ENENZZIMELEIMELE

OBIECTIVELE:OBIECTIVELE: Natura chimică şi rolul biologic al enzimelor. Dovezile Natura chimică şi rolul biologic al enzimelor. Dovezile

naturii proteice a enzimelor. Diferenţa dintre acţiunea naturii proteice a enzimelor. Diferenţa dintre acţiunea enzimelor şi catalizatorilor nebiologici.enzimelor şi catalizatorilor nebiologici.

Structura enzimelor. Proenzimele (zimogenii). Noţiune Structura enzimelor. Proenzimele (zimogenii). Noţiune despre centrul activ şi centrul alosteric al enzimelor. despre centrul activ şi centrul alosteric al enzimelor.

Izoenzimele şi rolul lor.Izoenzimele şi rolul lor. Cofactorii enzimelor. Coenzimele şi ionii metalici. Cofactorii enzimelor. Coenzimele şi ionii metalici.

Funcţiile de coenzime a vitaminelor şi Funcţiile de coenzime a vitaminelor şi microelementelor.microelementelor.

Natura chimică (structura) vitaminelor B1, B2, B6, PP Natura chimică (structura) vitaminelor B1, B2, B6, PP şi rolul lor ca coenzime.şi rolul lor ca coenzime.

Mecanismul de acţiune al enzimelor. Centrul activ al Mecanismul de acţiune al enzimelor. Centrul activ al enzimelor şi rolul lui în formarea şi transformarea enzimelor şi rolul lui în formarea şi transformarea complecşilor intermediari dintre enzimă şi substrat. complecşilor intermediari dintre enzimă şi substrat. Rolul modificărilor conformaţionale reciproce ale Rolul modificărilor conformaţionale reciproce ale moleculei enzimei şi substratului la favorizarea moleculei enzimei şi substratului la favorizarea catalizei (reacţiei). catalizei (reacţiei).

Nomenclatura (denumirea) şi clasificarea enzimelor. Nomenclatura (denumirea) şi clasificarea enzimelor. Caracteristica generală a claselor şi subclaselor Caracteristica generală a claselor şi subclaselor principale de enzime. Numărul de cod al enzimei.principale de enzime. Numărul de cod al enzimei.

ENZIMĂ – de la grecENZIMĂ – de la grec.“Eu .“Eu ZYMOS”-ZYMOS”- în drojdie în drojdie

Enzime – catalizatori biologici de Enzime – catalizatori biologici de natură proteică, ce măresc viteza natură proteică, ce măresc viteza rreaceacţiţiilorilor chimice chimice

E- acţionează strict într-o anumită E- acţionează strict într-o anumită consecutivitate şi cu o anumită consecutivitate şi cu o anumită specificitatespecificitate

Enzimologie-Enzimologie- şştiinţa,tiinţa,

ce sece se ocupăocupăcu studiereacu studierea enzimelor enzimelor

Enzimodiagnostica Enzimodiagnostica - - este determinarea este determinarea activitătii enzimelor, activitătii enzimelor,

care se pot modifica încare se pot modifica în diferite patologii cu diferite patologii cu scop de diagnoză.scop de diagnoză.

Enzimoterapia Enzimoterapia - - este utilizarea enzimelor,este utilizarea enzimelor,

extrase şi purificate sau extrase şi purificate sau sintetizate în laborator,sintetizate în laborator,

în tratamentul în tratamentul diferitor patologii.diferitor patologii.

Natura chimică a ENatura chimică a E E- sunt proteine şi posedă toate proprietăţile fizico-E- sunt proteine şi posedă toate proprietăţile fizico-

chimice specifice acestor molecule (solubilitate, chimice specifice acestor molecule (solubilitate, proprietăţi osmotice, sarcină electrică netă, proprietăţi osmotice, sarcină electrică netă, denaturare termică)denaturare termică)

Dovezile experimentale:Dovezile experimentale:1.1. Sunt alcătuite din AASunt alcătuite din AA2.2. Prezintă macromoleculePrezintă macromolecule3.3. În apă formează sol. coloidale cu propriet. sale În apă formează sol. coloidale cu propriet. sale

specificespecifice4.4. Prezintă electroliţi amfoliţiPrezintă electroliţi amfoliţi5.5. Se supun denaturăriiSe supun denaturării6.6. Au fost sintetizate în condiţii de laborator din AA Au fost sintetizate în condiţii de laborator din AA

(ribonucleaza, lizozima)(ribonucleaza, lizozima)

Asemănările E cu Asemănările E cu catalizatorii neorganicicatalizatorii neorganici

1.1. catalizează numai reacţiile posibile catalizează numai reacţiile posibile din punct de vedere energeticdin punct de vedere energetic

2.2. nu modifică echilibrul reacţiilor nu modifică echilibrul reacţiilor reversibilereversibile

3.3. nu modifică direcţia reacţieinu modifică direcţia reacţiei

4.4. nu se consumă în procesul nu se consumă în procesul reacţiilor.reacţiilor.

Deosebirile E de Deosebirile E de catalizatorii neorganicicatalizatorii neorganici

1.1. Viteza catalizei enzimatice este cu mult mai mare Viteza catalizei enzimatice este cu mult mai mare decît a celei nebiologice (1 mg de Fe în componenţa decît a celei nebiologice (1 mg de Fe în componenţa catalazei poate înlocui o tonă de Fe metalic).catalazei poate înlocui o tonă de Fe metalic).

2.2. Enzima posedă specificitate înaltă.Enzima posedă specificitate înaltă.3.3. Enzimele catalizează reacţiile chimice în condiţii Enzimele catalizează reacţiile chimice în condiţii

blînde (presiunea obişnuită, temperatura 37C, pH blînde (presiunea obişnuită, temperatura 37C, pH aproape neutru).aproape neutru).

4.4. E catalizează reacţiile fără formarea produselor E catalizează reacţiile fără formarea produselor intermediare – randamentul este de 100%intermediare – randamentul este de 100%

5.5. Activitatea E, de aici şi reacţiile enzimatice se Activitatea E, de aici şi reacţiile enzimatice se reglează.reglează.

6.6. Viteza reacţiilor este direct proporţională cu Viteza reacţiilor este direct proporţională cu cantitatea enzimei.cantitatea enzimei.

Structura enzimelorStructura enzimelor

Masa moleculară a E e de mii de ori mai Masa moleculară a E e de mii de ori mai mare decât masa moleculară a mare decât masa moleculară a substratului (S)substratului (S)

S - substanţa asupra căreia acţionează ES - substanţa asupra căreia acţionează E E acţionează nu cu toată molecula dar cu E acţionează nu cu toată molecula dar cu

un anumit sector – denumit centrul activ un anumit sector – denumit centrul activ (CA) (CA)

CACA - locul care asigură interacţiunea E cu - locul care asigură interacţiunea E cu S şi transformarea ulterioară a acestuia.S şi transformarea ulterioară a acestuia.

Particularităţile CAParticularităţile CA

1.1. Este o combinare unicală în spaţiu şi în timp Este o combinare unicală în spaţiu şi în timp a anumitor resturi de AAa anumitor resturi de AA

2.2. E o structură tridimensională (AA aflaţi în E o structură tridimensională (AA aflaţi în locuri diferite)locuri diferite)

3.3. Are formă de adâncitură sau cavitate, Are formă de adâncitură sau cavitate, căptuşită cu AA hidrofobi,căptuşită cu AA hidrofobi, unde nu-i acces de unde nu-i acces de apă (ex. când apa este un reagent al reacţiei)apă (ex. când apa este un reagent al reacţiei)

4.4. Ocupă o parte relativ mică din volumul E şi Ocupă o parte relativ mică din volumul E şi majoritatea resturilor de AA în molecula E nu majoritatea resturilor de AA în molecula E nu contactează cu Scontactează cu S

5.5. S relativ slab se leagă cu ES relativ slab se leagă cu E6.6. CA eCA este alcătuit din 2 sectoare: ste alcătuit din 2 sectoare: Sectorul de contact (de legare)Sectorul de contact (de legare) Sectorul cataliticSectorul catalitic

Centrul alostericCentrul alosteric Unele E posedă şi un alt centru (sau alte Unele E posedă şi un alt centru (sau alte

centre) decît cel activ – centru alosteric (allo centre) decît cel activ – centru alosteric (allo stereos –alt loc)stereos –alt loc)

C alos - are o poziţie spaţială pentru fixarea C alos - are o poziţie spaţială pentru fixarea metabolitului reglator, numit efector sau metabolitului reglator, numit efector sau modulator modulator

Modulatorii se fixează necovalent şi pot fi: Modulatorii se fixează necovalent şi pot fi: activatori sau inhibitoriactivatori sau inhibitori

E cu centrul alos – se numesc E alosterice sau E cu centrul alos – se numesc E alosterice sau reglatoarereglatoare

La fixarea modulatorului, E alos îşi modifică La fixarea modulatorului, E alos îşi modifică conformaţia. Modulatorii accelerează sau conformaţia. Modulatorii accelerează sau inhibă utilizarea S de enzima respectivă.inhibă utilizarea S de enzima respectivă.

Enzime alostericeEnzime alosterice Moleculele enzimelor alosterice sunt mai mari, Moleculele enzimelor alosterice sunt mai mari,

mai complexe şi sunt oligomere paremai complexe şi sunt oligomere pare Au cinetica lor – viteza reacţiilor în dependenţă Au cinetica lor – viteza reacţiilor în dependenţă

de c% S are formă sigmoidală, dar nu de c% S are formă sigmoidală, dar nu hiperbolică, cauzată de urmările interacţiunii hiperbolică, cauzată de urmările interacţiunii între protomerii ce leagă S în mod cooperativîntre protomerii ce leagă S în mod cooperativ

Sunt 2 tipuri de E alostericeSunt 2 tipuri de E alosterice1.1. Homotrope - modulatorul şi S constituie aceeaşi Homotrope - modulatorul şi S constituie aceeaşi

substanţă Acumularea S activează v reacţiei substanţă Acumularea S activează v reacţiei catalizate de această E (ex: alcoolul activează catalizate de această E (ex: alcoolul activează alcoolDH, E ce îl scindează)alcoolDH, E ce îl scindează)

2.2. Heterotrope - modulatorul se deosebeşte după Heterotrope - modulatorul se deosebeşte după structură de S. structură de S.

