2.5 Enzymen Flashcards
(36 cards)
Basiswerking enzymen
- enzym & substraat
- vorming met bepaalde affiniteit & snelheid
- enzymsubstraatcomplex
- substraat wordt door enzym omgezet in product
- enzymproductcomplex
- enzym + product
- enzym kan hergebruikt worden
—> binding met meerdere substraten of substraag & ligand kan
—> vorming van meerdere producten uit 1 substraat kan
maltase
enzym bindt op disaccaride matlrose
= O-glycosidase
- splitsing
= 2 glucose moleculen
voorbeeld: 1 substraat, meerdere producten
functie enzym
eiwitten die metabolise reacties katalyseren zonder zelf opgebruikt te worden
- leven zonder enzymen is niet mogelijk
vb: verteringsenzymen
eigenschappen enzymen
- substraatspecifiek
- specfieke binding op eiwitten
- moleculaire herkenning = chemische vingers = complementariteit & affiniteit
- tijdelijke binding & niet opgebruikt - reactiespecifiek
- enkel eindproducten & geen eindproducten - koppeling spontaan & niet spontane reacties
- in actief centrum
- ATP -> ADP + Pi - reguleren activiteit van andere enzymen
principe versnelling enzym
enzymsubstraatcomplex ≈ geactiveerdcomplex
activeringsenergie
- lager
- altijd optimale orientate
- zijketens in AZ bevorderen reactie
snelheid : V ≈ p x f x z
- p wordt maximaal
- f wordt groter
- V = 1/activeringsenergie
- snellere reactie = 10^9 -> 17
- geen effect op evenwicht
enzymhoofdgroepen
EC1: oxido-reductasen
EC2: transferasen
EC3: hydrolasen
EC4: lysasen
EC5: isomerasen
EC6: ligasen
basis naamgeving
- naam substraat + ase
vb: maltase - naam reactie + ase
vb: decarboxylase - gebruiksnamen
trypsine, chymptrypsine & pepsine
6 hoofdgroepen -> subgroepen -> subsubgroepen
oxido-reductasen & vb
EC1
katalyse REDOX-reacties
substraatreductie = oxidatie elektronendonor vb: NADH & NADPH
substraatoxidatie = reductie elektronacceptor
vb: NAD+ (nicotinamide adeninedinucleotide) & NADP+ (nicotinamide adeninedinucleotidefosfaat)
- dehydrogenasen ontrekken H can substraat
– alchoholdehydrogenase ADH : alcohol + NAD+ -> geoxideerd -> acetaldehyde + NADH
– lactaatdehydrogenase: pyruvaat + NADH -> gereduceerd -> L-lactaat + NAD+
transferasen + vb
EC2
brengt functionele groep van donor naar acceptor
- kinasen = fosforylgroeptransgerasen
lipide/suiker/ewit + fosfaatgroep
– hexokinasen
hexose (glucose) + ATP (met cosubstraat Mg2+) -> glucose-6-fostaat + ADP
actief centrum:
- substraat = glucose
- cosubstraat = ATP
- cofactor Mg2+
–> H-bruggen = sluiten van enzym
actieve vorm = binding met glucose = gesloten vorm
-> geen competitie reactie glucose
inactieve vorm ≠ binding met glucose = openvorm
Hydrolasen + vb
EC3
hydrolytische splitsing (C-O, C-N, C-S & O-P)
Subgroepen
- esterasen
- glycosidasen
- peptidasen & proteasen
Esterasen
EC3.1
- carboxyesterhydrolasen = CO-OR splitsen
- fosfatasen fosfaatgroep op eiwit, lipide of suiker vervangen door OH groep
– fosfomonoësterasen: fosfoserine-fosfatase & glucose-6-fosfatase
– fosfodiësterasen: nucleotidasen, RNase, DNase & fosfolipase C
Glycosidasen
EC3.2
C-O binding tussen monosaccariden
– O-glycosidasen: maltase, lactase, sucrase
– N-glycosidasen
Peptidasen/proteasen
EC3.4
splitsen nucleotiden tussen AZ in een eiwit
– serineproteasen (ser): chymotrypsine & trypsine
– sulfhydrylproteasen (cys)
