Biochimica Strutturale Flashcards
(127 cards)
1
Q
• Cos’è un GRUPPO PROSTETICO?
A
- È la porzione non proteica di una proteina coniugata (ovvero una proteina che contiene un gruppo permanente legato in modo saldo)
2
Q
• Che classi di gruppi prostetici ci sono:
A
- Lipidi -> Lipoproteine
- Carboidrati -> Glicoproteine (esempio immunoglobulina G)
- Gruppo fosfato -> Fosfoproteine (esempio glicogeno fosforilasi Attiva)
- eme (ferro) -> emoproyrine (esempio emoglobina)
- nucleotidi flavini -> Flatoproteine
- Ferro,zinco,calcio,rame -> metalloproteine (esempio: ferritina, alcol deidrogenasi, calmudolina)
3
Q
• Cosa sono le proteine POLIMORFICHE?
A
- Sono proteine che hanno varianti strutturali che cambiano tra diversi organismi. Se la variante non è funzionale non si tratta più di ub semplice polimorfismo
4
Q
• Cosa sono le proteine OMOLOGHE e i che gruppi si dividono
A
- Sono proteine che derivano da jn antenato comune (esempio globine) che si scoprono allineando sequenze. Si divinono PROTEINE ORTOLOGHE quando sono omologhe ma in specie diverse e PROTEINE PARALOGHE quando sono omologhe nella stessa specie
5
Q
• Cosa contraddistingue uno stato nativo di una proteina?
A
- Le proteine hanno diverse conformazioni che possono variare e ogni conformazione corrisponde ad un minimo di energia libera. Quando il minimo energetico corrisponde a una conformazione funzionale, la proteina si trova nel suo stato nativo
6
Q
• Cos’è la STABILITÀ di una proteina?
A
- La stabilità è la tendenza della proteina a mantenere lo stato nativo (cioè la conformazione nativa funzionale data dal ribosoma)
7
Q
• Cosa aumenta la stabilità e come?
A
- Effetti idrofobici -> minimizzano l’entropia diminuendo l’acqua strutturata intorno a un dominio idrofobico facendo tornare la possibilità di instaurare ponti ad idrogeno tra le molecole di acqua. I gruppi idrofobici tendono quindi a stare vicini tra loro
- Interazioni ioniche -> si possono instaurare interazioni ioniche tra gli ioni e i LEGAMI AD IDEOGENO POSSONO ESSERE RINFORZATI DA CARICA NEI PONTI SALINI. La forza dipende dalla legge di coulomb e dalla costante dialettica relativa, notevolmente minore nel core della proteina. Inserire una carica nel core ha un costo energetico importante poiché si perdono legami ad idrogeno e diminusicre l’entropia
- forze di Van der WAALS -> NON sono la stessa cosa delle interazioni idrofobiche bensì sono interazioni dipolo-dopolo che si instaurano a livello dei gruppi apoalri e che esistono per l’effetto idrofobico che avvicina gruppi appolari con maggiore affinità chimica rendendo così più efficaci i legami
- ponti a idrogeno ->
- ponti di solfuro (covalenti)
8
Q
• Qual è la caratteristica importante del legame peptidico e cosa ne consegue? Descrivine la struttura
A
- È parizalmente doppio e parizalmente e quindi risulta planare, non può ruotare e genera un MICRODIPOLO (cioè la risomanza è tra una struttura con doppio legame C-O, una struttura con doppio legame C-N e O negativo e una struttura con C+ e O-
- Ci sono 6 atomi sul piano del legame peptidico e 3 legami covalenti separano i carboni alfa do gruppi amminoacidici adiacenti
- Si possono individuare 3 ANGOLI DI ROTAZIONE
- Φ: Angolo tra N-Cα -> può ruotare tra -180° e 180°
- ψ: Angolo tra Cα-C -> può ruotare tra -180° e 180°
- ω: Angolo tra C-N -> NON può ruotare e può essere 0° o 180°
9
Q
• Qual è il valore tipico dell’angolo ω, cosa riflette e quando non è così?
A
- il valore tipico di ω è 180° che corrisponde a una CONFIGURAZIONE TRANS
- in rari casi assume valore circa 10 che corrisponde ad una CONFIGURAZIONE CIS solitamente tipica della PROLINA che possiede il gruppo NH nell’anello pirrolidinico)
10
Q
• Cosa fa la struttura alfa-elica:
A
- La struttura alfa-elica massimizza i legami ad idrogrno èd è costituita da un backbone che si arrotola intorno ad un asse immaginario in cui le CATENE LATERALI SONO TUTTR ALL’ESTERNO. Il residuo i-esimo lega il residuo (i+4)-esimo con un legame ad idrogeno, il passo è di 5.4Å e il giro di 3.6ammidoacidi
11
Q
• Solitamente l’alfa elica è destrorsa o sinistrorsa?
