Phản ứng oxy hóa khử sinh học ứng dụng trong xử lý chất thải.doc

Các quá trình oxy hóa khử sinh học là quá trình dị hóa không những là nguồncung cấp năng lượng cần thiết để thực hiện các phản ứng tổng hợp khác nhau mà còngọi là nguồn tạo ra hàng loạt

MÔN HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG -

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

“ Phản ứng oxy hóa khử sinh học - ứng dụng trong xử lý chất thải”

Giảng viên :

Học viên : Lê Thị Trúc Phương

Đào Thanh Tùng Nguyễn Thị Mai Trúc

Tháng 06 năm 2011

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, tốc độ ô nhiễm môi trường đang gia tăng, do đó cần phải thực hiệnnghiêm ngặt các tiêu chuẩn đối với việc thải chất thải vào môi trường Các phương pháp

xử lý hoá học và sinh học thông thường ngày càng khó đạt được mức độ cần thiết để loại

bỏ các chất ô nhiễm này Do đó, cần phải triển khai những phương pháp xử lý nhanh hơn,

rẻ hơn, đáng tin cậy hơn và với những dụng cụ đơn giản hơn so với những hệ thống xử lýhiện hành

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được enzyme có nhiều khả năng và triển vọnggiải quyết vấn đề nêu trên trong giám định và xử lý ô nhiễm môi trường Hầu hết nhữngquy trình xử lý rác thải đều sử dụng một trong hai phương pháp hoá lý hoặc sinh họchoặc kết hợp Phương pháp xử lý bằng enzyme là trung gian giữa hai phương pháp truyềnthống, nó bao gồm các quy trình hoá học trên cơ sở hoạt động của các chất xúc tác có bảnchất sinh học Enzyme có thể hoạt động trên các chất ô nhiễm đặc biệt khó xử lý để loạichúng bằng cách kết tủa hoặc chuyển chúng thành dạng khác Ngoài ra chúng có thể làmthay đổi các đặc tính của chất thải đưa chúng về dạng dễ xử lý hoặc chuyển thành các sảnphẩm có giá trị hơn

Phương pháp xử lý bằng enzyme so với phương pháp xử lý thông thường cónhững ưu điểm sau: được áp dụng đối với các hợp chất sinh học khó xử lý; tác dụng ở cảvùng nồng độ chất ô nhiễm cao và thấp; một số enzyme riêng biệt có tác dụng trên phạm

vi rộng pH, nhiệt độ và độ mặn; không gây ra những biến động bất thường; không gây racác cản trở phá vỡ cân bằng sinh thái

Trong tiểu luận này, chúng tôi xin trình bày ngắn gọn về việc nghiên cứu ứngdụng một số enzyme và đánh giá một cách cơ bản tiềm năng của chúng ứng dụng trongthực tiễn và tương lai để xử lý chất thải

Cho tới nay, người ta đã biết được khoảng 3.000 enzyme Tất cả các enzyme đềuđược gọi tên và được xếp vào “Hệ thống phân loại” gồm 6 lớp (class) Trong các lớp cócác lớp phụ (subclass), nhóm (section) Mỗi enzyme đều có ký hiệu phản ánh các thứ tựphân loại trên [1]

Các chất độc hại trong môi trường thường là các chất hữu cơ có vòng thơm nhưcác hợp chất phenol, các amin vòng, hoặc các chất hữu cơ phospho Để đạt được mụcđích xử lý môi trường, cần phải phá hủy hoặc loại bỏ các chất độc hại nêu trên Cácenzyme xúc tác phản ứng oxy hóa - khử thuộc lớp 1 (Oxidoreductase) và các enzyme xúctác phản ứng thủy phân thuộc lớp 3 (Hydrolase) có vai trò tích cực trong việc này

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHUƠNG I TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về phản ứng oxy hóa khử sinh học 1