Cofactorii enzimelorCofactorii enzimelor Deosebim:Deosebim:1.1. E simple – alcătuite numai din AA E simple – alcătuite numai din AA 2.2. E conjugate - E conjugate - sînt formate dinsînt formate din::a. a. partea proteică partea proteică - - apoenzimapoenzimăă b. b. partea neproteică partea neproteică - - cocofactorfactor.. Cofactori – molecule (sau ioni) mici, mai Cofactori – molecule (sau ioni) mici, mai

stabili la acţiune decât apoenzimele stabili la acţiune decât apoenzimele Cofactorul strîns legat în structura E – Cofactorul strîns legat în structura E –

grupare prosteticăgrupare prostetică Cofactorul slab legat, uşor disociabil – Cofactorul slab legat, uşor disociabil –

coenzimăcoenzimă În calitate de cofactori apar frecvent În calitate de cofactori apar frecvent

cationii unor metale şi, foarte rar, unii cationii unor metale şi, foarte rar, unii anionianioni

Rolul CoRolul Co

1.1. stabilizează conformaţia activă a stabilizează conformaţia activă a moleculeimoleculei

2.2. Prezintă veriga de legătură între S Prezintă veriga de legătură între S şi CA prin leg. coordinativeşi CA prin leg. coordinative

3.3. Co pot îndeplini actul de cataliză Co pot îndeplini actul de cataliză

Ex. – transportul electronilorEx. – transportul electronilor

Clasificarea CoClasificarea Co Co vitaminiceCo vitaminice1.1. TiaminiceTiaminice2.2. FlaviniceFlavinice3.3. NicotinamidiceNicotinamidice4.4. PiridoxinicePiridoxinice5.5. FoliceFolice6.6. CobamidiceCobamidice7.7. BiotiniceBiotinice8.8. lipoicelipoice Co nevitaminice Co nevitaminice (nucleotidice; metaloporfirinice,peptidice)(nucleotidice; metaloporfirinice,peptidice)

Coenzimele tiaminiceCoenzimele tiaminice Derivaţii vitaminei Derivaţii vitaminei

B1B1 TMP, TDP (TPP), TTPTMP, TDP (TPP), TTP Rolul:Rolul:1.1. Decarboxilarea Decarboxilarea

oxidativă a oxidativă a piruvatuluipiruvatului

2.2. Decarboxilarea Decarboxilarea oxidativă a oxidativă a αα cetoglutaratuluicetoglutaratului

3.3. Reacţii de Reacţii de transcetolaretranscetolare

Coenzimele flaviniceCoenzimele flavinice Derivaţi ai vitaminei B2Derivaţi ai vitaminei B2 FMN FMN şi FADşi FAD Rolul:Rolul:1.1. Participă în reacţiile de Participă în reacţiile de

oxido-reducere:oxido-reducere:2.2. Dezaminarea AA Dezaminarea AA

(aminoacidoxidaza)(aminoacidoxidaza)3.3. Degradarea aldehidelor Degradarea aldehidelor

(aldehidDH)(aldehidDH)4.4. Degradarea purinelor Degradarea purinelor

(xantinoxidaza)(xantinoxidaza)5.5. Ciclul Krebs Ciclul Krebs

(succinatDH)(succinatDH)6.6. Oxidarea AGOxidarea AG7.7. DOP (dihidrolipoilDH)DOP (dihidrolipoilDH)

Coenzimele Coenzimele nicotinamidicenicotinamidice

Sunt derivaţi ai Sunt derivaţi ai vitaminei PP –niacina, vitaminei PP –niacina, niacinamida, B5niacinamida, B5

se include în structura a se include în structura a 2 Co- NAD şi NADP2 Co- NAD şi NADP

RolulRolul Participă în reacţiile de Participă în reacţiile de

oxido-reducere oxido-reducere (dehidrogenarea S –(dehidrogenarea S –transferul unui hibrid transferul unui hibrid ion (H+ şi 2 e). Alt ion (H+ şi 2 e). Alt proton rămâne în soluţie proton rămâne în soluţie H+H+

Coenzimele Coenzimele nicotinamidicenicotinamidice

Coenzimele piridoxiniceCoenzimele piridoxinice

Derivaţi a vitaminei Derivaţi a vitaminei B6B6

Co – piridoxalfosfat Co – piridoxalfosfat şi piridoxaminfosfatşi piridoxaminfosfat

Rolul:Rolul:

1.1. Transaminarea AATransaminarea AA

2.2. Decarboxilarea AADecarboxilarea AA

3.3. TranssulfurareaTranssulfurarea

Ionii de metale –cofactori Ionii de metale –cofactori ai Eai E

E care în calitate de cofactori conţin E care în calitate de cofactori conţin metale – metaloenzimemetale – metaloenzime

Metalele sunt fixate de apoenzimă prin Metalele sunt fixate de apoenzimă prin legături electrostatice la care participă legături electrostatice la care participă resturile de AA acizi (Asp, Glu) sau bazici resturile de AA acizi (Asp, Glu) sau bazici (Arg, Lyz, His)(Arg, Lyz, His)

Exemple: Exemple: 1.1. citocromii, catalaza (Fe)citocromii, catalaza (Fe)2.2. Citocromoxidaza (Cu)Citocromoxidaza (Cu)3.3. Amilaza salivară (Cl)Amilaza salivară (Cl)4.4. alcoolDH (Zn)alcoolDH (Zn)

Metalele ce intră în componenţa Metalele ce intră în componenţa metaloenzimelor îndeplinesc metaloenzimelor îndeplinesc următoarele funcţii:următoarele funcţii:

1.1. Stabilizează structura EStabilizează structura E

2.2. Participă la legarea SParticipă la legarea S

3.3. Participă nemijlocit la catalizăParticipă nemijlocit la cataliză

4.4. Fixarea cofactorului la apoE (ex: Zn Fixarea cofactorului la apoE (ex: Zn leagă NAD la alcoolDH)leagă NAD la alcoolDH)

Co pantotenice (B3)- HS-Co pantotenice (B3)- HS-CoACoA

1.1. biosinteza AGbiosinteza AG2.2. biosinteza Colbiosinteza Col3.3. sinteza corpilor cetonicisinteza corpilor cetonici4.4. Oxidarea AGOxidarea AG5.5. Ciclul KrebsCiclul Krebs6.6. Sinteza aminolevulinatuluiSinteza aminolevulinatului7.7. DOPDOP8.8. DO a alfa cetoglutaratuluiDO a alfa cetoglutaratuluiTransferul grupelor acil Transferul grupelor acil

Co biotinice – vitamina HCo biotinice – vitamina H

Gluconeogeneză (I cale –Gluconeogeneză (I cale –piruvatdecarboxilaza)piruvatdecarboxilaza)

Sinteza AG (formarea lui malonil Sinteza AG (formarea lui malonil CoA)CoA)

Transformarea propionil-CoA în Transformarea propionil-CoA în succinil CoA (oxidarea AG cu număr succinil CoA (oxidarea AG cu număr impar)impar)

Intervine în catabolismul LeuIntervine în catabolismul Leu

Co cobamidice – B12 -Co cobamidice – B12 -ciancobalaminaciancobalamina

Vitamină antipernicioasă pentru om şi Vitamină antipernicioasă pentru om şi factor de creştere pentru factor de creştere pentru microorganismemicroorganisme

În ficat sunt 3 compuşi cobalaminici: În ficat sunt 3 compuşi cobalaminici: meti-; hidroxo- şi deoxiadenozil-meti-; hidroxo- şi deoxiadenozil-cobalaminăcobalamină

Rolul:Rolul:1.1. Co pentru unele transmetilaze Co pentru unele transmetilaze

(homocisteină – metionină)(homocisteină – metionină)2.2. Co pentru anumite mutaze (izomeraze)- Co pentru anumite mutaze (izomeraze)-

metilmalonil Co A---- succinil CoAmetilmalonil Co A---- succinil CoA

Co folice sau pteridiniceCo folice sau pteridinice

Bc-acidul folicBc-acidul folic Forma activă- acidul tetrahidrofolicForma activă- acidul tetrahidrofolic Rol: transferul grupărilor cu un C: Rol: transferul grupărilor cu un C:

metil (CH3), metilen(-CH2), formil metil (CH3), metilen(-CH2), formil (COH), formimino (CH=NH)(COH), formimino (CH=NH)

Mecanismul de acţiune al enzimelor. Mecanismul de acţiune al enzimelor. Procesul catalizei enzimatice poate fi Procesul catalizei enzimatice poate fi

divizat convenţional în trei stadii:divizat convenţional în trei stadii:

1.1. Difuzia S spre EDifuzia S spre E şi legarea cu CA al E - şi legarea cu CA al E - formarea complexului ES.formarea complexului ES. Prima etapă de Prima etapă de scurtă durată depinde de concentraţia scurtă durată depinde de concentraţia substratului şi de viteza lui de difuzie spre substratului şi de viteza lui de difuzie spre centrul activ al enzimei.centrul activ al enzimei.

Mecanismul de acţiune Mecanismul de acţiune al Eal E

2. Transformarea complexului primar ES în unul sau 2. Transformarea complexului primar ES în unul sau cîteva complexe activate, indicate în ecuaţie prin cîteva complexe activate, indicate în ecuaţie prin ES* şi ES**. Această etapă este cea mai lentă şi ES* şi ES**. Această etapă este cea mai lentă şi depinde de energia de activare a reacţiei chimice depinde de energia de activare a reacţiei chimice respective. La această etapă are loc dereglarea respective. La această etapă are loc dereglarea legăturilor S, ruperea lor sau formarea noilor legăturilor S, ruperea lor sau formarea noilor legături în urma interacţiunii grupelor catalitice legături în urma interacţiunii grupelor catalitice ale enzimei.ale enzimei.