A
- solitamente è destrorsa
12
Q
• Cosa destabilizza l’alfa elica?
A
- prolina che non possiede l’azoto per fare il legame ad idrogeno e interrompe quindi l’elica se è predente nel mezzo. Quando presente all’inizio ne determina la direzione piegandola
- glicina che rende flessibile l’elica a causa della sua piccolissima catena laterale
13
Q
• Com’è costituoto il beta foglietto?
A
- È costiuito da un backbone a zigzag in cui filamenti beta (cioè singoli segmenti proteici estesi con Φ e Ψ di 120°) sono fisposti in modo parallelo o antiparallelo.I legami ad idrogeno sono instaurati sullo stesso piano tra alcuni atomi del backbone di filamenti adiacenti
14
Q
• Quale foglietto beta è più stabile e perché?
A
- Il beta foglietto più stabile è quello antiparallelo perché i legami ad idrogeno sono quasi perfettamente lineari mentre nel foglietto paralleo sono inclinati e meno stabili
15
Q
• Cosa sono le beta turn?
A
- Sono motivi di 4 ammimoacidi che spesso contengono PROLINA (rigida) o GLICINA (flessibile) che causano un’inversione della catena peptidica e che SPESSO si trovano alle estremità di due segmenti beta adiacenti di un foglietto beta antiparallelo.IL LEGAME SI INSTAURA TRA PRIMO E QUARTO RESIDUO e solitamente GLICINA IN POSIZIONE 2 o PROLINA IN POSIZIONE 3
16
Q
• 4 caratteristiche di una proteina fibrosa:
A
- Non hanno una struttura terziaria definita
- Sono associazioni di fibre idrofobiche di struttura secondaria
- Hanno funzione strutturare e di sostegno
- Forniscono resistenza e flessibilità
17
Q
• Cos’è l’alfa cheratina?
A
- È una proteina fibrosa che si trova nei capelli e che fornisce flessibilità e resistenza allo strappo
- Sono due eliche DESTORSE PARALLELE avvolte in un superavvolgimento SINISTRORSO
- Due superavvolgimenti paralleli formano un protofilamento
- i profotilamenti si riuniscono in protofibrille
- Contiene residui idrofobisi per creare stabilità e possono esserci interazioni tra ponti disolfuro
18
Q
• Cos’è il collagene?
A
- È una proteina fibrosa costituito da un AVVOLGIMENTO A TRIPLA ELICA DESTORSO di ELICHE SINISTRORSE
- La struttura secondaria ha una sequenza del tipo GLY-X-Y dove X è spesso prolina e Y spesso 4-idrossiprolina
- Le strutture si assemblano lateralmente in strutturr molto robuste e so instaurano LEGAMI CROCIATI tra residui di LISINA MODIFICATI tramite ub legame imminico (doppio legame C-N)
19
Q
• Qual è la conseguenza di carenza di vitamina C
A
- La carenza di vitamina C causa lo scorbuto e di conseguenza connettivo fragile poiché la vitamina C serve per la catalisi che genera 4-idrossiprolina e 5-idrossiprolina
20
Q
• Cosa sono i MOTIVI STRUTTUTALI e quali sono i più comuni?
A
- sono modalità di collegamento delle strutture secondarie e i più comuni sono:
- BARILE BETA: Alternarsi di filamenti beta che si chiudono in una struttura cilindrica
- Motivo beta-alfa-beta
21
Q
• Cos’è un DOMINIO PROTEICO?
A
- È una regione della proteina che è stabile e indipendete e quindi può muoversi come singola unità
22
Q
• Cosa indica la temeratura di melting di una proteina?
A
- temperatura alla quale il 50% della proteina è denaturata
23
Q
• Cosa dimostra l’esperimento di Christian Anfinsen?
A
- che la struttura terziaria di una proteina è associata alla struttura primaria. Fu oresa una proteina (ribonuclrasi A) che non necessita di chaperon, fu denaturata e con il ripristino dell’ambiente tamponante si rifoldò
24
Q
• Qual è la struttura del gruppo EME?
A
- è una protoporfirina con un Ferro FERROSO 2+ centrale legato a 4 N di 4 grulli pirrolici sul piano e perpendicolarmente all’N di un’ISTIDINA e a un O2
25
• Quanti amminoacidi ha la mioglobina? Quanti gruppi eme? Che struttura ha? Che fa?
