơ chất và Aldehyde-liase
xúc tác phản ứng tác aldehyde
khỏi cơ chất

+C-O-liase: xúc tác phản ứng kết
Vd : Pyruvate decarboxylase tách
hợp hoặc khử nước của các hợp
CO₂ từ pyruvate tạo acetaldehyd chất hữu cơ.

CH₃-CO-COO¯→CH₃-CHO + CO2

:

III. DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI

2. PHÂN LOẠI ENZYME THEO PHẢN
ỨNG
2.5. Isomerase

-Các enzyme đại diện cho
Bản chất
nhóm này:
protein đơn
+Glucophosphate-isomerase
giản
xúc tác sự chuyển hóa các
ester phosphoric của glucose
Xúc tác
cho phản
+GlycerophosphateLớp nhỏ isomerase xúc tác quá trình
ứng đồng
nhất
phân hóa
đồng phân hóa của 3Isomerase
phosphoglycerinic aldehyde
và phosphodihydroxy aceton
Vd:Dihydroxyacetonphosp
+Ngoài
ra

còn
có
các
hate↔
Vận chuyển
các nguyên
tử hay nhôm
nguyên tử
trong nội bộ
một phân tử


III. DANH PHÁP VÀ PHÂN LOẠI

2. PHÂN LOẠI ENZYME THEO PHẢN
ỨNG
2.6. Ligase

Xúc tác
cho các
quá trinh
sinh hóa
tổng hợp

Bản chất
protein
phức tạp

Ligase

-Các enzyme đại diện cho nhóm
này:
Hình
+Aminoacyl-t-RAN
thành
synthetase:hình thành liên kết
nên các
liên kết C-O trong phản ứng hoạt hóa
nhờ tiêu aminoacid tổng hợp protein.
tốn năng +Glutamine synthenase: hình
lượng
thanh liên kết C-N trong tổng
hợp glutamine
+Ligase amino acid: hình thanh
liên kết C-N trong tổng hợp


IV. TÍNH CHẤT CỦA ENZYME
1. TÍNH ĐẶC HIỆU
-Enzyme là chất xúc tác sinh học có bản chất là protein, có cường lực
mạnh hơn nhiều so với các chất xúc tác vô cơ.
VD:

H2O2

H2O + ½ O2

Năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi không có chất xúc tác bằng
18.000 cal/mol, có xúc tác vô cơ là keo platin 11.700 cal/mol, nhưng với
enzim catalae xúc tác, năng lượng hoạt hóa chỉ còn là 5.500 cal/mol

- Enzim chỉ tác dụng lên một số cơ chất và một số kiểu nối hóa học nhất
định trong phân tử.


IV. TÍNH CHẤT CỦA ENZYME

1. TÍNH ĐẶC
HIỆU

1.1. Đặc hiệu phản ứng

Chẳng hạn như phản ứng oxy hóa khử
, phản ứng chuyển vị, thủy phân,…
VD:Trường hợp cùng một amino acid
( cùng một cơ chất) có thể được
chuyển hóa thành nhiều dạng khác
nhau, mỗi phản ứng được xúc tác bởi
các enzim khác nhau.

FMN
(FAD)

NH2

amino acid

FMNH2
(FADH2)

decarboxylase

CH COOH

R

C COOH

R

CH COOH

R

- Mỗi enzim chỉ có thể xúc tác một
kiểu phản ứng nhất định.

H2O

O

keto acid

R

CH2 NH2
amine

NH2

amino acid

R

transaminase

CH COOH

R

C COOH
O

NH2

amino acid

keto acid
R'

C COOH
O

keto acid

R'

NH3

CH COOH
NH2

amino acid

CO2


IV. TÍNH CHẤT CỦA ENZYME

1. TÍNH ĐẶC
HIỆU
1.3 Đặc hiệu liên kết
1.2. Đặc hiệu cơ chất
- Enzim chỉ xúc tác một kiểu
phản ứng dựa trên một kiểu hóa
học tạo nên cơ chất.
- Tính đặc hiệu này liên kết với
nguồn gốc hóa học và sự sắp xếp
không gian của các amino acid
tạo nên tâm hoạt động.

-Enzim có khả năng tác dụng lên
một kiểu nối hóa học nhất định
trong phân tử cơ chất mà không phụ
thuộc bản chất hóa học của các cấu
tử tham gia tạo thành liên kết đó.
-VD:Enzim lipase xúc tác thủy phân
các nối ester của lipid, còn
aminopeptidase xúc tác thủy phân
nối peptide trong polypeptide và
protein.

IV. TÍNH CHẤT CỦA ENZYME

1. TÍNH ĐẶC
HIỆU
1.5. Đặc hiệu tuyệt đối
1.4. Đặc hiệu nhóm
-Enzim có khả năng tác dụng lên
một kiểu liên kết nhất định khi
một trong hai cấu tử tham gia tạo
thành liên kết này có cấu tạo nhất
định.
-VD:Enzim carboxypeptidase xúc
tác thủy phân các nối peptide
trong phân tử protein và nối
peptide này phải nằm kề nhóm
cacboxy tự do.

-Enzim chỉ tác dụng tên một cơ
chất nhất định và hầu như không
có tác dụng với chất nào khác.
VD:Enzim urease hầu như chỉ có
tác động với ure, thủy phân nó
thành khí carbonic và ammoniac.
H2N-CO-NH2 + H2O
CO2 + 2NH3