enzymen als biokatalysatoren

Question 1

drie kenmerken van enzymen

Answer 1

• katalytisch vermogen
• substraatspecifiek
• onderhevig aan regulatie

Question 2

katalytisch vermogen van enzymen

Answer 2

• verlagen activeringenergie/energieinhoud van de transitietoestand
• brengen substraten in juiste oriëntatie tov elkaar
• evenwicht wordt sneller bereikt

Question 3

opbouw van een enzym

Answer 3

• actief centrum/katalytische holte: enkele az’en
• specificiteitsholte
• az’en die oxanionholte vormen

Question 4

katalytisch centrum van chymotrypsine

Answer 4

• 3 az’en -> katalytische triade
• serine, histidine, aspartaat
• serineprotease

Question 5

reactiemechanismen

Answer 5

-serineproteasen/sulfhydrylproteasen
- zuur/metalloproteasen

Question 6

verschil tussen serine en sulfhydrylproteasen

Answer 6

• cysteine in katalytische triade ipv serine

Question 7

verschil met zuur/metalloproteasen

Answer 7

• zuur en metalloproteasen binden niet covalent aan het substraat
• ook geen katalytische triade maar 2x aspartaat of 1 aspartaat en metaalion bv zink
• 1 aspartaat zorgt voor zuur base reactie met water waarna dit als nucleofiel optreedt

Question 8

algemeen bij serine/sulfhydrylproteasen

Answer 8

• charge relay systeem
  -> activatie serine of cysteine
• nucleofiele aanval -> covalent intermediair
• peptidebinding breekt
• water als nucleofiel
  -> tweede intermediair
• recyclage

Question 9

hoe komt het dat meerdere enzymen bv de serineproteasen volgens hetzelfde mechanisme werken maar toch andere reacties katalyseren

Answer 9

• specificiteitsholte
• bepaalt welk aminozuur vh substraat als determinant voor specificiteit geldt

Question 10

specificiteitsholte van chymotrypsine + welke aminozuren passen erin

Answer 10

• glycine, glycine, serine
• Phe, Tyr, Trp

Question 11

welke factoren beïnvloeden de reactiesnelheid

Answer 11

• pH
• temperatuur

Question 12

waarom zal chymotrypsine niet werken bij een lage pH

Answer 12

• het aspartaat in de katalytische triade zal geproponeerd worden

Question 13

wat doet het michaelis Menten

Answer 13

• verklaart de kinetiek va enzymen
• verklaart hoe de reactiesnelheid van een enzymatische reactie afhangt van de substraatconcentratie

Question 14

Michaelis menten constante

Answer 14

• concentratie vh substraat waarbij de helft van de maximale snelheid bereikt is
• de helft van de enzymen zijn bezet
• maat voor affiniteit van enzym voor het substraat

Question 15

belangrijke associaties tussen S en Km

Answer 15

• S««Km: V is recht evenredig met S
• S&raquo_space;» Km: V is onafhankelijk van S; V = Vmax
• S = Km: V = Vmax/2: helft van enzymen zijn bezet

Question 16

lineaire vergelijking vh Michaelis Menten model

Answer 16

• lineweaver burke vergelijking
• laat toe Vmax en Km via extrapolatie te bepalen

Question 17

irreversibele inhibitie

Answer 17

• inhibitor bindt covalent op het katalytisch centrum
• bindingsplaats voor substraat is permanent bezet

Question 18

niet-competitieve inhibitie

Answer 18

• inhibitor bindt buiten katalytisch centrum
• verandert structuur zodanig dat katalyse minder efficiënt is
• Vmax daalt
• Km blijft hetzelfde
• substraat bindt nog even makkelijk, lokaal is de inhibitor al gebonden
• inhibitie hangt enkel af van de concentratie van de inhibitor

Question 19

competitieve inhibitie

Answer 19

• competitie voor dezelfde bindingsplaats in het katalytisch centrum
• Vmax blijft hetzelfde
• Km daalt -> schijnbaar lagere affiniteit voor het substraat

Question 20

voorbeelden van inhibitoren

Answer 20

• ritonavir: blokkeert HIV protease
• taxol: bindt beta tubuline en stabiliseert microtubuli -> cellen in apoptose
• microcystine: uit algen, blokkeert fosfatasen
• alfa amanitine: uit zwammen, blokkeert rna polymerase

Question 21

sulfanilamide

Answer 21

• competitief al substraat tov PABA
• geen vorming dihydrofolaat en bijgevolg THF
• geen vorming meer van Thymidine
• functie als antibioticum

Question 22

metothrexaat

Answer 22

• competitieve inhibitor vn dihydrofolaatreductase
• dihydrofolaat kan niet in THF omgezet worden

Question 23

katalytische holte van Trypsine

Answer 23

• 2 Gly
• 1 asp
  positief geladen aminozuren zoals lysine en Arginine kunnen erin

Question 24

katalytische holte van Elastase

Answer 24

• Valine en threonine
• enkel kleine aminozuren kunnen erin

Question 25

hoe kunnen enzymes gereguleerd worden

Answer 25

- compartimentalisering - terugkoppelingsinhibitie - covalente modificatie -> PTM -> proteolytische activatie - regulatorische eiwitten - allostere regulatie -> kan Km verhogen of verlagen -> bij enzymen die op deze manier gereguleerd worden kent het enzym zonder effector qua kinetiek een sigmoidaal verloop

Question 26

antibiotica

Answer 26

doodt bacteriën

Question 27

klasses van antibiotica

Answer 27

- polymyxines: werkt in op bacteriële celmembraan - inwerking op eiwitsynthese - sulfanilamide: werkt in op dna synthese - peniciline: werkt in op celwand synthese

Question 28

opbouw bacteriële celwand

Answer 28

= peptidoglycanen - polysachariden van N-acetylglucosamine en N-acetylmuraminezuur - aanhechting van een tetrapeptide bevat ook D-aminozuren - aanhechting van pentaglycine via transpeptidase - precursor: pentapeptide met op einde twee D-ala

Question 29

peniciline

Answer 29

- lijkt structureel op de twee D-ala van het pentapeptide - tweede stap, nucleofiele aanval vh pentaglycine kan niet doorgaan - want peniciline blijft covalent vastzitten in het katalytisch centrum vh enzym - irreversibele inhibitie