- Ha 153 amminoacidi
- Ha un gruppo eme
- Ha 8 alfa eliche (nominate da A ad H) colergate a 7 loop di connessione i cui il 93esimo amminoacido è un ISTIDINA chiamata His93 o F8 (ottavo della catena f) che è un'istidina prosisma che STABILIZZA IL FERRO DEL GRUPPO EME. L'ISTIDINA 64 (o E7) invece STABILIZZA IL LEGAME FERRO O2 riducendo l'affinità per la CO che anzichè essere 20.000 volte maggiore di quella per l'O2 lo diventa solo 40 volte
- Si trova nei muscoli ed ha più affinità all'O2 rispetto all'emoglobina
26
• Esprimi Y in funzione di Kd
- Y = [L]/Kd + [L]
- Rappresenta la frazione di siti atrivi legati rispetto ai siti totali:
Y = [EL]/[Etot]
27
• Qual è la struttura dell'emoglobina? Quanti amminoacidi ha?
- È una struttura tetramerica con 4 gruppi eme che nell'adulto ha due protomeri alfa e due protomeri beta. Le interazioni più forti sono le alfa-beta
- Il protomero alfa ha 141 residui, il protomero beta ha 146 residui
28
• Le globine sono simili in sequenza?
- No, sono invece simili in struttura
29
• Quali sono i due stati conformazionali dell'EMOGLOBINA e quale è più affine?
- Stato T (deossi) meno affine
- Stato R(ossi) più affine
30
• Cosa succede nello stato T?
- L'eme è incurvato perché il Ferro è fuori dal piano dell'anello
- La conformazione è più chiusa e con ponti salini tra alfa1-beta1 (tra Lys C5 e His HC3) e alfa2-beta2
• Ha meno affinità
31
• Cosa succede nello stato R?
- Ha più affinità per l'ossigeno perché il ferro si sposta sul piano dell'anello porfirinico e la struttura è più aperta con meno ponti tra alfa e beta e più interazioni alfa-alfa e beta-beta
32
• Cos'è l'inducedfit nell'emoglobina e cosa causa?
- è il meccanismo secondi il quale il legame dell'ossigeno ad uno dei gruppi eme dell'emoglobina aumenta la probabilità di saturare gli altri gruppi eme. La conformazione viene quindi indotta dai legami con l'ossigeno
- Come risultato la curva di affinità è una SIGMOIDE data da una via di mezzo tra alta affinità e bassa affinità (meccanismo di legame cooperativo dell'ossigeno)
33
• Cosa dice l'equazione di Hill cosa rappresenta?
- log(Y/1-Y)=nlog([L]) - log(Kd)
- log(Y/1-Y)=nlog([L]) - nlog(P50)
- Rappresenta la cooperatività
- Se n=1, non c',è cooperatività se n<1 è cooperatività negativa altrimenti cooperatività positiva.
- Nell'emoglobina n va da 1 a 3 nonostante i 4 gruppi poiché non è mai completamente satura
34
• Cos'è l'effetto BOHR?
- Effetto secondo cui il legame con H+ e CO2 dei gruppi protonabili dell'emoglobina favorisce la conformazione T (meno affine)
- CO2 produce carbaminoemoglobina rilasciando H+ che abbassano il pH e favoriscono conformazione T
35
• Dove si lega la CO2 nell'emoglobina?
- si lega in C TERMINALI generando carbamino emoglobina, (NON SI LEGA NEL GRUPPO EME)
36
• Dove si legano gli H+ nell'emoglobina?
- si lega in gruppi protonabili
37
• Cos'è un modulatore OMOTROPICO?
- È un modulatore allosterico in cui modulatore e ligando sono identici, altrimenti sarebbe ETEROTROPICO
38
• Descrivi la struttura della miosina
- Ha una struttura con 2 catene pesanti (che costituiscono filamento e testa) e 4 leggere (che regolano la funzione della testa)
- Nella regione C-terminale le catene pesanti hanno una conformazione ad alfa-elica e si attorcigliano in una STRUTTURA SUPERAVVOLTA SINISTRORSA
- Nella regione N-terminale ogni catena pesante forma un DOMINIO GLOBULARE che contiene un sito che lega e idrolizza ATP
- Le catene leggere si associano ai domini globulari
39
• Descrivi la struttuta dell'actina
- L'actina monomerica è la G-Actina (globulare) e si associa nel muscolo formando lunghi dimeri di f-actima
- I filamenti sottili contengono f-actina e proteine TROPOMIOSINA e TROPONINA
- TROPOMIOSINA si avvolte intorno all'acntina bloccando i siti di legame per la miosina
- TROPOMINA risponde al calcio permettendo la rimozione dell'inibizione della tropomiosina
- L'F-actina si assebla grazie all'aggiunta successiva di G-Actina che avviene tramite idrolisi di ATP e ADP che reata legato ad ogni monomero di actina
- Ogni monomero di actina ha un sito di legame per la miosina
40
• Quali sono le subunità della troponina?
- Subinità C: lega ioni Calcio
- Subunità I: previene legami di miosina ed actina in assenza di Calcio
- Subunità T: lega il comolesso delle tropojina alla tropomiosina
41
• Cos'è il gruppo prostetico di ub ebzima?
