1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

3of10 bài giảng enzyme trong sx nlsh 2021

214 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tổng Quan Về Enzyme & Enzyme Trong Sản Xuất Nhiên Liệu Sinh Học
Tác giả Bùi Minh Trí
Chuyên ngành Sinh Hóa Thực Vật
Thể loại Bài Giảng
Năm xuất bản 2021
Định dạng
Số trang 214
Dung lượng 15,02 MB

Nội dung

Glutathione peroxidase EC 1.11.1.9Glutathione peroxidase, enzyme có trong măng tây đóngvai trò hình thành một số chất chống oxy hóaBài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí... KHÁI NIỆM

Trang 1

TỔNG QUAN VỀ ENZYME & ENZYME TRONG SẢN XUẤT

NHIÊN LIỆU SINH HỌC

Trang 2

BROMELAIN: EC 3.4.22.32

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 3

PAPAIN: EC 3.4.22.2

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 4

$98/kg

Trang 5

Ficain/Ficin: EC 3.4.22.3

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 7

Glutathione peroxidase (EC 1.11.1.9)

Glutathione peroxidase, enzyme có trong măng tây đóngvai trò hình thành một số chất chống oxy hóa

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 9

Đông trùng hạ thảo, một loại nấm có họoạt tính

enzyme Chitinase cao

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 10

Beauveria bassiana tấn

công côn trùngdùng enzyme Chitinase

(EC 3.2.1.14)

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 11

Digestive enzymes from carnivorous plants.

Trang 13

KHÁI NIỆM

Enzyme: là xúc tác sinh học đóng vai trò quan

trọng trong quá trình trao đổi chất ở mọi sinh vật sống (Thông qua khả năng xúc tác, enzyme cũng được ứng dụng

trong chuyển hóa sau thu hoạch, chế biến nông sản, chẩn đoán và điều trị).

-Apoenzyme: thành phần cấu thành enzyme có bản chất là protein

-Cofactor: thành phần cấu thành enzyme có bản chất KHÔNG phải

là protein; Cofactor có thể là thành phần vô cơ hoặc hữu cơ

(Coenzyme)

-Cơ chất: được coi là các thành phần nguyên liệu trước khi được

enzyme chuyển hóa thành sản phẩm mới.

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 14

KHÁI NIỆM

-In 1877, German physiologist Wilhelm Kühne (1837–

1900) first used the term enzyme, which comes from Greek ἔνζυμον, "leavened" or "in yeast", to describe this process.

- The biochemical identity of enzymes was still unknown in the early 1900s

-In 1926, James B Sumner showed that the enzyme urease was a pure protein and crystallized it; he did likewise for the enzyme catalase in 1937

-The conclusion that pure proteins can be enzymes was

definitively demonstrated by John Howard Northrop and Wendell Meredith Stanley, who worked on the digestive enzymes pepsin (1930), trypsin and chymotrypsin These three scientists were awarded the 1946 Nobel Prize in

Chemistry.

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 16

Bài Bùi Minh Trí

Trang 17

Bài Bùi Minh Trí

Trang 18

Bài Bùi Minh Trí

Trang 19

giảng-SLTV-ELISA Strip

Trang 20

ENZYME = Apoenzyme + Cofactor:

– Cofactor là một thành phần hóa học kết gắn với enzyme

& đóng vai trò quan trọng đối với khả năng xúc tác củaenzyme

Trang 21

Coenzyme:

Thành phần không phải protein (thường là các

vitamins hay dẫn xuất của vitamin), và liên kết kết

KHÔNG chặt với apoenzyme.

Coenzymes, which are transiently associated with the enzyme and frequently serve as a carrier for atoms or electrons or effect the molecule transfer to other enzymes

(e.g., NAD + , coenzyme A).

Prosthetic group (Nhóm bổ sung –Greek: Prosthetikos)

Thành phần không phải protein, kết gắn chặt với

apoenzyme bằng các liên kết cộng hoá trị

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 22

Prosthetic group

Flavin mononucleotide

Flavin adenine dinucleotide Pyrroloquinoline quinone Pyridoxal phosphate

Biotin

Methylcobalamin

Thiamine pyrophosphate Heme

Molybdopterin

Lipoic acid

Trang 23

Ion Đại diện

Fe

Catalase Cytochrome Nitrogenase Hydrogenase

Mg

Glucose 6-phosphatase Hexokinase

Một số Cofactor là ion kim loại

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 24

Một số Cofactor là tổ hợp Fe+S

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 25

Một số Cofactor là Vitamin

Cofactor Vitamin Additional

component

Chemical group(s) transferred

Cobalamine Cobalamine (B12) None hydrogen, alkyl groups

Biotin Biotin (H) None CO2

Coenzyme A Pantothenic acid

Methyl, Formyl, Methylen

e and Formimino groups Menaquinone Vitamin K None Carbonyl group & electrons Ascorbic acid Vitamin C None Electrons