3. Despărţirea produselor reacţiei de CA al E şi 3. Despărţirea produselor reacţiei de CA al E şi difuzia lor în mediul ambiant (complexul EP difuzia lor în mediul ambiant (complexul EP disociază în E şi P).disociază în E şi P).

Ipoteza “lacăt-cheie” (Fischer) şi Ipoteza “lacăt-cheie” (Fischer) şi “coincidenţa forţată” (Kochland)“coincidenţa forţată” (Kochland)

Modelul clasic (Emil Fischer) Modelul clasic (Emil Fischer) consideră că potrivirea substratului cu consideră că potrivirea substratului cu centrul activ al enzimei este analog cu centrul activ al enzimei este analog cu potrivirea “lacăt-cheie”. Acest model potrivirea “lacăt-cheie”. Acest model presupune o rigiditate a structurii presupune o rigiditate a structurii enzimei în zona centrului activ.enzimei în zona centrului activ.

modelul Kochland, numit “centrul activ modelul Kochland, numit “centrul activ indus”, presupune o flexibilitate a indus”, presupune o flexibilitate a CACA. . În enzima liberă În enzima liberă CACA este “preformat” este “preformat” într-o configuraţie spaţială uşor într-o configuraţie spaţială uşor diferită de cea necesară fixării S.diferită de cea necesară fixării S.

S induce o modificare conformaţională S induce o modificare conformaţională a CA, care favorizează fixarea luia CA, care favorizează fixarea lui

ConceptConceptulul clasic clasic "lacăt- "lacăt- cheiecheie- eelaboratlaborat î în 1890 n 1890 de către de către Emil Fişer Emil Fişer

- consideră că potrivirea substratului cu centrul activ al consideră că potrivirea substratului cu centrul activ al enzimei este analog cu potrivirea “lacăt-cheie”. Acest enzimei este analog cu potrivirea “lacăt-cheie”. Acest model presupune o rigiditate a model presupune o rigiditate a CACA..

la prima etapă a formării acestui complex în rezultat se modifă la prima etapă a formării acestui complex în rezultat se modifă structura S căpătînd starea de tranziţie dupstructura S căpătînd starea de tranziţie dupăă care se transform care se transformă ă

îîn Pn PE+S-- ES- E+PE+S-- ES- E+P

ConceptConceptulul coencidenţei inductive coencidenţei inductive “coincidenţa forţată” (Kochland)“coincidenţa forţată” (Kochland)

Mecanismul de acţiune Mecanismul de acţiune al Eal E

La nivel molecular acţiunea E poate fi lămurită prin La nivel molecular acţiunea E poate fi lămurită prin următoarele efecte:următoarele efecte:

1.1. Efectul de orientare a substratelorEfectul de orientare a substratelor (CA al E (CA al E fixează S şi le orientează într-un mod convenabil fixează S şi le orientează într-un mod convenabil pentru acţiunea gr. catalitice)pentru acţiunea gr. catalitice)

2.2. Efectul de deformare a SEfectul de deformare a S (după unirea în CA (după unirea în CA molecula S se întinde, se deformează –favorizând molecula S se întinde, se deformează –favorizând scindarea ei)scindarea ei)

3.3. Cataliza acido-bazicăCataliza acido-bazică (în procesul fixării S în CA (în procesul fixării S în CA asupra lui acţionează grupele electrofile ale asupra lui acţionează grupele electrofile ale sectorului catalitic, are loc redistribuirea densităţii sectorului catalitic, are loc redistribuirea densităţii electronice în S şi ruperea legăturilor din Selectronice în S şi ruperea legăturilor din S

4.4. Cataliza covalentăCataliza covalentă – formarea legăturilor – formarea legăturilor covalente între CA şi S, complexul ES e foarte covalente între CA şi S, complexul ES e foarte instabil, uşor disociază eliberând P reacţieiinstabil, uşor disociază eliberând P reacţiei

Mecanismul de acţiune Mecanismul de acţiune al Eal E

Pentru decurgerea unei reacţii este necesar ca Pentru decurgerea unei reacţii este necesar ca molecula de S şi E să contacteze între ele, molecula de S şi E să contacteze între ele, pentru aceasta e necesar de conştientizarea pentru aceasta e necesar de conştientizarea unei noţiuni ca:unei noţiuni ca:

Energia de activareEnergia de activare – este energia necesară – este energia necesară tuturor moleculelor unui mol de substanţă, care tuturor moleculelor unui mol de substanţă, care la o anumită t pot să atingă starea de tranziţie la o anumită t pot să atingă starea de tranziţie corespunzătoare apixului barierii energetice corespunzătoare apixului barierii energetice (KJ/mol; kcal/mol)(KJ/mol; kcal/mol)

E - E - micşorează energia de activare ale reacţiilor micşorează energia de activare ale reacţiilor chimice. chimice.

Cu cît mai mult scade energie de activare, cu Cu cît mai mult scade energie de activare, cu atît mai eficient acţionează catalizatorul, şi cu atît mai eficient acţionează catalizatorul, şi cu atît mai mult se accelerează reacţia. atît mai mult se accelerează reacţia.

Enzymes Lower a Reaction’s Activation Energy

Clasificarea actuală a Clasificarea actuală a enzimelor.enzimelor.

Toate enzimele se împart în Toate enzimele se împart în şase claseşase clase, clasele în , clasele în subclase, subclasele în subsubclase, iar aici E îşi are subclase, subclasele în subsubclase, iar aici E îşi are numărul său de ordin. numărul său de ordin. Clasele, subclasele, sub-Clasele, subclasele, sub-subclasele şi enzimele individuale se notează prin subclasele şi enzimele individuale se notează prin cifre despărţite de puncte.cifre despărţite de puncte. Ex: LDH - 1.1.1.27Ex: LDH - 1.1.1.27

Clasa reprezintă Clasa reprezintă tipul de reacţie, catalizat de enzimetipul de reacţie, catalizat de enzime Subclasa – precizează acţiunea E, deoarece indică Subclasa – precizează acţiunea E, deoarece indică

natura grupării chimice a S, atacat de Enatura grupării chimice a S, atacat de E Subsubclasa – precizează natura legăturii S atacat Subsubclasa – precizează natura legăturii S atacat

sau natura acceptorului care participă la reacţiisau natura acceptorului care participă la reacţii Denumirea E – denumirea S +tipul reacţiei Denumirea E – denumirea S +tipul reacţiei

catalizate +azacatalizate +aza

Clasificarea actuală a Clasificarea actuală a enzimelorenzimelor

1.1. Oxidoreductaze, catalizează reacţiii de oxido-Oxidoreductaze, catalizează reacţiii de oxido-reducere;reducere;

2.2. Transferaze, catalizează transferuri grupeTransferaze, catalizează transferuri grupelor lor funcţionale de la un S la altul (metil, amino, acil,)funcţionale de la un S la altul (metil, amino, acil,);;

3.3. HidrolazeHidrolaze catalizează catalizează scindări de legături covalentescindări de legături covalente cu adiţionarea apeicu adiţionarea apei ;;

4.4. Liaze, catalizează ruperLiaze, catalizează rupereaea leg leg.. C-C, C-S şi C-N; C-C, C-S şi C-N; fără fără adiţionarea apei, adiţia la legături duble şi reacţiile adiţionarea apei, adiţia la legături duble şi reacţiile inverse. inverse.

5.5. Izomeraze, catalizează toate tipurile de Izomeraze, catalizează toate tipurile de transformări transformări în cadrul uneia şi aceleaşi moleculă în cadrul uneia şi aceleaşi moleculă ;;

6.6. Ligaze (sintetaze), catalizează formarea de legături Ligaze (sintetaze), catalizează formarea de legături între carbon şi O, S, N, cuplate cu hidroliza între carbon şi O, S, N, cuplate cu hidroliza legăturilor macroergicelegăturilor macroergice (utilizarea ATP) (utilizarea ATP)..

Clasificarea enzimelorClasificarea enzimelor. .

-- catalizează formarea de legături catalizează formarea de legături între carbon şi O, S, N, cuplate cu între carbon şi O, S, N, cuplate cu hidroliza legăturilor macroergicehidroliza legăturilor macroergice (utilizarea ATP)(utilizarea ATP)..

- - catalizează reacţiii de oxido-catalizează reacţiii de oxido-reducere;reducere;

-catalizează transferuri catalizează transferuri grupegrupelor funcţionale de la un Slor funcţionale de la un S la altul (metil, amino, acil,)la altul (metil, amino, acil,);;

-catalizează catalizează scindări de scindări de legături covalentelegături covalente cu cu adiţionarea apeiadiţionarea apei ;;

-catalizează rupercatalizează rupereaea leg leg.. C-C, C-C,C-S şi C-N;C-S şi C-N; fără adiţionarea fără adiţionarea apei, adiţia la legături duble apei, adiţia la legături duble şi reacţiile inverse.şi reacţiile inverse.

