Chuong 2 Cấu tạo và tính chất của enzym

Khái niệm  có bản chất protein  được sản xuất bởi các tế bào sống (động vật, thực vật, vi sinh vật)  xúc tác cho các phản ứng sinh học  có khả năng xúc tác bên trong và bên ngoài tế bào tổng hợp nên chúng  cường lực xúc tác mạnh  điều kiện xúc tác ôn hòa  phản ứng enzym có khả năng điều khiển được

• điều kiện xúc tác ôn hòa

• phản ứng enzym có khả năng điều khiển được

Cấu tạo phân tử enzym

Co-factor

Coenzyme

NHÓM NGOẠI

Đặc tính của coenzym

- không có bản chất protein

- là các hợp chất phân tử nhỏ (vitamin, ion kim loại, NAD+, FAD+ )

- là các thành phần bền nhiệt

- không xác định tính đặc hiệu của enzym

- trở lại trạng thái ban đầu sau quá trình xúc tác

- chia làm hai loại: đồng cơ chất, nhóm ngoại

CẤU TẠO PHÂN TỬ ENZYM

Vai trò của coenzym

coenzym

• Chiếm 1 tỉ lệ thể tích nhỏ so với phân tử enzym

loại, các coenzim.

• Tương tỏc giữa E-S được hỡnh thành trong quỏ trỡnh tiếp xúc với S

(tương ứng cảm ứng)

cắt trong quá trỡnh phản ứng để tạo sản phẩn và E tự do

CẤU TẠO TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG

renin

• Trung tâm hoạt động

A + B + E → AB-E → AB+ E

Model Emil-Fischer (1890): chia khãa vµ æ khãa

Model Koshland:t u¬ng u ng c¶m øng

Sự thiết lập trung tâm họat động

Sự thiết lập trung tâm họat động

Trung tâm dị lập thể

CẤU TẠO TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG

CÁC ZYMOGEN

Các enzym tham gia vào quá trình đông tụ máu

Là các tiền enzym không hoạt động

Được hoạt hóa bởi một số tác nhân: hóa học, enzym

tripsinogen  trypsinepepsinogen  pepsine

V (Val) – D (Asp) – K (Lys) – I (ILe) – G (GLy) - S (Ser) – H (His)

Tiền enzym của trypsin

VỚI ENZYM THẬT DỄ DÀNG

Động học phản ứng E

C¸c yÕu tè ¶nh hu ëng tíi vËn tèc enzym

- C¸c thµnh phÇn ph¶n øng: E, S, P, I, Ac

Yếu tố ảnh hưởng

hoạt tính enzym

1 Cơ chất

(mô hình Michaelis-Menten)

2 Nồng độ enzym

V = kt

3 Ảnh hưởng của nhi ệt độ

.

Trong thời gian ngắn Trong thời gian dài

Nhiệt độ tối uu phu thuộc:

- pH

- lực ion

- thời gian phan ứng

- nguồn enzym

Nhiệt độ tối uu (Topt)

- fugamyl (Novozym): 55-60oC

- Taq polymerase: 90oC (vi khuẩn)

Anh hu ởng của pH

- Làm thay đổi mức độ ion hóa của một vài nhóm chức của phân tử enzym

hoặc cơ chất (tích điện du ơng hoặc âm)

- Duy tri hoặc phá hủy cấu trúc không gian tự nhiên của phân tử enzym hoặc

cơ chất

- Cho phộp hoặc ngăn chặn sự tạo phức enzym-cơ chất

5 ¶nh hu ëng cña chÊt kim h·m (I-Inhibitor)

Kh¸i niÖm

- Bản chất: các ion kim loại nặng, axit hữu cơ, đường, protein

- Làm giảm hoặc đình chỉ hoạt động xúc tác của enzym

- ph©n lo¹i:

+ Kim h·m c¹nh tranh + Kim h·m kh«ng c¹nh tranh

Kìm hãm cạnh tranh

Vm = const

Km = giảm

Kim h·m c¹nh tranh

Chất kìm hãm không thuận nghịch

ChÊt kìm h·m kh«ng thuËn nghÞch

6 ảnh hu ởng của chất hoạt hóa

• Làm tăng cường vận tốc phản ứng enzym

• Chuyển E từ trạng thái không hoạt động thành hoạt động

- phá hủy thế bao vây TT hoạt động của enzym

- cầu nối gi ua E-S,

- biến đổi mạch peptit, TTH

Hoạt hóa

Tính chất

1 Xúc tác

Phân nhóm enzym/Hệ thống enzym

Ph©n lo¹i enzym

THU NHẬN ENZYM

Nguồn thực vật

Alpha và beta amilase

THU NHẬN ENZYM

Nguồn thực vật

Beta glucosidase Ficine

THU NHẬN ENZYM

Nguồn động vật

pepsin

renin pancreatine

Vi khuẩn (bacterie)

THU NHẬN ENZYM

Nguồn vi sinh vật

THU NHẬN PEPXIN TỪ MÀNG NHÀY DẠ DÀY

Tù ph©n (42oC/40 giê) trong HCl5%

Lọc thu dịch trong

KÕt tña enzym b»ng NaCl 22%

SÊy kh« -Tiªu chuÈn hãa chÕ phÈm

Pepxin thành phÈm

KHẢ NĂNG ƯNG DỤNG

• Công nghiệp thực phẩm: thịt, sữa, mì, bột, rau quả, đồ uống…

• Công nghiệp dệt, giấy, thuộc da

• Lĩnh vực y, dược

• Phân tích

Vai trß cña renin trong s¶n xuÊt phomat

Cấu tạo một micelle casein

A: dưới-micelle; B : chuỗi bề mặt; C: Phosphat canxi; D: κ

Vai trß cđa renin trong s¶n xuÊt phomat

*

*

* Giai đoạn 3: Thủy phân hoàn toàn (sự chín) với sự giải phóng peptide

Sù thuû ph©n cña renin

159

Vuø ng taá n coâ ng cuû a renin

CÊu t¹o cña casein κ

CÊu tróc cña renin (Phe105-

Met 106)

Khử đắng dịch mơ

EC 3.2.1.21: beta glucosidase

D-mandelonitrile- β -D-gentiobioside, C20H27O11N

(Amigdaline)

- OH

-Amygdaline

Hoạt độ chế phẩm enzym

Khái niệm

- đánh giá khả nang xúc tác của chế phẩm

chế phẩm …)

- đơn vị hoạt độ:

phút ở điều kiện hoạt động tối thích (pH, to, chất xúc tác… của enzym đó)

Nguyên tắc xác định Hoạt độ chế phẩm enzym

Nguyên tắc

- đánh giá lu ợng sản phẩm tạo thành trong 1 đơn vị thời gian

- hoặc đánh giá l uợng cơ chất bị chuyển hóa trong 1 đơn vị thời gian

Các chú ý khi xác định hoạt độ E:

- chuẩn bị dịch enzym phân tích

- các điều kiện tiến hành phản ứng: nhiệt độ, pH, [E], [S], thời gian phản ứng, mẫu kiểm chứng…