- è il cofattore o coenzima legato all'enzima e il legame può essere covalente o no
42
• Cos è l'OLOENZIMA?
- è l'enzima comoleto e attivo costituito da proteina + cofattore/coenzima
43
• Cos'è l'apoenzima?
- È la parte proteica di un enzima costituito cioè solo da proteina
44
• Quali sono le 7 classi di enzimi?
- Ossidoriduttasi
- Transferasi
- Idrolasi
- Liasi
- Isomerasi
- Ligasi: formano C-C, C-S, C-O e C-N
- Traslocasi: spostaioni ioni o molecole tra le membrane
45
• A cosa serve il sito attivo di un enzima?
- Fornisce all'enzima l'ambiente chimicofisico ideale per accogliere e transformare il substrato velocemente. Al sito attivo si lega il substrato
46
• Formula variazione di energia standard in relazione all'equilibrio?
- ΔG° = -RTln(Keq)
47
• Da cosa dipende l'ordine di reazione? Come si calcola la k cinetica della formula v = K•[S1]•[S2]...
- Dipende dal numero di reagenti
- K = (kT)/h • e^(-ΔG/RT) - Con k costante di bolzman e h costant edi plank
48
• Cosa fanno gli enzimi?
- abbassano l'energia di attivazione legando saldamente lo stato di transizione stabilizzandolo
- STABILIZZA LO STATO DI TRANSIZIONE, non il complesso substrato-enzima
49
• Come può fare l'enzima ad abbassare l'energia di attivazione?
- effettua legami covalenti tra i rratenti che abbassa l'entropia e così l energia di attivazione
- aggiunge gruppi rigidi ai rragenti abbadsando così l'entropia e l'energia di attivazione
- instaura legami enzima-substrato che compensa il costo energetico dovuto alla desolvatazione del reagente
- adatta la sua conformazione legando il substrato
50
• Quali sono i 3 meccanismi che possono contribuire alla catalisi?
- Catalisi acido-base: trasferiemtno di H+ tra enzima e substrato che può essere specifica (prende ioni da acqua) o genwrale (prende ioni dalle catene degli amminoacidi)
- Catalisi covalente: Si formano legami covalenti temporanei tra enzima e substrato e la catalisi riesce quando si ottiene un percorso con ΔG minore
- Catalisi da ione metallico: Aiuta l'orientamento del substrato per la presenza si un campo elettrico. Stabilizza lo stato di transizione catalizzando reazioni di ossidoriduzione tramite cambiamenti reversibili dello stato di ossidazione dello ione
51
Qual è l'istidina prossimale della mioglobina? E l'istidina distale
Istidina 93 (F8) è l'istidina prossimale che stabilizza il ferro del gruppo eme.
L'istidina 64 (E7) l'istidina distale che stabilizza il legame del ferro con l'ossigeno
52
53
Cos'è la fase prestazionaria?
fase in cui complesso ES si forma velocemente
54
Cos'è la fase stazionaria?
fase in cui la concentrazione di ES rimane costante (v_formazione = v_dwgradazione)
55
Cos'è V0?
Velocità iniziale: pendenza [P]/tempo calcolata in t=0
È strettamente proporzionale a [S] (che è difficile da studiare)
In genere è relativa allo stato stazionario
All'aumentare di [S] iniziale aumenta V0 ma fino a un plateau
56
Cosa succede a V0 aumentando [S]
Aumenta fino a tendere a un valore limite Vmax
Quando [S] è alta, V0 varia di poco al variare di [S]
Vmax è dovuto alla saturazione di tutto l'enzima
57
Vmax dipende da [S]?
NO! Vmax è dovuto alla saturazione di tutto l'enzima
58
Che fanno le PDI?
Formano, riorganizzano e correggono i ponti disolfuro tra i residui di cisteina (Proteine Disolfure Isomerase)
59
Che fanno le PPI?
Catalizzani la conversione tra conformazione CIS-TRANS dei legami peptidici della prolina
60
Cosa sono le fibre amiloifi?
Proteine in uno stato mussfolded convertite in una fibra extracellulare insolubile.
61
Come si ottiene una fibrilla-beta-amiloide?
Una proteina missfolded innesca il missfolding di altre proteine e si crea un protofilamento di fibrilla b-amiloide tenuta da beta-foglietto
62
Come si determina la struttura di una proteina in laboratorio?