-catalizează toate tipurile decatalizează toate tipurile detransformări în cadrul uneiatransformări în cadrul uneiaşi aceleaşi moleculă şi aceleaşi moleculă ;;

IzoenzimeleIzoenzimele forme moleculare multiple ale E (la aceeaşi specie, în forme moleculare multiple ale E (la aceeaşi specie, în

acelaşi ţesut, în aceeaşi celulă), ceacelaşi ţesut, în aceeaşi celulă), ce catalizează aceeaşi catalizează aceeaşi reacţie chimicăreacţie chimică, dar , dar se deosebesc prin structură, se deosebesc prin structură, proprietăţi fizice, chimice şi cineticeproprietăţi fizice, chimice şi cinetice

Diferite forme de izoenzime se pot găsi fie împreună; fie în Diferite forme de izoenzime se pot găsi fie împreună; fie în ţesuturi diferite (fosfotaza acidă în prostată şi hematii); sau ţesuturi diferite (fosfotaza acidă în prostată şi hematii); sau chiar în diferite părţi ale aceleiaşi celule (MDH chiar în diferite părţi ale aceleiaşi celule (MDH mitocondrială şi citoplasmatică)mitocondrială şi citoplasmatică)

Sunt E cu structură cuaternară, alcătuite din cel puţin 2 Sunt E cu structură cuaternară, alcătuite din cel puţin 2 protomeri diferiţiprotomeri diferiţi

Ex. LDH (lactat – piruvat)Ex. LDH (lactat – piruvat) Prezintă un tetramer, alcătuit din 2 tipuri de subunităţi (H Prezintă un tetramer, alcătuit din 2 tipuri de subunităţi (H

– inimă; M- muşchi) în diferite raporturi; codificate de gene – inimă; M- muşchi) în diferite raporturi; codificate de gene diferite.diferite.

HHHH – inimă; HHHM;HHMM; HMMM; MMMM – muşchiHHHH – inimă; HHHM;HHMM; HMMM; MMMM – muşchi Izoenzimele diferă între ele prin:Izoenzimele diferă între ele prin:1.1. V max de cataliză, V max de cataliză, 2.2. prin sensibilitatea faţă de modulatorii alosterici, prin sensibilitatea faţă de modulatorii alosterici, 3.3. prin sarcina electrică (ce permite separarea lor prin prin sarcina electrică (ce permite separarea lor prin

electroforeză); electroforeză); 4.4. pH-optim de acţiune; pH-optim de acţiune; 5.5. termolabilitate, termolabilitate, au afinitate diferitau afinitate diferităă fa faţăţă de S. de S.

RolulRolul::1.1. Rol însemnat în controlul metabolic Rol însemnat în controlul metabolic

(( faciliteaza adaptarea faciliteaza adaptarea metabolismului in diferite metabolismului in diferite ţţesuturi.esuturi.) ) Ex: in miocard predomina HHHH Ex: in miocard predomina HHHH aceasta aceasta iizoenzima este inhibata de zoenzima este inhibata de ccăătre piruvat deacetre piruvat deaceeea orienteaza orienteazăă oxidarea piruvatului pe cale aeroba. oxidarea piruvatului pe cale aeroba. Pe cind fracPe cind fracţţia M4 este activatia M4 este activatăă de de catre piruvat catre piruvat şşi orienteazi orienteazăă transformarea piruvatului pe cale transformarea piruvatului pe cale anaerobanaerobăă spre lactat. spre lactat.

2.2. Variaţia diferitor forme de izoenzime Variaţia diferitor forme de izoenzime are o semnificaţie diagnostică are o semnificaţie diagnostică deosebită în unele stări patologice.deosebită în unele stări patologice.

Exemple de izoenzime: Exemple de izoenzime: 1.1. creatinkinaza (2 tipuri de monomeri: creatinkinaza (2 tipuri de monomeri:

M-Muscle şi B –brainM-Muscle şi B –brain2.2. MDHMDH3.3. AldolazaAldolaza4.4. Fosfataza alcalinăFosfataza alcalină5.5. Fosfataza acidăFosfataza acidă

Proprietăţile generale Proprietăţile generale ale enzimelorale enzimelor

Obiectivele:Obiectivele:11. . Proprietăţile generale ale E (termolabilitatea, specificitatea), Proprietăţile generale ale E (termolabilitatea, specificitatea),

acţiunea pH-ului asupra activităţii enzimatice.acţiunea pH-ului asupra activităţii enzimatice.2. 2. Activarea şi inhibarea enzimelor:Activarea şi inhibarea enzimelor: a) mecanismele de activare (proteoliza parţială, activarea a) mecanismele de activare (proteoliza parţială, activarea

alosterică, autostructurarea cuaternară, fosforilarea şi alosterică, autostructurarea cuaternară, fosforilarea şi defosforilarea, reactivarea).defosforilarea, reactivarea).

b) mecanismele de inhibiţie (specifică şi nespecifică, b) mecanismele de inhibiţie (specifică şi nespecifică, reversibilă şi ireversibilă, alosterică şi competitivă).reversibilă şi ireversibilă, alosterică şi competitivă).

3. 3. Organizarea enzimelor în celulă (ansamblurile enzimatice, Organizarea enzimelor în celulă (ansamblurile enzimatice, compartimentalizarea). Reglarea activităţii enzimatice în compartimentalizarea). Reglarea activităţii enzimatice în celulă — importanţa principiului de retroinhibitie.celulă — importanţa principiului de retroinhibitie.

4. 4. Deosebirea privind componenţa enzimatică a organelor şi Deosebirea privind componenţa enzimatică a organelor şi ţesuturilor. Enzimele organospecifice. Modificarea ţesuturilor. Enzimele organospecifice. Modificarea activităţii enzimatice în diferite afecţiuni activităţii enzimatice în diferite afecţiuni (enzimodiagnosticul).(enzimodiagnosticul).

5. 5. Metodele de obţinere şi purificare ale enzimelor. Metodele de obţinere şi purificare ale enzimelor. Cromatografia de afinitate.Cromatografia de afinitate.

6. 6. Utilizarea enzimelor în practica medicală. Întrebuinţarea Utilizarea enzimelor în practica medicală. Întrebuinţarea enzimelor imobilizate în medicină.enzimelor imobilizate în medicină.

7. 7. Unităţile de activitate ale enzimelor.Unităţile de activitate ale enzimelor.8. 8. Metodele de determinare a activităţii enzimelor.Metodele de determinare a activităţii enzimelor.

Factorii Factorii care influienţiază care influienţiază activitatea Eactivitatea E

TemperaturaTemperatura PHPH Concentraţia SConcentraţia S Concentraţia EConcentraţia E electroliţiielectroliţii

Termolabilitatea (t°)Termolabilitatea (t°) E – sunt termolabileE – sunt termolabile t optimă a majorităţii E se t optimă a majorităţii E se

află în limitele 20 află în limitele 20 ° ° - 40- 40°° C C odată cu creşterea odată cu creşterea t cu 10°t cu 10°C C

(d(dacă luăm punctacă luăm punctuul de l de plecare 0° plecare 0° )) - V reacţiei - V reacţiei enzimatice sporeşte de 1,5 enzimatice sporeşte de 1,5 ori, atingând max la t 40ori, atingând max la t 40°°C.C.

Majorarea de mai departe Majorarea de mai departe duce la micşorarea activităţiiduce la micşorarea activităţii enzimatice ceea ce enzimatice ceea ce mărturiseşte despre mărturiseşte despre denaturarea proteineidenaturarea proteinei. La . La 100°100°CC toate E organismului toate E organismului sunt inactive. Unele E a sunt inactive. Unele E a microorganismelor termofile microorganismelor termofile sunt active la sunt active la t det de 80° 80°CC

La t joase E sLa t joase E se inactivează e inactivează (excepţii: catalaza: activitate (excepţii: catalaza: activitate max la t=0 max la t=0 °°C)C)

Termolabilitatea (t°)Termolabilitatea (t°) CreştereaCreşterea vitezei reacţiei vitezei reacţiei

odată cu creşterea t° este odată cu creşterea t° este înterpretată prin prisma înterpretată prin prisma "energiei de activare". "energiei de activare". Pentru fiecare Pentru fiecare EE se poate se poate stabili o t° optimă la care stabili o t° optimă la care VV a atingetinge valoarea max, valoarea max, mai departe mai departe VV scade din scade din cauza denaturcauza denaturăriiării..

AcAcţţiunea pH asupra activitiunea pH asupra activităţiiăţii enzimaticeenzimatice

Fiecare Fiecare E E are un pH are un pH optim optim propriu propriu la care la care îîşi şi manifestă activitatea manifestă activitatea maximală. maximală.

Majoritatea Majoritatea EE celulare celulare au pH-ul optimau pH-ul optim- - 7,4 7,4 ((excepţiiexcepţii: : hidrolazele hidrolazele acide lizozomaleacide lizozomale pH= pH= 5 5;; MAOMAO din membrana din membrana mitocondrialmitocondrialăă externa externa pH=pH= 10 10))..

La La EE digestive pH-lui digestive pH-lui optim este cel al sediului optim este cel al sediului lor de aclor de acţţiune:iune:

1.1. Pepsina – Pepsina – pHpH 1,5 – 2, 1,5 – 2, 2.2. Amilaza pancreatică - Amilaza pancreatică -

pHpH 6,4-7,2 6,4-7,2, , 3.3. Tripsina - Tripsina - pHpH 7, 7,88-8,0-8,0 4.4. Arginaza- Arginaza- pHpH 9,5-10 9,5-10 etc. etc.

Dependenţa activităţii Dependenţa activităţii EE de de variaţia pH-ului este variaţia pH-ului este deseori descrisă de o curbă deseori descrisă de o curbă în forma de clopot. în forma de clopot.

In CA al E se află grupări In CA al E se află grupări ionizabile, acide sau baziceionizabile, acide sau bazice. . AAcestea interacţionează cestea interacţionează direct cu ionii H+ si OH-, direct cu ionii H+ si OH-, rezultatul fiind creşterea rezultatul fiind creşterea sau scăderea gradului lor sau scăderea gradului lor de disocierede disociere

Deci mărind sau micşorDeci mărind sau micşorîînd nd pH-ul mediului, se poate pH-ul mediului, se poate regla activitatea cataliticregla activitatea cataliticăă a a EE. .

pH pH optim optim e dependent dee dependent de:: 1.1. gradul de ionizare a gradul de ionizare a

grupelor funcgrupelor funcţţionale, ionale, 2.2. afinităţii afinităţii EE faţă de faţă de SS, , 3.3. stabilităţii stabilităţii EE..

