ENZIME

Coenzime

Vitamine

Reglarea activitii enzimatice este factorul motrice n desfurarea

reaciilor biochimice, aceasta putndu-serealiza la nivelul funcionrii i alconcentraiei locale a enzimelor.

Reglarea concentraiei locale a enzimelor transcrierea i traducerea informaiei genetice n

procesul de biosintez proteic, transportul enzimelor de la locul biosintezei pn

la locul de aciune al acestora rapiditatea cu care enzimele sunt degradate de

sistemele specializate celulare.

Reglarea activitii enzimatice Reaciile enzimatice = reacii de echilibru,

Concentraiile speciilor reactante au roldeterminant n deplasarea echilibrului n sensulformrii produilor de reacie.

TemperaturapHTransformarea pro-enzimelor (zimogenilor) n

enzime active prin eliminarea unor zone dinmacromolecule n urma hidrolizei pariale la niveluluneia sau mai multor legturi covalente(colagenaza, carboxipeptidazele, fosfolipazele,pepsina, tripsina, chimotripsina).

1. Oxidoreductazele catalizeaz reaciile de oxidare i reducere

(transfer de electroni sau de protoni). aciune catalitic n prezena unor

coenzime acceptori intermediari ntre substratul iniial i acceptorul final.

OxidoreductazeleCataliz transferul de electroni i / sau de

protoni- dehidrogenaze:

- un ion de hidrur (H-) i un proton;- doi protoni i doi electroni;- un proton i un electron.

- oxidaze;- oxigenaze.

Dehidrogenaze - Oxidoreductazele NAD+ i NADP+ dependente au capacitatea de a cataliza transferul reversibil al hidrogenului de la un donor la un acceptor, respectiv de la un substrat la altul.

Aceste enzime sunt anaerobe deoarece acceptorul de hidrogen este altul dect molecula de oxigen.

Oxidoreductazele NAD+ i NADP+ Coenzimele acestor dehidrogenaze sunt

nicotinamidadenindinucleotidul forma oxidat (NAD+)sau forma redus (NADH) i respectivnicotinamidadenindinucleotidfosfatul, forma oxidat(NADP+) sau forma redus (NADPH).

Coenzimele sunt constituite dintr-un derivat al aciduluinicotinic i un nucleotid derivat al adeninei.

Principiul reaciei - DOZAREA GOT

ASAT L-Aspatat+ 2-Oxaloglutarat Glutamat + Oxaloacetat

MDH Oxaloacetat + NADH + H+ ----------> L-Malat + NAD+

(Fig.10-73). Cataliza n prezena glutamatdehidrogenazei

Oxidoreductazele FAD i FMN dependente(flavinenzimele) catalizeaz reaciile de transfer dehidrogen prin intermediul coenzimelorfavinadenindinucleotidice forma oxidat (FAD) sauredus (FADH2) i respectiv flavinmononucleotidiceforma oxidat (FMN) sau redus (FMNH2).

Oxidoreductazele FAD i FMN

Flavinenzime: dehidrogenaze anaerobe;dehidrogenaze aerobe:

FADH2 + O2 FAD + H2O2Fluorescen natural

Fig. 11-4. Riboflavina i coenzima derivat (FMN)

Fig. 11-5. Structura flavinadenindinucleotidului, coenzima derivat a riboflavinei

Fig. 11-8. Absorbia difereniat a flavinelor

Flavinenzimele conin n moleculele lor i union metalic (Mo; Fe) n diferite stri de oxidare,care stabilizeaz structurile lor i le conferposibilitatea de a transporta i electroni.

Transelectronazele sunt enzimele carecatalizeaz reaciile redox prin transfer deelectroni, de pe un donor pe un acceptor.Electronii sunt transferai de la un componentla altul din catena de transport a oxigenului,ultimul transfer efectundu-se pe molecula deoxigen, care mpreun cu protonii formeaz omolecul de ap.

Totalitatea electronilor rezultai din diferitesubstane combustibile din organism, care sescurg spre oxigen pentru a forma apa,constituie catena respiratorie.

Valorile potenialelor de reducere standard ale unor componeni din catena de transport electronic

Matricea mitocondrial este un gel care conine toatedehidrogenazele responsabile pentru oxidareapiruvatului i aminoacizilor (ciclul acizilortricarboxilici) ct i pentru -oxidarea acizilor grai.

Oxidazele sunt oxidoreductaze care catalizeazreaciile anumitor substraturi cu oxigenul molecular sau cu peroxizii. Ele transfer hidrogenul sauelectronii de pe un donor pe un acceptor care totdeauna este oxigenul, rezultnd apa i uneoriapa oxigenat

Peroxidazele i catalazele constituie grupul hidroperoxidazelor care sunt oxidaze care utilizeaz ca substrat apa oxigenat.

Substraturi i produi ai catalizei xantinoxidazei

OxigenazeIntroducere atomi O: creterea hidrofilicitii i

solubilitii.MonooxigenazeDioxigenaze

2. Transferazele Dependent de natura gruprii

transferate din clasa transferazelor fac parte subclasele: metiltransferaze, aciltransferaze, glicoziltransferaze, aminotransferaze, fosfotransferaze).