– zure proteasen (asp & glu)
– metalloproteasen: metaalkation in ES-complex
Lyasen
EC4:
elimenatiereactie van C-C, C-N & C-O
= dubbele binding of ringen in substraat
omgekeerd = synthetasen
VB:
- decarboxylasen: verwijderen CO2
- dehydratasen: verwijderen H2O
- aldolasen: verwijderen aldehyde
isomerasen
EC5:
product = isomeer substraat
- racemasen: D/L
- epimerase: D/L & R/S bij meerdere chirale centra
- mutasen: cis-trans-isomerie
– fosfogylceraatmutase:
fosforylgroep in triosesuiker verplaatsen. 8 beta-strengen x 8 alfa-helices
– fosfoglycomutase:
fosforylgroep in glucose van pos1 <-> pos6
Ligasen
EC6: synthetasen
additiereactie: vorming covalente binding tussen 2 substraten
-> energie nodig: gekoppeld met ATP -> ADP +E
omgekeerd = lysasen
- carboxylasen, hydratasen
– koolzuuranhydrase (= cofactor Zn2+)
actiefcentrum in enzymen
de plaats waar het enzym met het substraat bindt
=bindingsholte/bindingspocket/katalytischeholte
2 delen:
- AZ voor substraatherkenning & -binding: perfecte oriëntatie voor enzym, 2e substraat molecule, cosubstraat of andere moleculen
- AZ voor uitvoering reactie
- lock-key binding: subtraat & enzym passen in elkaar zonder conformatie verandering
- induced-fit binding: subtstraat & enzym binden & zorgen voor een plaatselijke of volledige conformatie verandering
cofactoren & co-enzymen
vergroot mogelijkheden van de 20AZ
- metaan-kationen
- transitiemetalen: Fe, Cu, Mg & Zn
- cofactor in redoxreacties
- helpen binding van substraat - organische moleculen = co-enzymen
- productie uit vitaminen
- verandernd niet na reactie = cosubstraat FAD
- veranderd na reactie = cofactor = NAD/ATP
koolzuuranhydrase
- hydratatie van C02 = vorming van CHO3- voor bloed
- binding met Zn2+ cofactor langs 3xHis
- 5 x 10^20 omzettingen per ml per seconde bloed
4 stapsmechanisme
1. deprotonatie van water door Zn2+ = OH-
2. binding van enzym met CO2
3. nucleofiele aanval van OH- op de C van C02 = vorming CHO3-, lading gestabiliseerd door Zn2+
4. vervanging van CHO3- door water
chymotrypsine
- hydrolase: serineprotease
- spltising peptidebinding
- actief centrum = katalytische triade op een lijn in specifiteitsholte
- Asp = zuur
- His = base
- Ser = nucleofiel - charge-relaysysteem
- verhogen pKa van His
- opname H+ van Ser door His
- activeren Ser 195 = alkoxide-ion
- nucleofiele aanval op C-carbonyl van een geschikte peptidebinding
Specificiteits verschillen serineproteasen
- chymotrypsine
volumeuze zijketens
= Phe, Tyr, Trp - trypsine
positieve zijketen
= Lys, Arg - elastase
kleine alifatische zijketens
= Ala, Gly
Enzym optimum
- temperatuur
37°C = lichaamstemperatuur
= thermische denaturatie eiwit voorkomen - pH
afh. v. werkzaam gebied enzym
chymotrypsine = dunne darm = alkalisch = 7-10
pepsine = maag = zuue = 1.5-2.5
Enzymkinetiek
algemene reactie: E+S <-> ES -> E+P
3 parameter
- michealis-menten constante
= affiniteit E/S
- maximale snelheid V(max)
= voldoende substraatconcentratie
- trunovergetal
= S->P/t
reactiesnelheid
- vorming product
V= K3[ES]
V stijgt met een omgekeerde parabool
-> Vmax wanneer er voldoende substraatconcentratie is:
verzadigd = enzym constant bezet met substraat = constante reacties - vorming ES
V= K1[E] [S] - dissociatie ES
V= (K2+K3)[ES]