[[EE]]

în condiţii standard 2 mol de E într-o în condiţii standard 2 mol de E într-o anumită perioadă de timp vor anumită perioadă de timp vor transforma de 2 ori mai multe transforma de 2 ori mai multe molecule de S decît 1 mol de E molecule de S decît 1 mol de E (relaţie direct proporţională).(relaţie direct proporţională).

[[SS]] Grafic se reprezintă sub Grafic se reprezintă sub

formă de o curbă de tip formă de o curbă de tip hiperbolic.hiperbolic.

în perioada iniţială a în perioada iniţială a reacţiei V creşte pe reacţiei V creşte pe măsură ce creşte [S]. La măsură ce creşte [S]. La un moment dat cînd CA un moment dat cînd CA al E se ocupă de S – V nu al E se ocupă de S – V nu mai creşte. Ea rămîne mai creşte. Ea rămîne constantă şi corespunde constantă şi corespunde V max a reacţiei.V max a reacţiei.

În cazul E alosterice – În cazul E alosterice – curba reprezintă un curba reprezintă un aspect sigmoidaspect sigmoid

Analiza curbei hiperbolice arată că ea Analiza curbei hiperbolice arată că ea reprezintă 3 zone:reprezintă 3 zone:

a. V de reacţie creşte proporţional cu c% Sa. V de reacţie creşte proporţional cu c% S b. Creşterea este mai încetăb. Creşterea este mai încetă c. V de reacţie nu mai creştec. V de reacţie nu mai creşte Această curbă este numită curba lui Această curbă este numită curba lui

Michaelis-MentenMichaelis-Menten şi se exprimă prin ecuaţia:şi se exprimă prin ecuaţia: [S][S] unde: V-Vreacţiei unde: V-Vreacţiei

la un moment datla un moment dat

V=Vmax x _________V=Vmax x _________ Vmax- viteza maxVmax- viteza max

Km +[S] Km +[S] Km-constanta Km-constanta lui Michaelis Mentenlui Michaelis Menten

[S] –C% [S] –C% molară a S molară a S

Km- este acea concentraţie de S pentru care v de reacţie este Km- este acea concentraţie de S pentru care v de reacţie este jumătate din Vmax. Km reflectă afinitatea E pentru S şi anume jumătate din Vmax. Km reflectă afinitatea E pentru S şi anume cu cât Km este mai mică cu atît afinitatea este mai mare şi cu cât Km este mai mică cu atît afinitatea este mai mare şi invers.invers.

SpecificitateaSpecificitatea

este capacitatea unei este capacitatea unei EE de a selecta de a selecta dintr-un număr de compuşi dintr-un număr de compuşi SS particular.particular.

este o proprietate a este o proprietate a EE, care institu, care instituiie e eficieneficienţăţă şi ordine în metabolism, şi ordine în metabolism, prevenind desfăşurarea lui haotică.prevenind desfăşurarea lui haotică.

este condiţionata de este condiţionata de complimentaritatea conformaţională complimentaritatea conformaţională şi electrostatică între CA al E şi S.şi electrostatică între CA al E şi S.

SpecificitateaSpecificitatea

E S1

S2

S4

-este condiţionateste condiţionatăă de complimentaritatea de complimentaritatea conformaţională şi electrostatică între CA al E şi S.conformaţională şi electrostatică între CA al E şi S.

- este capacitatea unei enzime de a selecta este capacitatea unei enzime de a selecta dintr-un numărdintr-un număr mare mare de de S unulS unul particular particular,,-

Deci fiecare E catalizează un anumit tip Deci fiecare E catalizează un anumit tip de reactii sau transformarea unui de reactii sau transformarea unui

anumit S.anumit S.

SpecificitateaSpecificitatea::

Specificitatea de reacţieSpecificitatea de reacţie::

E-catalizează un anumit tip de reacţie ce E-catalizează un anumit tip de reacţie ce stă la baza clasificării enzimelor: o stă la baza clasificării enzimelor: o hidroliza, o reacţie redox, formarea unei hidroliza, o reacţie redox, formarea unei legături, etc.legături, etc.

SSpecificitate de substratpecificitate de substrat: : stereochimicstereochimică,ă, absolută absolută şişi relativă :relativă :

Specificitate Specificitate sstereotereochimicăchimică - - E catalizează E catalizează transformarea numai a unuia din transformarea numai a unuia din stereoizomerii posibili.stereoizomerii posibili. Ex: Amilaza Ex: Amilaza scindează legăturile scindează legăturile αα 1-4 glucozidice din 1-4 glucozidice din amidon sau glicogen şi nu influentează amidon sau glicogen şi nu influentează asupra legăturilor asupra legăturilor ββ din celuloza. din celuloza.

specificitate specificitate de S de S absolutabsolutăă - - E E catalizează catalizează transformarea doar a unui Stransformarea doar a unui S (a(anhidraza carbonica, nhidraza carbonica, uureazareaza))..

sspecificitatepecificitate de S de S relativrelativăă – – E acţionează nu asupra unor grupe din mol S ci E acţionează nu asupra unor grupe din mol S ci

asupra anumitor legături a anumitei grupe de S asupra anumitor legături a anumitei grupe de S ((proteazele: chimotripsina - legatura peptidica, proteazele: chimotripsina - legatura peptidica, formata de COOH a Phe, Tyr, Trp; tripsina - de formata de COOH a Phe, Tyr, Trp; tripsina - de COOH a Lyz si ArgCOOH a Lyz si Arg))..

E catalizează transformarea grupei de substanţe E catalizează transformarea grupei de substanţe asemănătoare (alcoolDH)asemănătoare (alcoolDH)

E catalizează E catalizează transformarea transformarea substanţelor care substanţelor care aparţin diferitor grupe de compuşi organici (cit. aparţin diferitor grupe de compuşi organici (cit. P450)P450)

Mecanismele de activare a EMecanismele de activare a E

Sunt : 1. Sunt : 1. nespecificenespecifice: temperatura , iradierea: temperatura , iradierea 2. 2. specificespecifice- Se activează laSe activează la::1.1. majorarea concentraţiei S cînd este insuficientmajorarea concentraţiei S cînd este insuficient2.2. majorarea cantităţii Emajorarea cantităţii E3.3. introducerea coenzimelor cînd sunt insuficienteintroducerea coenzimelor cînd sunt insuficiente4.4. Introducerea ionilor metalelor Fe, CuIntroducerea ionilor metalelor Fe, Cu- Se cunosc următoarele tipuri de reglare a Se cunosc următoarele tipuri de reglare a

activităţii enzimatice:activităţii enzimatice:1.1. proteoliza limitata proteoliza limitata 2.2. Reglare covalentă – fosforilare/ defosforilareReglare covalentă – fosforilare/ defosforilare3.3. Autostructurarea cuaternarăAutostructurarea cuaternară4.4. AlostericăAlosterică5.5. ReactivareReactivare

ProProtteoliză limitatăeoliză limitată Unele enzime (proteine) se sintetizeazUnele enzime (proteine) se sintetizeazăă îîn forma n forma

neactivneactivăă de precursor de precursor – proenzime (zimogeni) – proenzime (zimogeni)Exemplu:Exemplu:1) enzimele digestiei: pepsinogenul, himotripsinogenul, 1) enzimele digestiei: pepsinogenul, himotripsinogenul,

tripsinogenul, proelastaza, procarboxipeptidaza - tripsinogenul, proelastaza, procarboxipeptidaza - scindeaza proteinele in stomac scindeaza proteinele in stomac şşi duoden.i duoden.

2) coagularea singelui e determinat2) coagularea singelui e determinatăă de cascada de de cascada de reacreacţţii cu activitate proteoliticii cu activitate proteoliticăă;;

3) hormonii proteici (insulina);3) hormonii proteici (insulina);4) proteinele fibrilare (colagenul).4) proteinele fibrilare (colagenul). MMecanismele de activare a proenzimelor este ecanismele de activare a proenzimelor este

proteoliza limitata.proteoliza limitata. Proteoliza limitata - este scindarea (Proteoliza limitata - este scindarea (îînlnlăăturarea) unui turarea) unui

sector al cateneisector al catenei î în rezultat enzima se restructureazn rezultat enzima se restructureazăă şşi se formeazi se formeazăă CA. CA.

H+H+Pepsinogen ------Pepsinogen ------→pepsină→pepsină -42AA-42AA

Importanla biologicImportanla biologicăă a a prezenprezenţţei formelor ei formelor

neneaactive .ctive .

1. Protejaz1. Protejazăă de proteoliz de proteolizăă proteinele proteinele celulelor produccelulelor producăătoare de E.toare de E.

2. Este o forma de rezerv2. Este o forma de rezervăă a E, care a E, care rapid pot fi activate rapid pot fi activate şi şi interven interven îîn n reacreacţţie.ie.

Reglarea covalentăReglarea covalentă (fosforilare-defosforilare) (fosforilare-defosforilare)

Activitatea unor E se Activitatea unor E se modifică prin fosforilare. modifică prin fosforilare. Reacţiile de fosforilare sunt Reacţiile de fosforilare sunt catalizate de kinaze catalizate de kinaze specifice. specifice.

E-OH + ATP --------E-OH + ATP --------→ E-O-P → E-O-P +ADP+ADP

Defosforilarea are loc sub Defosforilarea are loc sub acţiunea fosfotazei specificeacţiunea fosfotazei specifice

E-OP +H2OE-OP +H2O--------------→ E-OH → E-OH +H3PO4+H3PO4

unele enzime sînt active în unele enzime sînt active în forma fosforilată, iar altele forma fosforilată, iar altele în forma defosforilată. în forma defosforilată.