1.2 Tổng quan về enzym 2

1.2.1 Cách gọi tên emzym 2

1.2.2 Phân loại enzym 2

1.2.2.1 Phân loại theo bản chất hoá học 2

1.2.2.2 Phân loại theo cơ chế xúc tác của enzym 3

CHƯƠNG II CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA ENZIM 2.1 Giải thích cơ chế hoạt hóa Enzym 15

2.1.1 Các con kim loại hoá trị 2 tham gia vào cấu tạo trung tâm hoạt động để vận chuyển điện tử hoặc làm cầu nối để gắn cơ chết vào enzym 15

2.1.2 Cắt một đoạn enzym đạo trung tâm hoạt động của enzym 15

2.1.3 Cấu tạo tại trung tâm hoạt động của enzym 15

2.2 Giải thích cơ chế ức chế của enzym 16

2.3 Tính đặc hiệu của enzym 17

2.3.1 Đặc hiệu tuyệt đối 17

2.3.2 Đặc hiệu tương đối 18

2.3.3 Đặc hiệu theo kiểu phản ứng 18

2.3.4 Đặc hiệu theo kiểu hình học không gian 18

2.4 Điều kiện hoạt động của enzym 18

2.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ 18

2.4.2 ảnh hưởng của pH 19

2.4.3 Ảnh hưởng của nồng độ enzym và cơ chất 19

2.4.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất 19

2.4.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzym 19

CHUƠNG III ỨNG DỤNG CỦA ENZYM TRONG BẢO VỆ MÔI TRUỜNG 3.1 Các enzyme oxidoreductase trong xử lý môi trường 20

3.1.1 Các enzyme peroxidase phân lớp EC 1.11 20

3.1.2 Các oxidase thuộc các phân lớp oxidase EC.1.1 22

3.1.3 Một số enzyme phân lớp khác: Polyphenol oxidase 22

3.1.4 Ứng dụng kết hợp một số enzyme để phân giải lignin 22

3.2 Các enzyme hydrolase trong xử lý môi trường 23

3.2.1 Các enzyme thủy phân amylose: các amylase 23

3.2.2 Các enzyme phân huỷ cellulose 23

3.2.3 Các enzyme thủy phân pectin 25

3.2.4 Các enzyme thuỷ phân protein 25

3.2.5 Các enzyme phá huỷ hợp chất chứa halogen 25

3.3 Các lớp enzyme khác 26

3.3.1 Enzyme tham gia vào quá trình khử độc các kim loại nặng 26

3.3.2 Enzyme tham gia vào xử lý các chất có hoạt tính bề mặt 27

3.3.3 Enzyme xử lý chất thải xyanua, Cyanide hydratase 27

3.4 Một số nghiên cứu điển hình ở Việt Nam 27

3.4.1 Ứng dụng trong công nghiệp thuộc da 28

3.4.2 Sử dụng enzyme trong sản xuất sợi vải 28

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN

CHUƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về phản ứng oxy hóa khử sinh học

Muốn tồn tại và duy trì được các chức năng hoạt động sống như sinh trưởng,sinh sản, vận động cơ học, bài tiết…, sinh vật cần có năng lượng Nguồn năng lượngduy nhất đối với cơ thể con người, động vật, đa số vi sinh vật là năng lượng hóa họctàng trữ trong các phân tử của các chất dinh dưỡng có trong thức ăn Suy cho cùng thìnguồn năng lượng cần thiết do cơ thể sinh vật thu được tử ánh sáng mặt trời

Năng lượng mặt trời được tang trữ trong các liên kết hóa học của hợp chất hữu

cơ do thực vật tạo nên từ CO2 và H2O trong quá trình quang hợp Trong quá trình này,năng lượng mặt trời chuyển thành năng lượng hóa học, nước bị phân giải thành hydro

và oxy Oxy được thải vào không khí, còn hydro liên hợp với carbon (trong CO2) đểtạo ra chất hữu cơ của thực vật Cơ thể sinh vật “đốt cháy” các sản phẩm dinh dưỡngchất hữu cơ bằng oxy, và chuyển hóa chúng thành CO2 và H2O đồng thời sử dụng nănglượng được giải phóng ra để đáp ứng các nhu cầu hoạt động sống

