2 skaidrės Flashcards
(69 cards)
Fermentai dar vadinami
Enzimai
Fermentų forma, struktūra
Globuliniai baltymai, tretinė struktūra
Katalizinių savybių turi ir:
tam tikros RNR, vadinamos ribozimais
tam tikri antikūniai, vadinami abzimais
Fermentų savybės (1)
-Biokatalizatoriai
-Po reakcijos fermentai nesusinaudoja
-Mažo fermento kiekio pakanka dideliam
kiekiui substrato paversti produktu
-Apsisukimų dažnis parodo, kiek viena
fermento molekulė substrato molekulių
gali paversti produktu per sekundę,
Fermentų savybės (2)
-Fermentai yra specifiški
-Fermentai turi aktyvųjį centrą, kuriame vyksta sąveika su
substratu
-Fermentų veikimas reguliuojamas
-Fermentai veikia švelniomis sąlygomis (pH, temperatūra, slėgis)
-Fermentų veikimui dažnai reikalingi kofaktoriai/kofermentai
-Fermentų skirtinga lokalizacija ląstelėje
Fermentas, substratas, produktas
-Fermentas (F) - tai baltymas, greitinantis cheminę reakciją
-Substratas (S) - tai junginys, kuris yra veikiamas fermento
-Produktas (P) - po fermentinės reakcijos susidaręs junginys
-Kompleksas, susidarantis reakcijos metu tarp fermento ir substrato, vadinamas
fermento-substrato kompleksu (ES)
Pagrindiniai fermento katalizuojamos reakcijos etapai:
1) Substrato atpažinimas ir surišimas aktyviajame centre E + S <> ES
2) Cheminio virsmo atlikimas ES < > EP
3) Produkto išstūmimas iš fermento katalizinio centro ir fermento aktyviojo
centro regeneravimas EP > E + P
Fermento aktyvusis centras
-Aktyvusis centras (AC) yra fermento molekulės dalis, prie kurios prisijungia
substratas ir vyksta katalizinė reakcija
- AC susidaro formuojantis tretinei baltymo struktūrai
- AC būdinga trimatė erdvinė struktūra (plyšys, įduba), užimanti labai mažą
fermento dalį ( 2-5 proc. paviršiaus)
- Į AC taip pat gali patekti kofermentas, prostetinė grupè ir metalų jonai
- Dauguma substratų jungiasi prie fermento AC silpnais ryšiais
Dažniausios AC aminorūgštys:
His, Ser, Asp, Glu, Lys, Arg, Cys
AC 2 sritys:
-Kontaktinė arba substrato atpažinimo sritis (čia vyksta S
prisijungimas)
-Katalizinė sritis (čia vyksta kitimai)
Fermento-substrato sąveikos modeliai
-Tiesioginio atitikmens arba rakto-spynos modelis
-Priverstinio atitikmens modelis
Priverstinio atitikmens modelis
-Reaguojant substratui su fermentu, aktyviojo centro konformacija pasikeičia
-Substrato prijungimas indukuoja katalizinių aminorūgščių šoninių grupių persitvarkymą erdvėje
Reakcijos greitis
-Fermentai didina reakcijos greitį sumažindami pereinamosios
būsenos aktyvacijos energiją
-Juo energija mažesnė, juo reakcija
greitesnė
Aktyvacijos energija
-Energijos skirtumas tarp pradinės ir
pereinamosios būsenų vadinamas
aktyvacijos energija (◇Ea)
-Aktyvacijos energija yra energijos
kiekis, kurį reikia suteikti molekulei, kad
susidarytų pereinamoji būsena ir įvyktų
cheminė reakcija
Reakcijos pusiausvyra
Fermentai nekeičia reakcijos pusiausvyros
Fermento specifiškumas
-Fermentai yra saviti (specifiški) t.y. jie sąveikauja su vienu ar keliais substratais ir katalizuoja vieno tipo reakciją
-Fermentų katalizuojamų reakcijų specifiškumą ir greitį lemia unikali
aminorūgščių seka, sudaranti erdvinę fermento struktūrą bei aktyvųjį
centrą
-Fermento specifiškumą lemia jų aktyvusis centras
Fermento specifiškumo tipai
-Ryšio (platus) specifiškumas (Pvz., peptidazės hidrolizuoja peptidinį ryšį baltymuose, lipazės - esterinį ryšį lipiduose. Fermentai, skaidantys baltymus, nekatalizuoja nukleorūgščių virsmų ir atvirkščiai)
-Grupės specifiškumas (Pvz., pepsinas (endopeptidazė) hidrolizuoja peptidinį ryšį,
kurio sudaryme dalyvauja aromatinės aminorūgštys)
-Substrato (visiškas) specifiškumas (Fermentas turi tik vieną substratą. Pvz., laktazės substratas yra laktozė, maltazės - maltozė)
-Geometrinis specifiškumas (Mažiau specifinis, lyginant su visišku specifiškumu,
Fermentas veikia panašius substratus. Pvz., alkoholio dehidrogenazės substratai - etanolis, metanolis, propanolis)
-Stereospecifiškumas (Tai aukščiausias specifiškumo lygis. Fermentas atskiria net
optinius izomerus. Pvz., L aminorūgščių oksidazė veikia tik L- aminorūgštis, seilių a-amilazė tik a-1,4 glikozidinį ryšį)
Fermentų struktūra
-Apofermentai - sudaryti tik iš baltyminės dalies
-Holofermentai -veikimui reikalingi kofaktoriai
-Apofermentas + Kofermentas = HOLOFERMENTAS
Kofermentai
-Mažos molekulinės masės organinės medžiagos, kurios yra aktyviajame centre ir reikalingos katalizei
-Jie gali pernešti chemines grupes nuo vienų reakcijoje dalyvaujančių junginių
kitiems, prijungti arba atiduoti protonus ir elektronus
Kofermentai pagal kilmę ir cheminę struktūrą skirstomi į:
-Vitamininius kofermentus
-Nevitamininius kofermentus (lipo rūgšties kofermentas - lipoamidas,
kofermentas Q, hemas)
Vitamininiai kofermentai
-Daugelis vitaminų nesintetinami žmogaus organizme pakankamais kiekiais, jie turi būti gaunami su maistu
-Pagrindinis vandenyje tirpių vitaminų biologinis vaidmuo yra tas, kad jie
ląstelėse modifikuojami ir virsta kofermentais, o kofermentai būtini
fermentų veiklai
-Vitaminų trūkumas sukelia kofermentų trūkumą, ko pasekoje sutrinka fermentų veikla
FERMENTAI
-OKSIDOREDUKTAZĖS
-TRANSFERAZĖS
-HIDROLAZĖS
-LIAZĖS
-IZOMERAZĖS
-LIGAZĖS
OKSIDOREDUKTAZĖS
-Nikotinamido kofermentai [NAD, NADP+] > vitaminas PP (B3)
-Flavino kofermentai [FAD, FMN] > vitaminas B2
-Askorbo rūgštis > vitaminas C
TRANSFERAZĖS
-CoA-SH (Kofermentas A) > vitaminas B5
-Piridoksalio fosfatas > vitaminas B6
-Tetrahidrofolio rūgštis > Folio rūgštis
-Metilkobalaminas > vitaminas B12