Ex.: glicogen fosforilaza – Ex.: glicogen fosforilaza – activă în forma fosforilată; activă în forma fosforilată; glicogen sintaza – este glicogen sintaza – este activă în forma activă în forma defosforilatădefosforilată

Autostructurarea Autostructurarea cuaternarăcuaternară

Este caracteristică E ce posedă structură Este caracteristică E ce posedă structură cuaternarăcuaternară

Fiecare protomer în parte nu posedă Fiecare protomer în parte nu posedă activitate enzimaticăactivitate enzimatică

La asamblarea lor – se modifică La asamblarea lor – se modifică conformaţia fiecărui protomer şi conformaţia fiecărui protomer şi corespunzător se modifică şi conformaţia corespunzător se modifică şi conformaţia CA, devenind astfel favorabil pentru CA, devenind astfel favorabil pentru fixarea şi transformarea Sfixarea şi transformarea S

EECA AllosS

MCA

InhibiInhibiţţia activităţii ia activităţii enzimelorenzimelor DeosebimDeosebim::

1.1. inhibiţieinhibiţie nespecifică (T, pH, agen nespecifică (T, pH, agenţţii denaturării ) ii denaturării ) 2.2. inhibiţie specifică inhibiţie specifică Inhibiţia poate fi Inhibiţia poate fi reversibilă şi ireversibilă.reversibilă şi ireversibilă. La inhibiiţia ireversibilăLa inhibiiţia ireversibilă inhibitorul covalent se inhibitorul covalent se

fixează de enzimă sau se leagă atît de puternic fixează de enzimă sau se leagă atît de puternic încît disociaţia are loc foarte incet.încît disociaţia are loc foarte incet.

Exemple: Exemple: ciacianurile se fixează cu Fe 3+ din nurile se fixează cu Fe 3+ din citocromoxidază ---se întrerupe LR; ionii metalelor citocromoxidază ---se întrerupe LR; ionii metalelor grele (mercur, plumb) inhibă gruparea SH a grele (mercur, plumb) inhibă gruparea SH a multor Emultor E

La o inhibiiţie reversibilăLa o inhibiiţie reversibilă - inhibitori se fixeaza - inhibitori se fixeaza slab, necovalent deslab, necovalent de E E

Deosebim:Deosebim:1.1. Inhibiţie competitivăInhibiţie competitivă2.2. Inhibiţie necompetitivăInhibiţie necompetitivă3.3. Inhibiţie prin exces de SInhibiţie prin exces de S4.4. Inhibiţie alostericăInhibiţie alosterică

Inhibitorul Inhibitorul se aseamănă după structură cu S şi se se aseamănă după structură cu S şi se fixfixeeaază în CA al E, ză în CA al E, împedicând fixarea şi transformarea S. împedicând fixarea şi transformarea S. Nu e posibilNu e posibilăă fixarea simultan fixarea simultană aă a S şi a I. S şi a I. E va fixa pe acel competitor care se afla intr-o E va fixa pe acel competitor care se afla intr-o concentraconcentraţţie mai mare.ie mai mare.

inhibiţia enzimei inhibiţia enzimei (SDH)(SDH)cu malonat. SDHcu malonat. SDH oxideaza succinatul in fumarat)oxideaza succinatul in fumarat) Malonatul inhiba aceasta E datorita asemanarii cu S.Malonatul inhiba aceasta E datorita asemanarii cu S.

Particularitatea principalParticularitatea principalăă a acestui tip de inhibi a acestui tip de inhibiţţie este cie este căă poate fi poate fi îînlnlăăturatturatăă cu cu adadăăugarea ugarea îîn exes a n exes a SS(succinat)(succinat)..

Inhibiţia competitivăInhibiţia competitivă II se aseamănă după se aseamănă după

structură cu S. Apare o structură cu S. Apare o competiţie dintre I şi S competiţie dintre I şi S pentru CA. pentru CA. Nu e posibil Nu e posibil simultan fixarea S şi a I. simultan fixarea S şi a I. EE va fixa pe acel competitor va fixa pe acel competitor care se aflcare se aflăă intr-o intr-o concentraconcentraţţie mai mare.ie mai mare.

E+I ---- EIE+I ---- EI InhibiInhibiţţia competitivă ia competitivă

ddiiminuează minuează vv catalizei, catalizei, micşorînd cota moleculelor micşorînd cota moleculelor de de EE fixatoare a fixatoare a SS..

Exemplu: inhibiExemplu: inhibiţţiaia SDH SDH cu cu malonatmalonat ( (SDH SDH --oxideaza oxideaza succinatul in fumarat)succinatul in fumarat).. Malonatul inhibMalonatul inhibăă aceasta E aceasta E datoritdatorităă asem asemăănnăării cu S.rii cu S.

Inhibiţia necompetitivăInhibiţia necompetitivă

inhibitorul nu se aseamănă ca structura cu inhibitorul nu se aseamănă ca structura cu SS

I şi S se leagă simultan cu E dar locusurile sint I şi S se leagă simultan cu E dar locusurile sint diferitediferite

E+S+IE+S+I--------- --------- →→ESIESI Acest tip de inhibiţie nu se înlătură prin Acest tip de inhibiţie nu se înlătură prin

exces de substrat.exces de substrat. Activitatea I constă în micşorarea numărului Activitatea I constă în micşorarea numărului

turnover al E, dar nu şi numărul de molecule de S. turnover al E, dar nu şi numărul de molecule de S. Cei mai de vaza inhibitori de acest tip în celulele Cei mai de vaza inhibitori de acest tip în celulele

vii sint produsele intermediare ale metabolismului, vii sint produsele intermediare ale metabolismului, care reversibil se fixeaza cu locusuri specifice pe care reversibil se fixeaza cu locusuri specifice pe suprafata unor enzime reglatoare şi modifică suprafata unor enzime reglatoare şi modifică activitatea lor.activitatea lor.

I poate fi înlăturat de substanţe care îl leagă – I poate fi înlăturat de substanţe care îl leagă – numite reactivatori numite reactivatori

I şi S se leagă simultan cu E I şi S se leagă simultan cu E înîn locusuri locusuri diferitediferite

MMăărirea concentraţiei de S nu micşoreaza inhibiţia.rirea concentraţiei de S nu micşoreaza inhibiţia.

Cei mai de vazCei mai de vazăă inhibitori de acest tip în celulele vii sint produsele inhibitori de acest tip în celulele vii sint produsele intermediare intermediare ale metabolismului, care reversibil se fixeazale metabolismului, care reversibil se fixeazăă la la ununeleele E E reglatoare şi reglatoare şi modifică activitatea lor.modifică activitatea lor.

Inhibiţia noncompetetivăInhibiţia noncompetetivă – I se – I se leagă la complexul ES, inhibă activitatea Eleagă la complexul ES, inhibă activitatea E

E+S----ES +I-----ESIE+S----ES +I-----ESI inhibiţia prin modificarea inhibiţia prin modificarea

covalentăcovalentă a moleculei enzimei - prin a moleculei enzimei - prin fosforilare pe baza ATP-ului. Unele enzime fosforilare pe baza ATP-ului. Unele enzime fosforilate pierd activitatea de exemplu fosforilate pierd activitatea de exemplu enzima glicogensintetazaenzima glicogensintetaza

Inhibiţia prin exces de SInhibiţia prin exces de S – în CA se – în CA se fixează simultan surplus de S – ce nu fixează simultan surplus de S – ce nu poate fi transformat. Este o inhibiţie poate fi transformat. Este o inhibiţie reversibilă – înlăturarea S.reversibilă – înlăturarea S.

RetroinhibiţieRetroinhibiţie - -

MEE AllosCACAS

Inhibiţie alosterică - inhibitorul (efectorul) se leagă în centrulInhibiţie alosterică - inhibitorul (efectorul) se leagă în centrulalosteric al enzimei, modificând conformaţia moleculei (structura terţiară) alosteric al enzimei, modificând conformaţia moleculei (structura terţiară) ce are ca consecinţă deformarea centrului activ.ce are ca consecinţă deformarea centrului activ.

RetroinhibiţieRetroinhibiţie

Sistemele polienzimatice Sistemele polienzimatice TTipuriipurilele de organizare a de organizare a

sistemelor polienzimaticesistemelor polienzimatice Fiecare celulă a organismului conţine setul său Fiecare celulă a organismului conţine setul său

specific de specific de EE. Unele se găsesc în toate celulele, . Unele se găsesc în toate celulele, altele sunt prezente doar în anumite celule sau altele sunt prezente doar în anumite celule sau anumite compartimente celulare. Funcţia anumite compartimente celulare. Funcţia fiecărei fiecărei EE, nu este izolată, ci strins legată de , nu este izolată, ci strins legată de funcţia altor enzime. Astiel din funcţia altor enzime. Astiel din EE aparte se aparte se formeaza sisteme polienzimatice sau conveiere.formeaza sisteme polienzimatice sau conveiere.

FunFuncţcţia sistemelor polienzimatice depinde de ia sistemelor polienzimatice depinde de particularitparticularităţileăţile de organizare a lor in celule. de organizare a lor in celule.

Se cunosc urmatoarele tipuri de organizare a Se cunosc urmatoarele tipuri de organizare a sistemelor polienzimatice:sistemelor polienzimatice:

1.1. - funcţională,- funcţională,2.2. - structural-funcţională - structural-funcţională 3.3. - mixtă.- mixtă.

Organizarea funcţionalăOrganizarea funcţională

enzimele sunt asociate în sistemul enzimele sunt asociate în sistemul polienzimatic cu ajutorul polienzimatic cu ajutorul metaboliţilor, care difuzează de la o metaboliţilor, care difuzează de la o enzimă la alta. enzimă la alta.

produsul reacţiei primei enzime produsul reacţiei primei enzime serveşte drept substrat pentru enzima serveşte drept substrat pentru enzima următoare etc.următoare etc.