Diffrazione a raggi X: proteina deidratata e cristallizzata viene investita da un fascio elettromagnetico ad alta energia e viene diffratto e curvato per un'analisi molecolare. Si ottiene una mappa 3d elettrondensa. La proteina però NON può essere in soluzione e l'immagine è statica
Risonanza Magnetica Nucleare: proteine in soluzione vengono analizzate misurandone il momento angolare di spin del nucleo che genera, in quanti carico, un campo magnetico che si orienta parallelo (bassa energia) o antiparallelo (alta emergia) rispetto al campo in cui è immperso. Vengono applicati impulsi magnetici e si ottiene il profilo energetico con informazioni sui cambi conformazionali, sul ripiegamento proteico, sull'interazione con le altre molecole e sulla distanza tra gli atomi
Microscopia crioelettronica: proteina congelata senza danneggiare il tessuto viene sottoposta a microscopia cripelettronica
63
Cos'è il modello concertato?
È un modello di cooperatività che prevede una conformazione macroscopica
Tutte le subunità sono nella stessa conformazione
Il ligando può esserci in entrambe le conformazioni ma in una è più probabile
64
Cos'è il modello sequenziale?
È un modello di cooperatività che prevede una conformazione microscopica
Ogni subunità può avere la propria conformazione
L'equilibrio favorisce progressivamente lo stato più affine
Se il monimero lega la subunità, esse passa allo stato più affine
65
Cosa fa il 2,3-bisfosfoglicerato?
È un modulatore allosterico che riduce l'affinità per l'ossigeno all'emoglobina
Lega un sito distante da quello dell'ossigeno
Si lega nella cavità tra subunità beta nello stato T
La cavità presenta siti positivi
BPG stabilizza lo stato T
Viene prodotto in condizioni di ipossia
La curva di affinità viene così traslata mantenendo uguale la variazione di ossigeno legato
66
Cos'è l'emoglobima gamma? Che caratteristiche ha?
È l'emoglobina fetale
Non può legare BPG
Ha maggiore affinità per l'ossigeno (non legando BPG)
L'ossigeno passa così da emoglobina materna a fetale
67
Quali sono le mutazioni dell'anemia falciforme?
Sono mutazioni Glu6 al posto di Val6 melle catene beta
Producono una zona idrofobica che diventa un collante e può creare fibre cristalline di deossiemoglobina insolubile che può ostruire i vasi
È una patologia eterozigotica severa e dolorosa
I livello di Hb nel sangue scendono a circa metà del normale
68
Cosa sono le regioni Fab? E la regione Fc?
Le 2 regioni fab contengino i siti di legame dell'antigene delle IgG (sono dati dalle porzioni terminali delle catene pesanti unite alle catene leggere). Alle estremità ci sono i domini variabili
La regione Fc è la parte basale delle catene pesanti ed è cristallizzabile
69
Da cosa è costituito il muscolo scheletrico?
Da fasci paralleli di fibre muscolari in cui ogni fibra è una cellula polinucleata
Ogni cellula ha circa 1000 miofibrille contenenti un gran numero di filamenti spessi e filamenti sottili disposti in modo ordinato
70
Quali sono le barriere energetiche che rendono necessaria un'energia di attivazione?
L'entropia deve diminuire perché le molecole in soluzione hanno più entropia di quelle di un prodotto
I legami ad idrogeno delle molecole solvatate devono essere rotti
Il gruppo funzionale deve allonearsi nel sito attivo dell'enzima
Il substrato deve essere distorto
71
Cosa dice la teoria generale dell'azione enzimatica di Michaelis e Menten?
L'enzima deve formare temporaneamente il complesso ES
Il comolesso ES deve dissociarsi in E+P
La dissociazione in E+P è il processo più lento e rappresenta il passaggio limitate.
La velocità di reazione è quindi proporzionale ad [ES]
72
Cos'è km? Da cosa dipende? In che relazione è con V0? Cosa si ricava dall'equazione?
Km è la costante di Michaelis Menten
Dipende dall'affininità dell'enzima per il substrato specifico
V0= Vmax*[S]/km+[S]
Quindi se [S]->inf allora V0=Vmax
Se [S]=Km => V0= 1/2Vmax
Perciò è la quantità di [S] per ottenere una velocità iniziale pari a metà della velocità massima
73
Qual è la formula di km in reazioni a due step?
km = k-1+k2/k1
74
Come si ricava l'equazione di Michaelis Menten?
Si assume lo stato stazionario e si risolve [ES] trovando Km
75
Come si ottiebe una funzione lineare al posto dell'iperbolica?
Si usa l'equazione dei doppi reciproci di lineweavwr-burk
1/V0 = Km/Vmax*[S] + 1/Vmax
Tale equazione è una retta in funzione di 1/[S]
76
Cosa significa se K0 è piccolo?
Significa che l'enzima è ottimizzato per il substrato
Si ottiene cioè V0 =1/2Vmax con meno substrato
77
Se la reazione è in 2 step e k2 è il fattore limitante cosa si ottiene?