Những phản ứng phân hủy (biến đổi dị hóa) này có kèm theo giải phóng năng lượng được tiến hành trong tế bào sống với sự tham gia của những hệ enzyme đặc biệt chính là quá trình oxy hóa khử sinh học

Các quá trình oxy hóa khử sinh học là quá trình dị hóa không những là nguồncung cấp năng lượng cần thiết để thực hiện các phản ứng tổng hợp khác nhau mà còngọi là nguồn tạo ra hàng loạt các sản phẩm trung gian dùng làm nguyên liệu cho phảnứng tổng hợp và đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc liên hợp các quá trình traođổi chất

Quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ ở cơ thể sinh vật do hệ enzyme oxy hóakhử xúc tác Các enzyme này chủ yếu do hệ sinh vật hoặc do bản thân cơ thể động vậtthực hiện tạo ra trong quá trình sống của chúng Các enzyme này có tên là:Oxydoreductaza – gồm một nhóm enzyme chủ yếu như: dehydrogenaza, oxydaza vàcác chất chuyển trung gian khác Các chất dinh dưỡng cơ bản dùng làm nguyên liệucho quá trình oxy hóa trong cơ thể sinh vật là: glucid, protid, lipid…

Trước khi sử dụng làm nguyên liệu hô hấp (oxy hóa) chúng chịu những biếnđổi chuyển hóa khác nhau – thực chất là sự phân hủy chúng thành các cấu tử hợp phầnđơn giản (monoza, acid amin, acid béo…) quá trình này cũng được thực hiện nhờ xúctác của enzym (chủ yếu là enzyme thủy phân) Các cấu tử đơn gian này thấm vào tếbào và ở đó quá trình oxy hóa xảy sẽ xảy ra theo cơ chế khá phức tạp

Tuy nhiên một điều đặc biệt là khi vào tế bào, quá trình oxy hóa các cấu tử đơngiản của chất dinh dưỡng chỉ khác nhau ở giai đoạn đầu về đường hướng chuyển hóa

nhưng đều cùng tạo thành một sản phẩm trung gian đó là Coenzym A Cụ thể như sau:

- Vào tế bào gluco qua quá trình đường phân tạo thành hai phân tử acidpyruvic, đây là giai đoạn đầu chuẩn bị cho hô hấp hiếu khí

- Còn các acid amin bị oxy hóa chủ yếu cũng tạo thành 2 phân tử acidpyruvic, từ acid glutamic tạo acid xetoglutamic, từ acid aspactic thành acidoxaloacetic

- Acid pyruvic khi thấm vào ti thể bị oxy hóa tiếp tục tạo nên coezym A Acid béo trong tế bào cũng bị oxy hóa thành acetyl-coenzym A

acetyl-Như vậy, về thực chất sự oxy hóa sinh học cơ bản kèm theo sinh sản nănglượng qui tụ lại ở sự oxy hóa pyruvic và gốc acid acetic Quá trình oxy hóa tiếp tụcđược tiến hành trong một chu trình kín gọi là chu trình Krep hay chu trìnhtricarboxylic, sản phẩm cuối của chu trình này là CO2, H2O Chu trình này còn tạohàng loạy các sản phẩm trung gian quan trọng như acid citric, acid sucxinic,xetoglutaric…

1.2 Tổng quan về enzym

1.2.1 Cách gọi tên emzym

Hiện nay người ta đã tìm được hơn 3.000 loại enzym xúc tác cho hơn 2.000phản ứng khác nhau Con số đó ngày càng được tăng thêm Mấy trăm enzym đã phânlập được rất tinh khiết, trong số này có trên 150 loại đã tinh thể hoá được (tức là kháđồng nhất về thành phần)

Nhóm enzym tiêu hoá được nghiên cứu đầu tiên nên mang những tên gọi tuỳtiện ví dụ như pepsin, trypsin, chimozin, phanh