Ex.: glicoliza. Toate enzimele Ex.: glicoliza. Toate enzimele participante la glicoliza sunt în stare participante la glicoliza sunt în stare solubilă, legătura se face doar prin solubilă, legătura se face doar prin intermediarii metabolici.intermediarii metabolici.

E1 E2 E3 E4E1 E2 E3 E4 A----------------A----------------→→ B----------- B---------------→→ C---------- C---------- →→D----------D----------→→ P P

Organizarea structural-Organizarea structural-funcfuncţţionalionalăă

E sunt fixate prin legături slabe, într-o ordine corespunzătoare E sunt fixate prin legături slabe, într-o ordine corespunzătoare întrării lor în acţiune, pe o proteină “centrală”, care poate fi chiar întrării lor în acţiune, pe o proteină “centrală”, care poate fi chiar una din enzime. una din enzime.

Proteina centrală dispune de un “braţ” care fixează S şi îl duce la Proteina centrală dispune de un “braţ” care fixează S şi îl duce la E1, care îl transformă în P1; E1, care îl transformă în P1;

P1devine în acest caz S2 , braţul îl preia şi îl duce la E2, care îl P1devine în acest caz S2 , braţul îl preia şi îl duce la E2, care îl transformă în P2. transformă în P2.

La nivelul fiecărei E braţul îndeplineşte rol similar asigurînd La nivelul fiecărei E braţul îndeplineşte rol similar asigurînd formarea produsului unic al tuturor enzimelor complexului. formarea produsului unic al tuturor enzimelor complexului.

Avantajul este că braţul duce de fiecare dată S la E Avantajul este că braţul duce de fiecare dată S la E corespunzătoare, potrivindu-l cu mare exactitate pe CA, ceea ce corespunzătoare, potrivindu-l cu mare exactitate pe CA, ceea ce asigură în ansamblu o viteză mai mare decît cea corespunzătoare asigură în ansamblu o viteză mai mare decît cea corespunzătoare acţiunii enzimelor neasociate.acţiunii enzimelor neasociate.

Ex.- Ex.- complexul polienzimatic piruvatdehidrogenaziccomplexul polienzimatic piruvatdehidrogenazic, , constituit din constituit din 3 E şi 5 Co3 E şi 5 Co sau sau sintetaza acizilor graşisintetaza acizilor graşi constituită constituită din şapte enzime legate structural, care în ansamblu îndeplinesc din şapte enzime legate structural, care în ansamblu îndeplinesc funcţia de sinteza a acizilor grasi.funcţia de sinteza a acizilor grasi.

Afară de complexele multienzimatice e posibila şi o altă varianta de Afară de complexele multienzimatice e posibila şi o altă varianta de organizare structural-funcţională. Astfel organizare structural-funcţională. Astfel EE se pot aranja în lanţ, se pot aranja în lanţ, fixfixîîndu-se de membrana biologică. Ex.enzimele lanţului respirator ndu-se de membrana biologică. Ex.enzimele lanţului respirator mitocondrial, care participă la transferul de electroni şi protoni şi mitocondrial, care participă la transferul de electroni şi protoni şi la generarea de energie.la generarea de energie.

Tipul mixt de organizareTipul mixt de organizare

reprezintă o îmbinare a ambelor tipuri de reprezintă o îmbinare a ambelor tipuri de organizare, adică o parte din sistemul organizare, adică o parte din sistemul polienzimatic are organizare structurala, polienzimatic are organizare structurala, iar cealalta parte - organizare funcţională.iar cealalta parte - organizare funcţională.

Ex.- ciclul Krebs, unde o parte din enzime Ex.- ciclul Krebs, unde o parte din enzime sunt asociate în complex structural sunt asociate în complex structural (complexul 2-oxoglutaratdehidrogenazic), (complexul 2-oxoglutaratdehidrogenazic), îar altă parte se leagă funcţional prin îar altă parte se leagă funcţional prin metaboliţii de legătură.metaboliţii de legătură.

Unităţile de activitate Unităţile de activitate ale enzimelorale enzimelor

Unitatea Internaţională (U.I.) – Unitatea Internaţională (U.I.) – cantitatea de E care catalizează cantitatea de E care catalizează transformarea 1transformarea 1μμmol de S într-un mol de S într-un minut în condiţii standardminut în condiţii standard

Katal (kat) – cantitatea de E care Katal (kat) – cantitatea de E care asigură transformarea unui mol de S asigură transformarea unui mol de S într-o secundă în condiţii standard într-o secundă în condiţii standard (1U.I.=16,67 nkat)(1U.I.=16,67 nkat)

Deosebirea privind componenţa enzimatică a organelor şi Deosebirea privind componenţa enzimatică a organelor şi ţesuturilor. Enzimele organospecifice. Modificarea ţesuturilor. Enzimele organospecifice. Modificarea

activităţii enzimatice în diferite afecţiuni activităţii enzimatice în diferite afecţiuni (enzimodiagnosticul).(enzimodiagnosticul).

Enzimele indicatoriiEnzimele indicatorii – sunt localizate – sunt localizate intracelular:intracelular:

în citoplasmă (lactatdehidrogenaza, în citoplasmă (lactatdehidrogenaza, aldolaza),aldolaza),

în mitocondrii glutamatdehidrogenaza), în mitocondrii glutamatdehidrogenaza), în lizosomi (în lizosomi (-glucoronidaza, fosfataza -glucoronidaza, fosfataza

alcalină). alcalină). Acestea enzime în normă în plasmă se Acestea enzime în normă în plasmă se

găsesc în concentgăsesc în concentrraţii foarte mici. La aţii foarte mici. La afecţiunile celulare activitatea acestor afecţiunile celulare activitatea acestor enzime în plasmă este brusc mărită. enzime în plasmă este brusc mărită.

Terapia cu enzimeTerapia cu enzime Enzimele sunt agenţi terapeutici unici ce produc efecte Enzimele sunt agenţi terapeutici unici ce produc efecte

importante şi specifice.importante şi specifice. Motivele care au limitat folosirea largă a enzimelor ca Motivele care au limitat folosirea largă a enzimelor ca

medicaţie e natura protC:IC6:legată de natura proteică: medicaţie e natura protC:IC6:legată de natura proteică: - distribuţie redusă în organism dependenţa de dimensiuni, - distribuţie redusă în organism dependenţa de dimensiuni,

sarcina şi de fenomenele de glicozilare (prin glicozilare sarcina şi de fenomenele de glicozilare (prin glicozilare proteinele sunt recunoscute de receptori şi fixate în anumite proteinele sunt recunoscute de receptori şi fixate în anumite locurilocuri

- posibilitate mică de dirijare extrahepatică, ficatul avînd - posibilitate mică de dirijare extrahepatică, ficatul avînd tendinţă de a căptăta şi reţine proteinele străine;tendinţă de a căptăta şi reţine proteinele străine;

- inactivarea lor sub acţiunea proteazelor digestive în cazul - inactivarea lor sub acţiunea proteazelor digestive în cazul administrarii orale, iar proteazele tisulare le scurteaza de administrarii orale, iar proteazele tisulare le scurteaza de asemeni actiunea;asemeni actiunea;

- potentialul lor antigenic, anticorpii formati pot genera - potentialul lor antigenic, anticorpii formati pot genera reacţii de hipersensibilizare adesea grave şi pot inactiva reacţii de hipersensibilizare adesea grave şi pot inactiva enzima.enzima.

Tehnici propuse pentru Tehnici propuse pentru optimizarea proprietăţilor optimizarea proprietăţilor terapeutice ale enzimelor.terapeutice ale enzimelor.

- prin - prin N-acilareN-acilare a fost crescută semiviata asparaginazei, folosită în leucemie a fost crescută semiviata asparaginazei, folosită în leucemie- S-au incercat de asemeni metode de obţinere a - S-au incercat de asemeni metode de obţinere a enzimelor imobilizateenzimelor imobilizate.. De ex. prin reticularea enzimei, ce conduce la agregate insolubile, prin De ex. prin reticularea enzimei, ce conduce la agregate insolubile, prin

adsorbţie pe polimeri sintetici ori prin ataşare covalentă, sau prin adsorbţie pe polimeri sintetici ori prin ataşare covalentă, sau prin incorporare într-un gel in cursul polimerizarii.incorporare într-un gel in cursul polimerizarii.

Aceste preparate caştiga rezistenţa la enzimele proteolitice şi sunt mai Aceste preparate caştiga rezistenţa la enzimele proteolitice şi sunt mai putin imunoactive dar pot fi alterate proprietaisile farmacocinetice. putin imunoactive dar pot fi alterate proprietaisile farmacocinetice. Asemenea avantaje au dovedit conjugatii cu polietilenglicol (PEG) ai Asemenea avantaje au dovedit conjugatii cu polietilenglicol (PEG) ai arginazei, ai glutaminasparaginazei sau ribonucleaza supusa reticularii, arginazei, ai glutaminasparaginazei sau ribonucleaza supusa reticularii, enzime cu efect antitumoral. Un succes în terapia defectelor genetice a enzime cu efect antitumoral. Un succes în terapia defectelor genetice a fost imobilizarea enzimelor din ciclul ureogenetic pe un suport de fibrina.fost imobilizarea enzimelor din ciclul ureogenetic pe un suport de fibrina.

S-au propus noi forme farmaceutice prin S-au propus noi forme farmaceutice prin incapsularea enzimelor in incapsularea enzimelor in lipozomilipozomi - - microsfere cu membrana bistratificata lipido proteica, in microsfere cu membrana bistratificata lipido proteica, in hematii umane, in fantome eritrocitare sau in alti transportori celulari. hematii umane, in fantome eritrocitare sau in alti transportori celulari. Noile forme obţinute prezintă un potenţial de ţîntire tisulară. De ex. in Noile forme obţinute prezintă un potenţial de ţîntire tisulară. De ex. in cazul unor boli genetice cauzate de deficitul unor enzime lizozomale se cazul unor boli genetice cauzate de deficitul unor enzime lizozomale se impune o terape de substitutie, enzima trebuind tintita direct in lizozomi.impune o terape de substitutie, enzima trebuind tintita direct in lizozomi.

