•K m in V max imata pri različnih encimih različen pomen. • k kat opisuje hitrost določujočo stopnjo encimsko katalizirane reakcije pri saturacijskih pogojih – pretvorbeno število (turnover number). • Razmerje k kat /K m je dobro merilo katalitične učinkovitosti encima. • Michaelisova kinetika (enačba) velja tudi za nekatere bisubstratne reakcije (npr. reakcije z mehanizmom ping-pong) • Reverzibilna inhibicija je lahko kompetitivna, akompetitivna ali mešana. Nekompetitivna inhibicija je poseben primer mešane inhibicije. •Pri kompetitivni inhibiciji substrat in inhibitor tekmujeta za isto vezavno mesto. •Pri akompetitivni inhibiciji se inhibitor lahko veže le na kompleks ES, na drugo mesto kot S. •Pri mešani inhibiciji se inhibitor lahko veže na encim in na ES, na drugo mesto kot S. • Pri ireverzibilni inhibiciji se inhibitor za stalno veže na encim. Samomorilski inhibitorji so substrati, ki z delovanjem encima tvorijo produkte, le-ti pa se ireverzibilno vežejo na encim. • Večina encimov ima optimum pH (ali območje optimalnega pH) in optimum temperature, kjer je encim najbolj aktiven. Encimska kinetika - povezetek
34
Embed
Encimska kinetika - povezetekibk.mf.uni-lj.si/teaching/biokemija1/predavanja/... · 2011. 5. 9. · •Michaelisova kinetika (enačba) velja tudi za nekatere bisubstratne reakcije
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
•Km in Vmax imata pri različnih encimih različen pomen.
• kkat opisuje hitrost določujočo stopnjo encimsko katalizirane reakcije pri saturacijskihpogojih – pretvorbeno število (turnover number).
• Razmerje kkat/Km je dobro merilo katalitične učinkovitosti encima.
• Michaelisova kinetika (enačba) velja tudi za nekatere bisubstratne reakcije (npr. reakcije z mehanizmom ping-pong)
• Reverzibilna inhibicija je lahko kompetitivna, akompetitivna ali mešana. Nekompetitivna inhibicija je poseben primer mešane inhibicije.
•Pri kompetitivni inhibiciji substrat in inhibitor tekmujeta za isto vezavno mesto.
•Pri akompetitivni inhibiciji se inhibitor lahko veže le na kompleks ES, na drugo mestokot S.
•Pri mešani inhibiciji se inhibitor lahko veže na encim in na ES, na drugo mesto kot S.
• Pri ireverzibilni inhibiciji se inhibitor za stalno veže na encim. Samomorilskiinhibitorji so substrati, ki z delovanjem encima tvorijo produkte, le-ti pa se ireverzibilno vežejo na encim.
• Večina encimov ima optimum pH (ali območje optimalnega pH) in optimum temperature, kjer je encim najbolj aktiven.
Encimska kinetika - povezetek
Encimi
• Splošne lastnosti - osnove delovanja, specifičnost, energijski vidik nekatalizirane in encimsko katalizirane reakcije
• Kofaktorji, koencimi in prostetične skupine
• Mehanizmi encimske katalize
• Klasifikacija encimov
• Encimska kinetika
• Encimska inhibicija
• Uravnavanje encimske aktivnosti (biokemijskih reakcij)
• Encimi v medicinski diagnostiki in biotehnologiji
Reakcije vseh metaboličnih poti katalizirajo encimi – pomen regulatorjev
Regulatorni encimi - uravnavanje encimske aktivnosti
• Glede na potrebe celice se encimska aktivnost poveča ali zmanjša –uravnavanje encimske aktivnosti
• Uravnavanje poteka na več ravneh in na več načinov:
- uravnavanje koncentracije encimov
- aktivacija encimov s proteolitičnim razcepom (prebava, strjevanje krvi)
•Glede na potrebe celice se sintetizira več encima → več substrata se pretvori v produkt v določenem času - višja encimska aktivnost•Uravnavanje poteka na nivoju celega organizma – počasno•Konstitutivni in inducibilni encimi
[ ]Ev ∝0
[E]
v0
Uravnavanje encimske aktivnosti
• Glede na potrebe celice se encimska aktivnost poveča ali zmanjša –uravnavanje encimske aktivnosti
• Uravnavanje poteka na več ravneh in na več načinov:
- uravnavanje koncentracije encimov
- aktivacija encimov s proteolitičnim razcepom (prebava, strjevanje krvi)
Primer:aktiviranje prebavnih proteolitičnih encimov pankreasa tripsina in kimotripsina
pankreatični tripsinski inhibitor – dodatna varnost, da ne pridedo poškodb pankreatičnih celic
Akutni pankreatitis: obstrukcija normalne potisekrecije iz pankreasa vtanko črevo – cimogeni se aktivirajo v pankreasu, razgrajujejo tkivo –bolečine, lahko tudi usodno
Z neaktivnega encima (zimogen/proencim/-ogen) se odcepi peptidni del → aktivni encim
Aktiviranje encima s proteolitičnim razcepom
Uravnavanje encimske aktivnosti
• Glede na potrebe celice se encimska aktivnost poveča ali zmanjša –uravnavanje encimske aktivnosti
• Uravnavanje poteka na več ravneh in na več načinov:
- uravnavanje koncentracije encimov
- aktivacija encimov s proteolitičnim razcepom (prebava, strjevanje krvi)
- alosterična modulacija encimske aktivnosti (fina regulacija)
Uravnavanje encimske aktivnosti s sintezo specifičnih inhibitorjev
•Značilno za proteinaze, ki morajo biti strogo uravnavane, drugače razpad celic.
•Znani naravni inhibitorji proteinaz - proteini trdno in specifično vezani na izbrani encim – preprečijo njegovo delovanje.
•Inhibicija je uravnavana na genski ravni z regulacijo sinteze inhibitorjev v celici.
•PRIMER 1: α1-antitripsin v pljučih. Tobačni dim oksidira ključni Met v tem proteinu, ki zato ne deluje - ne inhibira tripsina. Prevelika aktivnost tripsina v pljučih uničuje pljučno tkivo. Posledica: kronični bronhitis in emfizem pri kadilcih.
•PRIMER 2: pankreatični antitripsin
Regulatorni encimi- poveztek
-Uravnavajo aktivnosti metaboličnih poti.
-Če gre za uravnavanje s povratno zanko, končni produkt reakcije inhibira prvoencimsko stopnjo.
-Aktivnosti alosteričnih encimov so naravnavane z reverzibilno vezavospecifičnega modulatorja na regulatorno mesto.
-Nekateri regulatorni encimi spreminjajo svojo aktivnost s kovalentno modifikacijo, pri čemer je najpogostejša fosforilacija določenih aminokislinskih ostankov.
-Mnogi proteolitski encimi se sintetizirajo kot prekurzorji(cimogeni), ki se kasnejeaktivirajo s proteolitsko cepitvijo.
-Najpomembnejši encimi so uravnavani preko več regulatornih mehanizmov u različnimi efektorji, kar omogoča koordinacijo aktivnosti različnih, med sebojpovezanih, signalnih poti.