Năm 1898 Duy-cơ-lô đã đề ra qui tắc gọi enzym theo tên La tinh của cơ chấthoặc của phản ứng sau khi thêm vĩ ngữ "ase" vào gốc chữ

Từ đó ta có tên gọi:

- Amylum - Amylase (enzym phân giải tinh bột)

- Protein - Proteinase (enzym phân giải protein)

- Ure Urease (enzym phân giải urê)

- Oxy - Oxydase (enzym oxy hoá)

- Hydrogen - Hydrogenase (enzym thuỷ phân)

- Metyl - Metylferase (enzym vận chuyển nhóm CH3)

1.2.2 Phân loại enzym

Có nhiều cách phân loại enzym, có thể dựa vào bản chất hoá học của enzym,cũng có thể dựa vào kiểu xúc tác của enzym để phân loại enzym

1.2.2.1 Phân loại theo bản chất hoá học

Như chúng ta đã biết bản chất hoá học của enzym là protein Cho nên, nếu dựavào bản chất hoá học người ta chia enzym ra làm 2 lớp: lớp enzym đơn giản và lớpenzym phức tạp

- Lớp enzym đơn giản tương ứng với lớp protein đơn giản, có thành phần thuầntuý là acid amin và tính xúc tác sinh học của chúng được qui định bởi cấu trúc củaphân tử protein Ví dụ enzym: pepsin, trypsin, urease

- Lớp enzym phức tạp, tương ứng với một enzim phức tạp, trong phân tử có 2phần: phần protein và phần nhóm ghép không phải bản chất protein.

Phần protein, kể cả enzym đơn giản, gần với loại protein dạng cầu như globulin,albumin, trong enzym phức tạp người ta gọi phần này là apoenzym phần này quyếtđịnh tính đặc hiệu của enzym

Phần nhóm ghép không phải protein có tên là coenzym Phần này có nguồn gốckhác nhau: có thể là nucleotid, nhóm hem, các nguyên tử kim loại, đáng chú ý nhất là

ở nhiều enzym phức tạp, nhóm ghép là dẫn xuất của vitamin Ví dụ: enzymdehydrogenase hiếu khí (chứa vitamin B2)' enzym decarboxylase (chứa vitamin B1),enzym dehydrogenase yếm khí (chứa vitamin PP)

Mối liên kết giữa nhóm ghép và phần protein của phân tử enzym có độ bềnvững không nhất định, ở loại này thì bền (ví dụ nhóm cytocrom), ở loại khác khôngbền lắm (như riboflavin của enzym dchydrogenase hiếu khí.).Có loại chứa nhóm ghéphoàn toàn linh động như NAD, NAD.P của enzym dehydrogenase yếm khí

Tính xúc tác thường do cả 2 phần này qui định, nhóm ghép thường nằm trongđiểm hoạt động của enzym

1.2.2.2 Phân loại theo cơ chế xúc tác của enzym

Mỗi một enzym có tính đặc hiệu riêng của nó, cho nên nếu dựa vào đặc điểmxúc tác của enzym (tức là phản ứng do enzym xúc tác, kiểu hoạt động của enzym) thìtại Hội nghị sinh hoá học Quốc tế cuối năm 1961 họp tại Moscow đã đề ra một bảngphân loại mới, trong đó enzym được chia ra làm 6 lớp

Oxydoreductase (Lớp enzym oxy hoá hoàn nguyên sinh học)

- Hydrolase (Lớp enzym thuỷ phân)

- Lia se (Lớp enzym phân giải chất không theo con đường thuỷ phân)

- Ligase hay Syntetase (Lớp enzym tổng hợp chất)

- Transferase (Lớp enzym vận chuyển)

- Isomerase hay Mutase (Lớp enzym đồng phân hoá)

Mỗi lớp lại chia thành nhiều nhóm và mỗi nhóm lại có nhiều đại diện

 Lớp 1 : Oxydoreductase (Lớp enzym oxy hoá hoàn nguyên sinh học)