TTipuriipurilele de organizare a de organizare a sistemelor polienzimatice:sistemelor polienzimatice:

Organizarea funcţionalăOrganizarea funcţională - enzimele sunt asociate în sisteme polienzimatice, care - enzimele sunt asociate în sisteme polienzimatice, care îndeplinesc o anumită funcîndeplinesc o anumită funcţţie. ie. Produsul reacţiei prirmei enzime a lanţului serveşte Produsul reacţiei prirmei enzime a lanţului serveşte drept substrat pentru enzima următoare etc.drept substrat pentru enzima următoare etc.

Ex.de organizare funcţională - enzimele glicolizei, unde toate E participante se Ex.de organizare funcţională - enzimele glicolizei, unde toate E participante se găsesc în stare solubilă; Fiecare reacgăsesc în stare solubilă; Fiecare reacţţie este catalizată de enzime aparte. Drept ie este catalizată de enzime aparte. Drept verigă de legătura aici servesc metaboliţii.verigă de legătura aici servesc metaboliţii.

Organizarea structural-funcOrganizarea structural-funcţţionalionalăă consta consta îîn faptul ca enzimele formeazn faptul ca enzimele formeazăă sisteme sisteme structurale cu o anumitstructurale cu o anumităă func funcţţie.ie.

Ex.- complexul polienzimatic piruvatdehidrogenazic, constituit din cîteva enzime, Ex.- complexul polienzimatic piruvatdehidrogenazic, constituit din cîteva enzime, care participcare participăă la oxidarea acidului piruvic, sau sintetaza acizilor graşi constituită din la oxidarea acidului piruvic, sau sintetaza acizilor graşi constituită din şapte enzime legate structural, care în ansamblu îndeplinesc funcţia de sinteza a şapte enzime legate structural, care în ansamblu îndeplinesc funcţia de sinteza a acizilor grasi.acizilor grasi.

Afară de complexele multienzimatice e posibila şi o altă varianta de organizare Afară de complexele multienzimatice e posibila şi o altă varianta de organizare structural-funcţională. Astfel enzimele se pot aranja în lanţ, fixindu-se de membrana structural-funcţională. Astfel enzimele se pot aranja în lanţ, fixindu-se de membrana biologică. Ex.enzimele lanţului respirator mitocondrial, care participă la transferul de biologică. Ex.enzimele lanţului respirator mitocondrial, care participă la transferul de electroni şi protoni şi la generarea de energie.electroni şi protoni şi la generarea de energie.

Tipul mixt de organizareTipul mixt de organizare a sistemelor polienzimatice reprezintă o îmbinare a ambelor a sistemelor polienzimatice reprezintă o îmbinare a ambelor tipuri de organizare, adică o parte din sistemul polienzimatic are organizare tipuri de organizare, adică o parte din sistemul polienzimatic are organizare structurala, iar cealaltstructurala, iar cealaltăă parte - organizare funcţională. parte - organizare funcţională.

Ex.- ciclul Krebs, unde o parte din enzime sunt asociate în complex structural Ex.- ciclul Krebs, unde o parte din enzime sunt asociate în complex structural (complexul 2-oxoglutaratdehidrogenazic), îar altă parte se leagă funcţional prin (complexul 2-oxoglutaratdehidrogenazic), îar altă parte se leagă funcţional prin metaboliţii de legătură.metaboliţii de legătură.

Deosebirea privind componenţa enzimatică a organelor şi Deosebirea privind componenţa enzimatică a organelor şi ţesuturilor. Enzimele organospecifice. Modificarea ţesuturilor. Enzimele organospecifice. Modificarea

activităţii enzimatice în diferite afecţiuni activităţii enzimatice în diferite afecţiuni (enzimodiagnosticul).(enzimodiagnosticul).

Enzimele indicatoriiEnzimele indicatorii – – sunt localizatesunt localizate intracelular: în citoplasmă intracelular: în citoplasmă (lactatdehidrogenaza, aldolaza), în mitocondrii(lactatdehidrogenaza, aldolaza), în mitocondrii gglutamatdehidrogenaza), în lizosomi (lutamatdehidrogenaza), în lizosomi (--glucoronidaza, fosfataza alcalină). Acestea glucoronidaza, fosfataza alcalină). Acestea enzime în normă în plasmă se găsesc în enzime în normă în plasmă se găsesc în concentconcentrraţii foarte mici. La afecţiunile celulare aţii foarte mici. La afecţiunile celulare activitatea acestor enzime în plasmă este brusc activitatea acestor enzime în plasmă este brusc mărită. mărită.

Unităţile de activitate Unităţile de activitate ale enzimelor.ale enzimelor.

Unitatea Internaţională (U.I.) – Unitatea Internaţională (U.I.) – cantitatea de E care catalizează cantitatea de E care catalizează transformarea 1transformarea 1μμmol de S într-un mol de S într-un minut în condiţii standardminut în condiţii standard

Katal (kat) – cantitatea de E care Katal (kat) – cantitatea de E care asigură transformarea unui mol de S asigură transformarea unui mol de S într-o secundă în condiţii standard într-o secundă în condiţii standard (1U.I.=16,67 nkat)(1U.I.=16,67 nkat)

Terapia cu enzimeTerapia cu enzime Enzimele sunt agenţi terapeutici unici ce produc efecte Enzimele sunt agenţi terapeutici unici ce produc efecte

importante şi specifice.importante şi specifice. Motivele care au limitat folosirea largă a enzimelor ca Motivele care au limitat folosirea largă a enzimelor ca

medicaţie sunt legate de natura proteică: medicaţie sunt legate de natura proteică: - distribuţie redusă în organism dependenţa de dimensiuni, - distribuţie redusă în organism dependenţa de dimensiuni,

sarcina şi de fenomenele de glicozilare (prin glicozilare sarcina şi de fenomenele de glicozilare (prin glicozilare proteinele sunt recunoscute de receptori şi fixate în anumite proteinele sunt recunoscute de receptori şi fixate în anumite locurilocuri

- posibilitate mică de dirijare extrahepatică, ficatul avînd - posibilitate mică de dirijare extrahepatică, ficatul avînd tendinţă de a căptăta şi reţine proteinele străine;tendinţă de a căptăta şi reţine proteinele străine;

- inactivarea lor sub acţiunea proteazelor digestive în cazul - inactivarea lor sub acţiunea proteazelor digestive în cazul administrarii orale, iar proteazele tisulare le scurteaza de administrarii orale, iar proteazele tisulare le scurteaza de asemeni actiunea;asemeni actiunea;

- potentialul lor antigenic, anticorpii formati pot genera - potentialul lor antigenic, anticorpii formati pot genera reacţii de hipersensibilizare adesea grave şi pot inactiva reacţii de hipersensibilizare adesea grave şi pot inactiva enzima.enzima.

Tehnici propuse pentru Tehnici propuse pentru optimizarea proprietăţilor optimizarea proprietăţilor terapeutice ale enzimelor.terapeutice ale enzimelor.

- prin - prin N-acilareN-acilare a fost crescută semiviata asparaginazei, folosită în leucemie a fost crescută semiviata asparaginazei, folosită în leucemie- S-au incercat de asemeni metode de obţinere a - S-au incercat de asemeni metode de obţinere a enzimelor imobilizateenzimelor imobilizate.. De ex. prin reticularea enzimei, ce conduce la agregate insolubile, prin De ex. prin reticularea enzimei, ce conduce la agregate insolubile, prin

adsorbţie pe polimeri sintetici ori prin ataşare covalentă, sau prin adsorbţie pe polimeri sintetici ori prin ataşare covalentă, sau prin incorporare într-un gel in cursul polimerizarii.incorporare într-un gel in cursul polimerizarii.

Aceste preparate caştiga rezistenţa la enzimele proteolitice şi sunt mai Aceste preparate caştiga rezistenţa la enzimele proteolitice şi sunt mai putin imunoactive dar pot fi alterate proprietaisile farmacocinetice. putin imunoactive dar pot fi alterate proprietaisile farmacocinetice. Asemenea avantaje au dovedit conjugatii cu polietilenglicol (PEG) ai Asemenea avantaje au dovedit conjugatii cu polietilenglicol (PEG) ai arginazei, ai glutaminasparaginazei sau ribonucleaza supusa reticularii, arginazei, ai glutaminasparaginazei sau ribonucleaza supusa reticularii, enzime cu efect antitumoral. Un succes în terapia defectelor genetice a enzime cu efect antitumoral. Un succes în terapia defectelor genetice a fost imobilizarea enzimelor din ciclul ureogenetic pe un suport de fibrina.fost imobilizarea enzimelor din ciclul ureogenetic pe un suport de fibrina.

S-au propus noi forme farmaceutice prin S-au propus noi forme farmaceutice prin incapsularea enzimelor in incapsularea enzimelor in lipozomilipozomi - - microsfere cu membrana bistratificata lipido proteica, in microsfere cu membrana bistratificata lipido proteica, in hematii umane, in fantome eritrocitare sau in alti transportori celulari. hematii umane, in fantome eritrocitare sau in alti transportori celulari. Noile forme obţinute prezintă un potenţial de ţîntire tisulară. De ex. in Noile forme obţinute prezintă un potenţial de ţîntire tisulară. De ex. in cazul unor boli genetice cauzate de deficitul unor enzime lizozomale se cazul unor boli genetice cauzate de deficitul unor enzime lizozomale se impune o terape de substitutie, enzima trebuind tintita direct in lizozomi.impune o terape de substitutie, enzima trebuind tintita direct in lizozomi.

Metodele de determinare a Metodele de determinare a activităţii enzimelor.activităţii enzimelor.

Metodele de determinare Metodele de determinare a activităţii enzimelor. a activităţii enzimelor.