CATALISI ENZIMATICA

REAZIONI CHIMICHE

A B

[B]Keq =

[A]

REAZIONI CHIMICHE�SPONTANEITA’ DI REAZIONE

∆G = variazione di energia libera

= -RT ln Keq

= capacità di un sistema di compiere

lavoro utile

REAZIONI CHIMICHE� ∆G = - ESOERGONICA

LA REAZIONE LIBERA ENERGIA

∆G = + ENDOERGONICA

LA REAZIONE HA BISOGNO DI ENERGIA

∆G = 0 EQUILIBRIO

A

B

H2O2 Acqua ossigenata

2H2O2 2H2O + O2

∆G = - ESOERGONICA

REAZIONI CHIMICHE

� VELOCITA’ di reazione

1. Aumentando la temperatura

2. Usando dei catalizzatori

ENZIMI

�GLI ENZIMI SONO CATALIZZATORI

BIOLOGICI IN GRADO DI

AUMENTARE LA VELOCITA’

DI UNA REAZIONE SENZA ALTERARE

L’EQUILIBRIO DELLA STESSA

ENZIMI CLASSIFICAZIONE

DEIDROGENASI

DEIDROGENASI

Transferasi

CHINASI

Alcol deidrogenasi

SITO CATALITICO

EFFETTO DEL pH

pH

� Perché p……. perché H …………..

�Il termine p (operatore) simboleggia due operazioni matematiche da effettuare sulla concentrazione idrogenionica [H+]. Le due

operazioni sono: il logaritmo in base 10 della concentrazione molare espressa in

moli/litro e il cambio di segno del risultato (moltiplicazione per -1).

EFFETTO del pH

EFFETTO TEMPERATURA

20 37 60 80

REAZIONE NON CATALIZZATA

A + B

P + Q

∆G = -

ESOERGONICA

REAZIONE CATALIZZATA

http://www.youtube.com/watch?v=VbIaK6PLrRM&feature=related

MECCANISMO DELLA

CATALISI ENZIMATICA

TEORIA CHIAVE-SERRATURA

P2

P1

TEORIA dell’ ADATTAMENTO INDOTTO

P2

P1

Modello catalisi enzimatica

Funzione enzimi

http://www.youtube.com/watch?v=V4OPO6JQLOE

http://www.youtube.com/watch?v=VbIaK6PLrRM&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=E-_r3omrnxw

CINETICA ENZIMATICA

K1 K3

�S +E ES EP

P + E

K5K6

K4K2

EQUAZIONE DI MICHAELIS-MENTEN

1913

CINETICA ENZIMATICA

PARAMETRI CINETICI

�Vmax = velocità d’idrolisi massima alla quale l’

enzima tende, a concentrazioni di substrato infinite

�Km = concentrazione di substrato alla quale la reazione va metà della velocità massima

Km e affinità

1. Un valore alto di Km indica una bassa

affinità per il substrato

2 . Un valore basso di Km indica un

alta affinità per il substrato

Kcat numero di turnover

K1 K3

♦S +E ES EP

K2 K5

P + E

K4

K6

Kcat

Kcat numero di molecole di S trasformate in 1 sec

Efficienza dell’enzima

REAZIONI A PING-PONG

REAZIONI PING PONG

A + B C + DE

INIBIZIONE ENZIMATICA

1. IRREVERSIBILE

2. REVERSIBILE a. COMPETITIVA

b. NON COMPETITIVA

c. INCOMPETITIVA

COMPETITIVA

L’ INIBITORE COMPETE CON IL

SUBSTRATO PER IL SITO CATALITICO

NON COMPETITIVA

L’ INIBITORE NON COMPETE PER IL SITO

CATALITICO E SI LEGA A UN SITO

DIVERSO

INCOMPETITIVA

INIBIZIONE INCOMPETITIVA

REGOLAZIONE ENZIMATICA

1. Costitutivi /Induttivi

2. pH

3. Associazione / Dissociazione

1. Costitutivi /Induttivi

�ESOCHINASI

�GLUCOCHINASI +3.3

-7.3

-4.0

3. Associazione / Dissociazione

PKA

4. Inibizione da Prodotto

5. Precursori Inattivi

Precursori Inattivi

Precursori Inattivi

6.MODIFICAZIONE COVALENTE

ENZIMI ALLOSTERICI

� ENZIMI IN CUI SONO PRESENTI «ALTRI» ALLO SITI

� SITO CATALITICO

� SITO REGOLATORE

ENZIMI ALLOSTERICI(aspartato transcarbamilasi)

EFFETTORI

OMOTROPICI ligando = effettore, spesso è effettore positivo, il suo legame all’enzima è cooperativo perché stimola il legame di altre molecole di substrato

ETEROTROPICI molecole diverse dal substrato (spesso modulazione feedback)

Cooperazione negativa o positiva

CLASSE K modificazione Km

CLASSE V modificazione Vmax

ISOENZIMIGli isoenzimi sono enzimi esistenti in

forme molecolari diverse, catalizzanti la stessa reazione

LATTICO DEIDROGENASI LDH

E’ un tetramero formato da una diversa composizione di 2 subunita’

H = heart M= muscle

LDH

4H

4M

LDH

4H

4M