Là nhóm enzym xúc tác những phản ứng oxy hóa khử giữa các cơ chất trongquá trình oxy hoá khử, cho nên còn được gọi là electrontransportase Những enzymnày phần nhiều xúc tác sự vận chuyển điện tử

Lớp oxydoreductase rất phổ biến trong các mô bào của mọi sinh vật vì oxy- hoáhoàn nguyên là một trong những quá trình cơ bản nhất của sự sống

Tuỳ theo mạch nối nơi chúng lấy điện tử (hoặc nguyên tử H2) mà lớpoxydoreductase chia ra các nhóm:

- Dehydrogenase

- Oxydase

- Peroxydase

* Dehydrogenase yếm khí

Enzym loại này lấy H2 từ cứ chất truyền cho chất nhận không phải là O2

Cơ chế : SH2 + B ↔ BH2 + SNhóm ghép của dehydrogenase yếm khí có cấu trúc phức tạp chứa vitamin PPgọi tắt là NAD và NAD.P

- NAD (Nicotinamid - adenosin - dinucleotid)

- NAD.P (Nicotinanud - adenosin - dinucleotid phosphat)Đặc điểm của hai nhóm ghép này là không liên kết cố định với enzym mà rất dễtách khỏi phần protein của enzym (rất linh động)

Trong hoạt động oxy-hoá chúng nhận điện tử (hoặc nguyên tử H2) tướehydrogenase yếm khí để chuyển cho dehydrogenase hiếu khí (tức men vàng)

Công thức nhóm ghép của dehydrogenase yếm khí:

Mỗi cơ chất thường có loại dehydrogenase yếm khí đặc hiệu tác dụng Ví dụ:Rượu có alcotholdehydrogenase

CH3-CH2-OH → CH3-CHO + 2H+ + Acid malic có malatdehydrogenaza

COOH-CH2-CHOH-COOH → COOH-CH2-CO-COOH + 2H+ +

Enzym dehydrogenase hiếu khí nhận nguyên tử H2 tư ớehydrogenase yếm khíthông qua NAD và NAD.P biến thành dạng hoàn nguyên không màu Nó lại chuyểnH2 đó trực tiếp hoặc gián tiếp (thông qua hệ thống Cytocrom) cho oxy để tạo thànhH2O hoặc H2O2.

b Nhóm oxydase

Đây là nhóm enzym oxy hóa cơ chất và chuyển trực tiếp H2 cho O2 (chỉchuyển cho O2 mà thôi)

Loại enzym này thấy nhiều trong mô bào thực vật, ở mô bào động vật ít hơn Sơ

đồ hoạt động của oxydase như sau:

oxydase là những enzym phức tạp chứa nguyên tử đồng bên cạnh phần protein.

(nếu là peroxydase thì tạo thành oxy nguyên tử (O) và tiếp tục phản ứng)

Về mặt cấu trúc peroxydase và catalase là những enzym phức tạp có nhóm ghép

là vòng porflrin chứa nguyên tử sắt 2 (nhóm Hem)

d Nhóm cytocrom

Cytocrom (cytos - tế bào; chroma - màu sắc) là những sắc tố hô hấp có ở khắpmọi tế bào sinh vật (trừ loại vi khuẩn yếm khí), nó tạo thành hệ thống cytocrom và

cytocrom - oxydase bao gồm các chất cytocrom và enzym oxy - hoá cytocrom (tức làcytocrom - oxydase).

Cytocrom có trên dưới 10 loại, ký hiệu bằng chữ La tinh a, b, c

Ở mô bào động vật chủ yếu cytocrom a, b, c; ở vi sinh vật, nấm men, cây cối có nhiềuloại hơn a1, a2, a3, b1

Trọng lượng phân tử của cytocrom 13 - 16.000 nhóm ghép có cấu trúc nhưvòng hemin chứa nguyên tử Fe3+ Trong quá trình oxy - hoá hoàn nguyên, cytocromchỉ nhận và chuyển điện tử nhờ sự thay đổi hoá trị Fe

