Budowa enzymów

Treści multimedialne - kodowanie,
przetwarzanie, prezentacja
Odtwarzanie treści multimedialnych
Andrzej Majkowski
informatyka +
1
Enzymy-biokatalizatory reakcji
metabolicznych
Urszula Grygier
Beata Jancarz
2
Co to są enzymy?
Enzymy to biologiczne katalizatory reakcji
metabolicznych, które obniżają energię aktywacji
reakcji.
W układach poza komórkowych łatwym sposobem
przyspieszenia przebiegu procesów chemicznych jest
podniesienie temperatury, co zwiększa reaktywność
cząsteczek. W organizmie jednak ze względu na
wrażliwość białek, jest to nie możliwe i dlatego
niezbędnym staje się obniżenie energii aktywacji
reakcji przy pomocy enzymów.
3
Budowa enzymów
Większość enzymów ma budowę białkową. Te makrocząsteczki
doskonale pełnią swoje funkcje, ponieważ:
- Wykazują ogromną różnorodność kształtów ułożonych w
przestrzeni łańcuchów polipeptydowych co pozwala na
dopasowanie ich do różnych substratów;
- Małe cząsteczki łatwo przyłączają się do białek zmieniając ich
kształt co pozwala regulować aktywność enzymów;
-Wykazują różnorodność ugrupowań bocznych aminokwasów je
budujących co umożliwia tworzenie różnorodnych centrów
aktywnych.
4
Budowa enzymów
Enzym
Część białkowa=
apoenzym
Część niebiałkowa=
koenzym
(grupa prostetyczna)
5
Przebieg reakcji enzymatycznej
E+S
ES
E+P
Warunkiem zajścia reakcji enzymatycznej jest
połączenie się apoenzymu z właściwym substratem.
Następuje ono
w miejscu zwanym centrum aktywnym, czyli tym
fragmencie łańcucha polipeptydowego apoenzymu,
który zawiera reaktywne grupy funkcyjne. W ten
sposób powstaje kompleks enzym-substrat /ES/
gdzie obniżona zostaje energia aktywacji reakcji.
Jego utworzenie jest możliwe gdy substrat pasuje do
centrum aktywnego. Za dopasowanie to
odpowiedzialny jest między innymi koenzym.
6
Przebieg reakcji enzymatycznej
7
Cechy enzymów
-Nie zużywanie się w czasie reakcji (nie mogą
on jednak „pracować” w nieskończoność,
dlatego w komórce następuje ciągła ich
synteza).
-Specyfika działania (jeden enzym katalizuje
jeden rodzaj reakcji)
-Wrażliwość na temperaturę
-Wrażliwość na pH
8
Klasyfikacja enzymów
Ze względu na rodzaj katalizowanej reakcji:
-oksydoreduktazy - katalizują reakcje redoks czyli utleniania i redukcji
-transferazy - katalizują przenoszenie grup chemicznych lub atomów z
jednego
związku na drugi
-hydrolazy - katalizują rozkład złożonych związków organicznych do
związków
prostszych z udziałem cząsteczek wody /do tej grupy należą enzymy
trawienne/
-liazy - katalizują reakcje rozpadu wiązania bez udziału wody
-izomerazy - katalizują reakcje przegrupowań wewnątrzcząsteczkowych
- ligazy /syntetazy/ - katalizują reakcje syntez nowych wiązań chemicznych
9
Rybozymy
W czasie powstawania życia na Ziemi funkcje
katalizatorów pełniły nie białka lecz cząsteczki
RNA. Do dziś pozostało kilka enzymów, które w
całości lub częściowo są zbudowane z RNA
i stąd nazwano je rybozymami. Katalizują one
reakcje rozcinania powstających w jądrze
komórkowym cząsteczek RNA.
10