Si ottiene che Km = Kd (vostante di dissociazione del complesso ES)
Più kd è piuccola più l'enzima è affine per il substrato
Kd = [E][S]/[ES]
78
Cos'è kcat? A cosa si riferisce? Qual è la sua formula NEL CASO IN 2 STEP?
È la costante/numero di turnover
Si riferisce allo step limitante
Definisce quante molecole di substrato vengono convertite in prodotto nell'unità di tempo
kcat = Vmax/[Et]
79
Come si indica l'efficienza di un enzima? Solitamente che valore ha? Come si calcola v?
Si definisce con il rapporto Kcat/Km
Il suo valore solitamente è tra 10^8 e 10^9
Il suo valore è limitato dalla velocità di diffusione
v0 = kcat/km * [Et]*[S]
80
A che serve la nomenclatura di cleland?
A descrivere reazioni con substrati e prodotti multiplo
81
Quali dono i 2 meccanimi per reazioni con 2 substrati e 2 prodotti?
COMPLESSO TERZIARIO: Può essere ordinato o casuale e prevede la formazione di ES1S2
MECCANISMO PING-PONG o DEL DOPPIO SPIAZZAMENTO: Il prino substrato modifica l'enzima in E'P1, P1 si distacca e in seguito lega S2 dando origine a E+P2
82
Come si riconosce un meccanismo del complesso terziario o un meccanismo pig-pong?
Si usano più grafici il dei doppi reciproci tenendo S1 la variabile indipendente e cambiando S2 nei vari grafici
Se le retti sono parallele il meccanismo è pingpong, se si intersecano in un punto il meccanismo è del complesso terziario perché 1/V0 dipende sia da S1 che da S2 in un punto
83
Cos'è l'inibizione competitiva?
Una reazione dove l'inibitore compete per legare l'enzima reversibilmente
La reazione di michaelis menten diventa V0 = Vmax*[S]/alfa*km+[S]
Con alfa = 1+ [I]/Ki
Con Ki = [E]*[I]/[EI] (equivalente della dissociazione)
I grafici dei doppi reciproci con [I] diversa consistono in rette intersecate in 1/[S]=0
Vmax rimane invariata ma l'affinità diminuisce
84
Cos'è l'inibizione incompetitiva?
È un'inibizione in cui l'inibiyore lega un altro sito dell'enzima già legato al substrato causando la transizione reversivile allo stato ESI
La formula diventa V0 = Vmax*[S]/Km+alfa'*[S]
Con alfa' = 1 + [I]/k'i
Con k'i = [ES]*[I]/[ESI] (dissociazione)
Le rette sono parallele
Vmax diminuisce
L'affinità aumenta perché serve meno substrato per una Vmax minore
85
Cos'è l'inibizione mista?
È un meccanismo di inibizione dove l'inibitore lega un sito diverso da quello del substrato ma lega sia l'enzima libero che l'enzima legato al substrato
V0 = Vmax*[S]/alfa*km + alfa'*[S]
La Vmax diminuisce
L'affinità cambia
Le rette si intersecano a sinistra dell'asse Y
86
Cos'è l'inibizione non competitiva?
È l'inibizione mista ma con alfa=alfa'
L'affinità non cambia mentre vmax diminuisce
Le rette si internecano sull'asse delle x
87
Cosa fa la chimotripsima? Che cosa prevede?
Catalizza il taglio selettivo del legame peptidico con idrolisi
È specifica per legami peptidici adiacenti ad amminoacidi aromatici (Trp, Phe, Tyr)
Prevede ACILAZIONE (formazione di un legame estere) e DEACILAZIONE (idrolisi del legame estere) della SERINA 195
88
Che struttura ha la chimotripsina?
È trimerica tenuta da ponti disolfuro
Deve foldare per avvicinare catena B e C a formare una TRIADE CATALITICA
La triade catalitica prevede Serina 195, Istidina 57 e Aspartato 102
Questi tre amminoacidi sono nel sito attivo
È presente anche una tasca idrofobica per stabilizzare gli idrocarburi aromatici
C'è un buco per l'ossanione che stabilizza gli intermedi
È una serina proteasi in cui la serina agisce da nucleofilo
89
Cosa prevede il primo step della chimotripsina?
Il substrato si lega al sito attivo
L'aromatico entra nella tasca idrofobica
Il legame peptidico adiacente si posiziona così vicino alla serina 195
90
Cosa avviene nel secondo step del meccanismo di azione della chimotripsina?
Istidina 57 deprotona la serina 195 formando uno ione alcossido che attacca il carbonio del peptide
Sull'ossigeno carbonilico del substrato si forma una carica negativa stabilizzata dai legami idrogeno nel buco ossianionico
91
Cosa avviene nel terzo step del meccanismo d'azione della chimotripsina?