Fe3+ + e- → Fe2+

Về cơ chế hoạt hoá của chúng, ta thấy trong các tế bào động vật hệ thốngcytocrom đứng trung gian giữa enzym flavin hoàn nguyên và oxy, chúng nhận điện tử

ở FMN (hoặc FAD) để chuyển cho O2:

Nguyên tử O2 được hoạt hoá mang dư điện tích (-) O2- sẽ dễ năng liên kết với 2proton H+ tạo thành H2O

O2- + 2H+ → H2O(Quá trình tiến hành kèm theo sự giải phóng năng lượng và được tích luỹ vàoATP sẽ trình bày ở phần trao đổi chất về sau)

 Lớp 2: Hydrolase (lớp enzym thuỷ phân)

Lớp này gồm những enzym phân giải nhiều cơ chất khác nhau như protein,lipid, glucid tạo ra những phần đơn giản

Phản ứng có sự tham gia của phân tử H2o nên gọi là lớp enzym thuỷ phân Sơ

đồ phản ứng:

R-R' + H2O → R-OH + R'-HDựa vào mạch nối và cơ chất người ta chia hydrolase làm nhiều nhóm Ví dụ:

- Nhóm cắt mạch este

- Nhóm cắt mạch glưcosid

- Nhóm cắt mạch peptidĐáng chú ý nhất là mấy nhóm chính dưới đây:

a Carbohydrase

- Thuỷ phân glucid (Cắt mạch glucozit C - O - C)

- Loại carbohydrase thuỷ phân đa đường gọi là polysacaraseLoại carbohyđrase thuỷ phân đường kép gọi là disacarase

Đại diện chính của polysacarase (hay polyase) là a - amylase, ~ - amylase,cellulase Nước bọt và mô động vật (gan, tuỷ, cơ, não ) chủ yếu là a - amylase

+ a - amylase phân giải tinh bột, glycogen thành dextrin và một ítmaltose

+ β - amylase chủ yếu ở thực vật, khả năng phân giải cao hơn (đếnmaltose)

- Enzym cellulase chủ yếu có ở các loài vi sinh vật, ở động vật cao đẳng (người,gia súc) không có, enzym này thuỷ phân chất xơ (cellulose) thành đường képcelobiose.

Nhóm disacarase (hay olygase) có tính đặc hiệu hoá học không gian nến chia ra

a và β glucosidase, tuỳ vị trí cắt mạch glucosid trong đường kép

+ a - glucosidase thường gặp: maltase (có nhúm dịch tiêu hoá nội bào).+ β - glucosidase như sacarase, lactase

b Esterase

Cắt mạch este phức tạp như phospho - este; thioeste mỡ

Nhóm enzym này có tính đặc hiệu không cao (trừ cholinesterase đặc hiệu choacetylcholin của hệ thần kinh)

Một số phân nhóm chính như sau:

a- Lipase: (thuỷ phân mỡ thành glycerin và acid béo)

Enzym này có ở tụy, máu, gan và hạt cây có dầu nhiều vi khuẩn cũng chứalipase

b- Phosphatase: Tách hoặc ghép gốc phosphat ở nhiều loại cơ chất

Đại diện: enzym nucleotidase - tách H2PO4 khỏi nucleotiớ Ribonuclease vàdesoxyribonuclease (phân giải acid nucleic)

c Protease

Thuỷ phân protein và peptid

Chia làm 2 loại: proteinase và peptidase

Sơ đồ phản ứng:

R-CO-NH-R' + H2O → R-COOH + R'-NH2

* Đại diện chính của proteinase là Pepsin: có trong dịch tiêu hoá dạ dày

Lúc mới tiết ra ở dạng pepsinogen và được hoạt hoá bởi H+ với pH = 1,5 - 2,0.Chúng phân giải gần 30% mạch peptid và biến protein thành polypeptid.