2. Transferazele

TransferazeMetiltransferaze: Met - ATPAciltransferaze: CoA-SH

Glicoziltransferaze

Monozaharid + ATP Monozaharid-P + ADPMonozaharid-P + UTP Monozaharid-UDP + PPiMonozaharid-UDP + Monozaharid Diglucid + UDP

Fosforilaze(Glucozil)n + H3PO4 (Glucozil)n-1 + Glucozo-1-P

Aminotransferaze

Fosfotransferaze (kinaze)

fosfotransferaze

3. Hidrolazele Esterazele reprezint o subclas a

hidrolazelor i au capacitatea de a cataliza scindare hidrolitic a legturii esterice, cu eliberarea acidului i alcoolului corespunztori.

Carboxilesterazele care acioneaz asupra esterilor acizilor grai se numesc lipaze.

Din subclasa esterazelor fac parte ifosfoesterazele, care catalizeaz scindareahidrolitic a esterilor acidului fosforic.

Fosfomonoesterazele (fosfatazele) prezintactivitatea enzimatic dependent de valoareapH-ului mediului de reacie.

fosfataza alcalin prezent n esutul renal,epitelial, intestinal, n oase sau snge, prezintactivitate enzimatic optim n intervalul de pH(8-9).

fosfatazele acide - au originea n rinichi,splin, prostat i sunt active n intervalul depH (5-6), iar cele care au originea n ficat isplin i sunt active n intervalul de pH (3-4).

Fosfomonoesteraze

Fosfomonoesteraze = nucleaze

RNA-ze = ribonucleaze DNA-ze = deoxiribonucleaze

leg fosfodiester din lanturi

Hidrolaze:- esteraze cinetica MM

ColinesterazeFosfoesteraze

Fosfomonoesteraze (fosfataze)Fosfodiesterazele (nucleazele)

- lipaze (carboxilesteraze) cmcFosfolipazeColesterolesteraze

Curbele cinetice n cataliz n prezena esterazelor (a) i a lipazelor (b)

glicozidazele care catalizeaz scindarealegturii glicozidice din oligo i polizaharide

-Amilazele prezente n ficat, muchi, snge, saliv,au capacitatea de a scinda macromoleculelepolizaharidelor ramificate n maltoz i dextrine.

GlicozidazeHialuronidaza fecundare (acid hialuronic-ovul; enzima-spermatozoid

Peptidazele reprezint o subclas a hidrolazelor i au capacitatea de a cataliza scindarea hidrolitic a legturilor peptidice. Cele mai cunoscute endopeptidaze sunt pepsina, chimotripsina, chimosina, catepsinele

Pepsina este secretat n stomac sub forma pepsinogenului care este activat prin eliminarea unei catene polipeptidice constituit din 42 resturi aminoacizi, n prezena acidului clorhidric din sucul gastric.

Tripsina este biosintetizat n pancreas i secretat n intestinul subire sub forma tripsinogenului, care se activeaz prin eliminarea hidrolitic a unui hexapeptid.

Chimotripsina este biosintetizat n intestinul subire sub form de chimotripsinogen, care n prezena tripsinei se activeaz prin eliminarea a dou dipeptide. Chimotripsina prezint activitate hidrolitic mai slab dect a tripsinei n intervalul optim de pH 8-9.

Chimozina (renina; labfermentul) este biosintetizat de stomacul animalelor tinere i acioneaz optim la valori ale pH-ului apropiate de 4, n prezena ionului Ca 2+. Substratul specific este cazeina din lapte, pe care o precipit sub form de cazeinat de calciu, care apoi este digerat n prezena pepsinei. Prin coagularea laptelui n stomac, n prezena chimozinei, se previne pasarea rapid a acestuia i eliminarea din organism.

Catepsinele sunt peptidaze intracelulare, care acioneaz la nivelul lizozomilor celulelor hepatice i renale.

4. Liazele Liazele sunt enzime care catalizeaz

scindarea moleculelor de substrat n dreptul legturilor covalente C-C; C-O; C-S; C-N (altele dect peptidic) sau determin apariia dublelor legturi.

Subclasa C-C liazelor cuprinde decarboxilazele i aldehidliazele

Aldolaza este cea mai cunoscut aldehidliaz, care acioneaz asupra fructozo-1,6-bisfosfatului, transformndu-l n gliceraldehid-3-fosfat i acetonfosfat

C-O liaze

5. Izomerazele Izomerazele au capacitatea de a cataliza

rearanjarea intern a moleculelor, n vederea obinerii unor izomeri utili organismului. Subclasele izomerazelor cuprind racemazele, epimerazele, cis-trans izomerazele i oxido-reductazele intramoleculare.

Racemazele catalizeaz transformarea reversibil a enantiomerilor

Epimerazele catalizeaz transformarea reversibil a epimerilor.

Fosfohexozoizomeraza prezint importan deosebit n organismele vii, deoarece catalizeaz transformarea glucozo-6-fosfatului n fructozo-6-fosfat

6. Ligazele Ligazele (sintetazele) sunt enzime care

catalizeaz procesele de sintez organic la nivelul organismelor vii, care folosesc surs de energie molecule macroergice (ATP, UTP, GTP)

AminoaciltRNA ligazele reprezint o subclas a ligazelor i au proprietatea de a activa aminoacizii liberi din citoplasm n vederea transferrii la nivelul ribozomilor pentru participarea la biosinteza proteic, conform mesajului codificat de DNA i transmis ribozomilor prin mRNA

Carboxiligazele catalizeaz reacia de fixare a CO2 de un substrat, n prezena biotinei. Prin acest mecanism se desfoar iniierea biosintezei acizilor grai pe cale citoplasmatic din acetil coenzima A.

Actiunea carboxiligazelor