Kinetika enzimskih reakcija

Vežba broj 2

Km? Vmax?

Katalizatori

Supstance koje ubrzavaju hemijske reakcije snižavajući energiju

aktivacije

Energija aktivacije je energija neophodna da molekul

predje u aktivno stanje i stupi u reakciju!

Nekatalizovana reakcija Katalizovana rekacija

Holoenzim

Potpuno katalitički aktivan enzim:

Apoenzim - proteinski deo enzima

Kofaktor- neproteinske prirode

Kofaktori:

Metaloorganski kompleksi (koenzimi)

Joni metala (Fe+2, Mn+2, Mg+2, Zn+2)

Prostetska grupa (čvrsto vezani za enzim)

Kosupstrati (prolazno vezivanje)

Specifičnost enzima

Enzimi su najpoznatiji specifični katalizatori, koji pokazuju

specifičnost prema:

supstratu

tipu reakcije koju katališu

Specifičnost enzima je vezana za aktivno mesto

Aktivno mesto enzima:

Formira se u tercijernoj strukturi

Mesto za vezivanje supstrata

Katalitički centar

Tačno je određenih molekularnih dimenzija, odgovarajuće

topologije i optimalnog rasporeda grupa, jonizovanih i

hidrofobnih regiona

Košlandova teorija indukovanog prilagođavanja

Enzimi snižavaju

energiju aktivacije!

Energija vezivanja!

Regulacija enzimske aktivnosti

Dugoročna kontrola:

Regulacija koncentracije E posredstvom izmene u brzini sinteze ili

razgradnje molekula E

Kratkoročna kontrola:

podrazumeva promenu katalitičkih svojstava E

• Alosterijska regulacija (nekovalentna modifikacija)

• Kovalentna reverzibilna modifikacija

• Kovalentna ireverzibilna modifikacija (ograničena proteoliza)

• Asocijacija i disocijacija subjedinica

• Promena koncentracije proizvoda ili supstrata

Enzimska kinetika

Disciplina koja proučava zavisnost brzine enzimski

katalisanih reakcija od različitih eksperimentalnih faktora

(koncentracija susptrata, proizvoda, pH ili temperatura)

Brzina enzimske reakcije:

Promena koncentracije proizvoda ili supstrata u jedinici

vremena (min,s)

Inicijalna brzina enzimske reakcije (Vi):

Meri se neposredno po započinjanju reakcije

Mera katalitičke moći enzima!

Zavisnost inicijalne brzine od koncentracije

supstrata

Zavisnost inicijalne brzine od koncentracije

supstrata

Km- koncentracija supstrata [S] pri kojoj

se reakcija odvija polovinom maksimalne

brzine (Vmax/2)!

Vmax - Maksimalna brzina koja se meri u uslovima

kada je sav enzim zasićen supstratom;

Miahils-Mentenova konstatnta

Km- koncentracija supstrata [S]

pri kojoj se reakcija odvija

polovinom maksimalne brzine

(Vmax/2)!

Mera afiniteta enzima prema

supstratu!

Primer enzim heksokinaza

1) Km=0,15 mmol/l za glukozu

2) Km=1.5 mmol/l za fruktozu

Jednačina hiperbole

2. Ako je S > > Km

1. Ako je S=Km

Vi= Vmax [S]

[S]

= Vmax

Vi= Vmax [S]

[S] =

[S] +

Vmax [S]

2 [S] =

Vmax

2

3. Ako je S < < Km

Vi= Vmax [S]

[S] =

Km +

Vmax [S]

Km = KS

Lajnviver-Berkov dijagram

y a x b y a b x = * +

Alosterni enzimi

Pokazuju sigmoidnu zavisnost vi od [S]

K0.5- koncentracija supstrata pri kojoj se reakcija odvija polovinom maksimalne brzine

Vezivanje alosternog modulatora za alosterno mesto indukuje konformacione promene

Povećanje ili smanjenje aktivnosti enzima

Enzimi-ihbibicija

Inhibitori:

jedinjenja koje smanjuje brzinu reakcije nakon njegovog vezivanja za enzim

Inhibitori se mogu vezati za enzim:

Reverzibilno

Kompetitivni

Nekompetitivni

Akompetitivni

Ireverzibilno

Kompetitivni inhibitor

Konkuriše supstratu za vezivanje u aktivnom mestu, pa se može

vezati samo za enzim koji nije vezao supstrat

Kompetitivni inhibitor

Lajnviver-Berkov diagram u prisustvu i odsustvu kompetitivnog

inhibitora

Nekompetitivni inhibitor

Vezuje se za enzim:

na nekom drugom mestu u odnosu na aktivno ili

za enzim supstrat kompleks

Nekompetitivni inhibitor

Lajnviver-Berkov diagram u prisustvu i odsustvu nekompetitivnog

inhibitora

Akompetitivni inhibitor

Inhibitor se vezuje za prethodno stvoreni ES kompleks na neko

drugo mesto u odnosu na aktivno

On sprečava razlaganje ES i nastajanje P reakcije.

Vežba 2

Princip vežbe

Koncentracija enzima:

Konstantna

Koncentracija supstrata:

Različita, rastuća

Brzina hidrolize skroba se odredjuje pomoću:

Koncentracije proizvoda

Koraci reakcije?

RAZBLAŽENJE 5,6,7 EPRUVETE 1ml hidrolizata + 1ml destilovane vode

X 2

X 2

X 2

Sa spektofotometra Sa standardne krive

I za kraj:

1. PRECIZNOST!

1min

2.VORTEKS!

Posle dodavanja Cu-tartarata;

3.RAZBLAŽENJE 5,6,7 EPRUVETE

1ml hidrolizata + 1ml destilovane vode