Chimosin: enzym này chỉ có ở dạ múi khế động vật non

Nó có tác dụng làm đông vón caseinogen ô sữa thành casein không hoà tan, để kéo dài thời gian tác động của pepsin

Trypsin: Do tuyến tụy tiết ra dưới dạng trypsinogen

Hoạt động ở môi trường kiềm của ruột non pH = 8 – 9

- Chimotrypsin: do tuyến tụy tiết ra nhờ trypsin hoạt hoá, nó có tác dụng làm casein đông vón

- Catepsin: có trong mô bào như gan, cơ, thận, lách hoạt động ở pH : 4 -5 nên tác dụng phá huỷ protein nổi bật sau khi động vật chết (pa mô bào lúc đó toan vì có nhiều acid lactic)

Papain: là proteinase thực vật có nhiều ở nhựa cây đu đủ

Những mảnh peptid do nhóm enzym kể trên phân hoá sẽ được peptidase tác động tiếp tục đến acid amin

* Một số đại diện peptidase như sau:

- Carboxvpeptidase: do tuyến tụy và niêm mạc ruột non sản sinh, nó cắt mạch peptid gần nhóm carboxyl (COOH) tự do

Aminopeptidase: Do niêm mạc ruột non sản sinh, nó cắt mạch peptid gần nhómquan (NH2) tự do

sơ đồ tác dụng của 2 loại trên:

d Amidase

Thuỷ phân các amid :

R-CO-NH2 + H2O → R-COOH + NH3

Mấy đại diện phổ biến:

- Urease tách urê thành amoniac

Glutaminase tách glutamin thành acid glutamic và NH3+

- Asparaginase tách asparagin

e Desaminase

Enzym khử nhóm quan

Enzym này tách NH2 ra khỏi aciớ quan hoặc gốc kiềm purin Ví dụ:

 Lớp 3: Liase (lớp enzym phân giải chết không theo thuỷ phân)

Đây là lớp enzym phân giải hoặc tổng hợp chất không theo con đường thuỷphân (Nhóm ghép của enzym này là dẫn xuất VTM Bị - LTPP)

Kết quả của phản ứng thường làm xuất hiện (hoặc mất đi) một mạch nối

Dựa vào mạch nối mà enzym tác dụng, người ta chia ra các kiểu xúc tác nhưsau:

C - C liase; C - O liase; C - N liase; C - S liase

Ví dụ:

+ Kiểu C - C lia se thường gặp là carboxylase, aldolase

 Lớp 4: Ligase hoặc syntetase (lớp enzym tổng hợp chất)

Đây là lớp enzym xúc tác sự trùng hợp chất với sự tham gia của ATP Thườngphân ra mấy nhóm lớn sau đây:

a Ligase tạo mạch nối C - O

Ví dụ: Trong quá trình hoạt hoá và vận chuyển acid amin của sự tổng hợpprotein ở tế bào, mỗi acid amin

b Ligase liên kết acid với cơ chất chứa gốc SH

Nhóm ghép của enzym này là coenzym - acyl - hoá (viết tắt là COA hoặc SH)

COA-c Ligase tạo nên kết C – C

Ví dụ: Enzym pyruvatcarboxylase xúc tác phản ứng sau:

 Lớp 5: Transferase (lớp enzym vận chuyển)

Transferase là lớp enzym xúc tác sự vận chuyển nhóm nguyên tử từ chất nàysang chất khác

Sơ đồ phản ứng chung là:

Tuỳ theo nhóm nguyên tử được vận chuyển mà enzym có tên gọi khác nhau Vídụ:

Enzym vận chuyển nhóm metyl (CH3) có tên là metylferase

Enzym vận chuyển nhóm quan (NH2) có tên là aminoferase

Một số phản ứng được nghiên cứu kỹ là:

a Phản ứng chuyển quan nhờ aminoferase

Aminoferase là enzym phức tạp có nhóm ghép là dẫn xuất vitamin B6(phosphopyridoxal) Cơ chế tổng quát như sau:

b Phản ứng chuyển metyl

Đây cũng là phản ứng rất quan trọng vì nó cho ra choán - một hoạt chất quantrọng của cơ thể động vật Phản ứng tiến hành giữa các acid amin cho metyl (nhưmethionin) và chất nhận metyl (như etanolanún)