L'intermedio collassa per la carica e si riforma il doppio legame con il carbonio rompendo il legame peptidico e rilasciando un gruppo uscente che viene protonato dall'istidina 57 (il protone viene dalla serina 195 che è stata deprotonata nel secondo step)
92
Cosa avviene nel quarto step del meccanismo di azione della chimotripsina?
Entra acqua e viene deprotonata dall'istidina 57 fotmando ione ossidrilico
L'ossidrile si lega al legame estere dell'acil-enzima e l'ossigeno carbonilico del substrato assume carica negativa finendo nuovamente nel buco ossianionico
93
Cosa succede nel quinto step del meccanismo di azione della chimotripsina?
L'intermedio collassa e rilascia serina 195 che viene riprotonada dall'istidina 57
Il prodotto viene allontanato
94
Come funzione l'HIV Proteasi?
L'HIV inserisce RNA nell'ospite
La cellula assembla un macchinario poliproteico inattivo
HIV-Proteasi taglia sè stessa tra fenilalanina e prolina innescandosi
Il sito attivo in questo processo contiene 2 aspartato 25, di cui uno reagisce con l'acqua estraendo un protone
L'OH- fotma un legame con il peptide da clivare e l'intermedio collassa
L'aspaetato protona il frammento rilasciato
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Come funziona il farmaco antireteovirale?
Funziona come analogo degli stati di transizione che si lega irreversibilmente ma non covalentemente
Ha OH che mima acwua e grulli aromatici che mimano fenilalanina
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Quali sono i 4 meccanismi di regolazione?
Regolazione allosterica: legame reversibile con piccole molecole che modificano covalentemente le attività enzimatiche
Modifiche covalenti: aggiunta di gruppi chimici legati covalente in modo reversibile
Proteine regolatorie: come AMP-Ciclico
Clivaggio proteico: come zimogeni che hanno precurspri inattivi
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Qual è l'acido oleico?
18:1 (Δ9)
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Solitamente gli acidi grassi nel corpo sono a numeri pari o dispari di C? In che range tipico?
Pari
tra 12 e 24 C
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Che acidi grassi monoinsaturi e polinsaturi si trovano di solito?
monoinsaturi Δ9
polinsaturi Δ12 e Δ15
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I doppi legami degli acidi grassi sono solitamente CIS o TRANS?
Sono CIS
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Cosa sono i PUFA? Qualsi sono i principali
Sono gli acidi grassi polinsaturi e alcuni sono essenziali
I gruppi principali sono omega 3 e omega 6 che hanno il primo doppio legame sul C3 e il C6 contando però da CH3 terminale
L'acido alfa-linoleico (18:3 Δ9,12,15) è un omega 3 che si ottiene dalla dieta e serve per sintesi di EPA e DHA, necessari a regolazione pressione, salute retina, effetto antinfiammatorio, effetto antidepressivo, metabolismo di membrana e sviluppo del feto
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Cosa sono le cere?
Sono esteri di acidi grassi a lunga catena carboniosa
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Cosa sono i GLICEROFOSFOLIPIDI?
Sono due acidi grassi legati a un glicerolo
Il terzo OH del glicerolo lega una testa polare di fosfato con un sostituente
Il sostituente è spesso colina, serina, glicerolo o etanolammina
Può esserci un legame etere che lega l'acido grasso formando un etere-lipide
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Cosa sono gli sfingolipidi?
Sono una larga classe di fosfolipidi e glicolipidi
Hanno la sfingodina che lega un acido grasso e un PO4 legato alla volina oppure un acido grasso e un mono/oligo-saccaride
La sfingosina è amminoalcol a lunga catena con una coda idrofobica
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Quali sono i precursori degli sfingolipidi?
I Ceramidi
Presentano un acido grasso legato con un legame ammifico al C2 di una sfingosina
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Come si suddividono i glicosfingolipidi?
Cerebrosidi: hanno 1 zucchero che se è glicosio si trova nelle membrane non neuronali mentre se è galattosio si trova nelle membrane neuronali
Globosidi: Contengono 2 o più zuccheri
Ganglilsidi: hanno oligosacxaridi cone testa e 1 o più acido N-acetilmuraminico che conferisce carica negativa
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Cosa sono gli steroli?
Sono composti con 4 anelli idrocarburici fusi oiù o meno planari
Hanno sempre un gruppo OH
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Cos'è il fosfatifilinositolo (PI)? Cosa fa?
È un fosfolipide di membrana
Regola il metabolismo e la struttura cellulare
Funge da precursore di messaggeri
Se fosforilato forma il Fosfatidilinositolo 4,5-bisfosfato PIP2 che si trova nella faccia citoplasmatica e che funge da riserva di messaggeri
La fosfolipasi C-Beta può idrolizzare il PIP2 in inositolo 1.4,5 trifosfato e diacilglicerolo chd fungono da messaggeri
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Cosa sono gli ecosanoidi?
