ENZIME

Enzimele sunt catalizatorii lumii vii - biocatalizatori sunt efectori biochimici de provenien endogen rezultai n urma biosintezei protein - enzim i exogen (provenite din alimente de origine vegetal)NOIUNI INTRODUCTIVE catalizeaz reaciile biochimice din organism rol esenial n biosinteza i degradarea substanelor din materia vie Exist peste 2000 de enzime diferite Primele enzime izolate = fermeni i pot exercita aciunea i atunci cnd sunt extrase din organism, i n afara acestuia 1

ENZIME

NOIUNI INTRODUCTIVE d.p.d.v. chimic enzimele sunt PROTEINE cu rol funcional i pierd puterea catalitic sub aciunea:- cldurii;- acizilor i a bazelor tari;- solvenilor organici substana asupra creia acioneaz enzimele = SUBSTRAT forma inactiv proenzime trec n stare activ cnd celula are nevoie endoenzime i desfoar activitatea chiar n celulele n care sunt biosintetizate exoenzime dei biosintetizate n celule, sunt eliminate n lichidele din organism, exercitndu-i aciunea la acest nivel2

De exemplu: o reacie - n prezena unei enzime poate dura o secund - n absena enzimei dureaz 12 zileENZIME

permit ca reaciile biochimice s fie considerabil accelerate acioneaz n cantiti extrem de mici le regsim intacte la sfritul reaciei mresc viteza reaciilor prin scderea Eactivare a substratului se disting printr-o caracteristic - specificitate3

ENZIME

Substraturile (A i B) n condiii normale necesit o cantitate de energie considerabil (E1) pentru a atinge starea de tranziie A...B, dup care produsul de reacie (AB) se poate forma. Enzima (E) creaz un microclimat propice n care A i B pot s ating starea de tranziie (A...E...B) mai uor, reducnd astfel cantitatea de energie necesar (E2).CARACTERISTICI4

ENZIME

denumire constituit din 3 pri: NOMENCLATURA denumirea substratului tipul de reacie exemplu: lactat-dehidrogenaza sufixul -az5

ENZIME

STRUCTURA numeroase enzime au o structur binar componenta proteic APOENZIMA componenta neproteic - COFACTORIHOLOENZIMAActiv d.p.d.v. catalitic prin ndeprtarea cofactorului rmne componenta proteic inactiv n form liber6

ENZIME

STRUCTURA componenta neproteic - COFACTORI componenta proteic - APOENZIMA manifest proprietile generale ale proteinelor stabilete legtura enzimei cu substratul manifest diferite grade de afinitate pentru cofactor sunt indispensabili pentru manifestarea activitii catalitice imprim specificitate de substrat imprim specificitate de aciune7

ENZIME

STRUCTURA componenta neproteic - COFACTORI1. COENZIME2. GRUPRI PROSTETICE3. IONI METALICI- substane organice- fixate pe apoenzim- greu disociabile de apoenzim leg. cov.- piridoxalfosfatul, hemul- Mg2+, Mn2+, Cu2+, Zn2+, Fe2+(3+), Mo2+- enzimele ce conin ioni metalici = metal-enzime- derivai de la vitamine- se ataeaz temporar de apoenzim- uor disociabile de apoenzim- NAD+, NADP+, FMN, FAD, ATP8

ENZIME

SPECIFICITATEA ENZIMELOR9Prin specificitatea unei enzime se nelege proprietatea sa de a aciona preferenial numai asupra unui substrat sau grup de substraturi cu caractere chimice comune. specificitatea de reacie specificitatea de substrat- specificitate absolut- specificitate de grup- stereospecificitatea

ENZIME

SPECIFICITATEA ENZIMELOR101. SPECIFICITATEA DE REACIE (ACIUNE)- se manifest asupra unui singur substrat de ctre mai multe enzime, fiecare cataliznd o anumit reacie- exemplu: un -aminoacid poate constitui substratul pentru mai multe enzime

ENZIME

SPECIFICITATEA ENZIMELOR112. SPECIFICITATEA DE SUBSTRAT - se refer la activitatea care o manifest enzimele fa de anumite substraturi- exemplu: ureaza hidrolizeaz numai ureeaa) SPECIFICITATE ABSOLUT- unele enzime nu acioneaz dect asupra unui singur substrat fiind inactive fa de altele cu structur asemntoare

ENZIME

SPECIFICITATEA ENZIMELOR13b) STEREOSPECIFICITATEA- unele enzime au stereospecificitate fa de izomeria cis-trans- exemplu: fumaraza acioneaz numai asupra acidului fumaric i este inactiv asupra izomerului su cis acidul maleic

ENZIME

SPECIFICITATEA ENZIMELOR14- unele enzime manifest o aciune specific fa de o anumit form stereoizomer a substratuluiexemplu: L-aminoacid-oxidazele nu recunsoc dect L-aminoacizii - unele enzime fac distincie ntre conformaiile i din legturile glicozidiceexemplu: maltaza hidrolizeaz numai legtura (1-4) glicozidic din molecula de maltoz i nu atac legtura (1-4) glicozidic din celobioz

ENZIME

SPECIFICITATEA ENZIMELOR153. SPECIFICITATE de GRUP- Alcool dehidrogenaza transform alcooli monohidroxilici cu numr mic de atomi de carbon n aldehidele corespunztoare:

- Enzima are afinitate mare pentru alcoolul etilic

ENZIME

MECANISM DE ACIUNE16 pentru ca o reacie s aib loc cu o vitez apreciabil, moleculele reactanilor trebuie s fie activate enzima are capacitatea de a cobor nivelul energetic care condiioneaz reacia astfel moleculele reacioneaz cu o vitez apreciabilENZIMELE SCAD NIVELUL ENERGIEI DE ACTIVARE necesar ca o reacie s aib loc

ENZIME

MECANISM DE ACIUNE17 scderea energiei de activare se datoreaz formrii unui complex activat ntre enzim (E) i substrat (S)K1K2K3 ipoteza formrii complexului intermediar activat ES a fost emis de Michaelis i Menten

Complexul enzim substrat (ES) structur labil, cu o via foarte scurt ntre E i S se stabilesc:- fore necovalente (puni de hidrogen, interaciuni hidrofobe, interaciuni electrostatice) sau-covalente reversibile

Complementaritatea chimic i geometric determin legarea E-S

ENZIME

ENZIME

MECANISM DE ACIUNE18 la formarea complexului activat, substratul se fixeaz pe centrul activ al enzimei enzima particip cu o poriune limitat din structura sa pe aceast poriune exist grupri capabile s atrag i s fixeze molecula substratului ansamblul acestor grupri chimice = centru activ = centru catalitic

ENZIME

MECANISM DE ACIUNE19 ntre centrul activ i molecula substratului exist complementariti conformaionale i chimice care permit asamblarea lor ipoteza LACT-CHEIE