Sono ormoni paracrini (agiscono vicino al punto di sintesi)
Derivano dall'acido rachidionico
Ne fanno parte le prostaglandime, i trombossani, lipoxine e i leucotrieni
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Cosa sono le prostaglandine?
Sono una classe di Eicosanoidi
Sono inibite dai FANS
Contengono un anello a 5 atomi di C
Stimolano contrazione uterina, flusso sanguigno ad organi, ciclo sonno veglia, causano infiammazione, alzano temperatura
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Cosa sono i trombassani?
Sono eisosanoidi
Contengono un anello a 6 atomi di carbonio contenente un etere
Sono prodotti dalle piastrine e partecipano alla formazione dei coaguli riducendo il flusso sanguigno del sito
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Cosa sono i Leucotrieni?
Sono Eicosanoidi
Contengono 3 doppi legami cumulati
Sono potenti segnali cellulari che partecipano alla contrazione muscolare durante lo schock anafilattico
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Cosa sono le lipoxine?
Sono ecosanoidi
Sono liniari e contengono gruppi idrossili
Sono potenti agenti antinfiammatori
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Quali sono le vitamine liposolubili?
A,D,E,K
Sono derivati isoprenoici
A e D sono precursori ormonali
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Come si chiama la vitamina D3? Parlane
Si chiama COLECALCIFEROLO
Si può sintetizzare dalla luce del sole a partire dal 7-deidrocolesterolo
Non è biologicamente attiva
Nel fegato viene convertita in CALCITRIOLO, ormone che regola l'assorbimento di calcio nell'intestino e i suoi livelli in reni e ossa
La carenza causa RACHITISMO (metabolismo errato del tessuto osseo)
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Come si chiama la vitamia A1? Parlane
Si chiama Retinolo
La vitamina A1 induce sviluppo, crescita cellulare, differenziamento cellulare e visione
Può essere conservata per un po'
Il beta-carotene si converte nell'Acido-Tutto-Trans-Retinoico che agisce attraverso recettori nucleari
Anche il retinolo può diventare quest'acido
I carotenoidi hanno un sistema esteso di doppi legami coniugati e il beta carotene può essere convertito in A1
Il retinolo può essere convertito in 11-Cis-Retinale che viene convertito dalla luce in Retinale-Tutto-Trans trasmettendo impilso nervoso per la visione
La carenza di vitamina A causa malformazione embrionale e cecità notturna che degenera in diurna
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Come si chiama la vitamina E? Parlane
È il tocoferolo
Ha un anello aromatico e una lunga catena isoprenoiva
Si trova nelle membrane e nelle lipoproteine
Ha effetto antiossidante
La carenza genera eritrociti fragili
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Parla della vitamina K
Contiene un gruppo aromatico che intraprende un ciclo di ossirasione e riduzione per attivare la prototrombina
La carenza causa coagulazione lenta
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Cos'è la WARFERINA?
Compoeto sintetico che inibisce la formazione della prototrombina attiva
È un anticoagulante
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Cos'è l'ubiquinone?
è un isoprenoide
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Nelle membrane dove si trovano le varie componenti?
Colesterolo, sfingolipifi: nella membrana cellulare
Fosfatidilglicerolo e cardiolipina: nei mitocondri
Fosfatidilcolina: Nel golgi
Colina: nella faccia esterna della membrana
Fosfatidilserina, fostatidiletanolammina e fosfatidilinositolo: nella faccia interna della membrana
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Cosa sono le proteine anfitropiche?
sono proteine che si associano reversibilmente alla membrana
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Dove si trovano Lisina e Arginina nelle membrane?
Più frequentemente nella parte citoplasmatica per la "regola del positivo all'interno"
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Cosa sono le Caveole?
Sono zattere lipidiche specializzate per effettuare endocitosi senza clatrina e ricche di colesterolo
La caveolina è una proteina integrale che lega il foglietto citoplasmatick e forma dei deimeri forzando la curvatura interna
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Cosa fa la cariolipina e dove si trova?
Si trova prevalentemente nelle membrane di mitocondri e di battieri
Crea curvature di membrane
È conica e piccola
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Cosa sono i domini bar?
Sono impalcafure a mezzaluna intracellulari che forzano la curvatura
Sono costituiti da avvolgimenti che formano dimeri lunghi e sottili con superficie concava
Le cariche positive bilanciano quelle dei fosfolipidi
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Qual è la struttura di GLUT1?
È una proteina integrale di membrana con 12 segmenti idrofobici che formano 12 eliche transmembrana
Assume conformazione T1 con sito di legane per il glucosio all'esterno e conformazione T2 per sito di legame esposto verso il citosol dove viene rilasciato glucosio per tornare a conformazione T1