Flavin

mononucleotide Riboflavin (B2 ) None Electrons

Flavin adenine

dinucleotide Riboflavin (B2 ) ADP Electrons

Coenzyme F420 Riboflavin (B2) Amino acids Electrons

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 26

Sự tham gia của phức hợp Mo+Fe trong thành phần

Cofactor ở enzyme Nitrogenase

Trang 27

Cofactor Chemical group(s) transferred

Adenosine triphosphate (ATP) Phosphate group

3'-Phosphoadenosine-5'-phosphosulfate Sulfate group

Pyrroloquinoline quinone Electrons

Tetrahydrobiopterin Oxygen & electrons

Tetrahydromethanopterin Methyl group

Một số Cofactor không phải là Vitamin

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 28

Các Vitamin và Coenzyme tương ứng

Trang 29

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Cofactor

Trang 30

 Enzyme làm tăng tốc độ phản ứng bằng cách

giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng

học diễn ra trong các tế bào của cơ thể.

trong suốt quá trình phản ứng.

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 32

Cơ chế tác động của enzyme

-Giảm năng lượng hoạt hóa

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Enzymes can accelerate reactions in several ways, all of

which lower the activation energy (ΔG)

1.By stabilizing the transition state:

- Creating an environment with a charge distribution complementary

to that of the transition state to lower its energy 2.By providing an alternative reaction pathway:

- Temporarily reacting with the substrate, forming a covalent intermediate to provide a lower energy transition state

3.By destabilising the substrate ground state:

- Distorting bound substrate(s) into their transition state form to reduce the energy required to reach the transition state

- By orienting the substrates into a productive arrangement to reduce the reaction entropy change (the contribution of this mechanism to catalysis is relatively small)

Trang 33

Vai trò của enzyme là làm giảm đòi hỏi năng lượng hoạt hóa để cơ chất có thể chuyển hóa thành sản phẩm

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 34

Cô chất

Enzyme Enzyme Enzyme Enzyme

Sản phẩm Vùng hoạt động của enzyme

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 37

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 38

Ribozyme, nhóm enzyme hiếm hoi có bản chất

là RNA chứ không phải là Protein

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 39

Tính đặc hiệu của Enzyme

Enzyme có mức độ đặc hiệu khác nhau tùy theo từng cơ chất

với một cơ chất duy nhất (tính đặc hiệu cao) hay một nhóm cơ chất tương tự nhau (tính đặc hiệu thấp)

Trang 40

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Do tính đặc hiệu về không gian, alpha-Amylase thủy phân

được tinh bột nhưng không thủy phân được Cellulose

Trang 41

Do tính đặc hiệu về không gian nên enzyme này xúc tácchuyển hóa Succinate thành Fumarate nhưng không tạophản ứng với Malonate

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 42

-Cùng một loài thực vật có thể có những enzyme cùng chứcnăng, cùng do 1 gene mã hóa nhưng có thể khác nhau về kíchthước hay đặc tính hóa lý (khác nhau về trình tự amino acid)

Trang 43

a) Peroxidase; b)Esterase; c) Alcohol dehydrogenase; d) Acid phosphatase; e) Polyphenol oxidase.

Trang 44

1 Multiple molecular forms of enzymes (isoenzymes) are common in organisms.

2 Isozymes share a common catalytic activity Each

isozyme has a specific role in the metabolic pathway and functions in harmony with other enzymes within the

organizational framework of cells

3 Isozymes often exhibit tissue or cell specificity

4 Molecular heterogenity of enzymes confers flexibility, versatility and precision upon an organism in terms of

metabolic functions

5 Molecular multiplicity is desirable for biological

efficiency

Trang 46

Bài Bùi Minh Trí

Trang 47

Các yếu tố ảnh hưởng hoạt tính enzyme:

 1 Đặc điểm Cofactors và Coenzymes

Trang 50

Chất ức chế chiếm vị trí và gây tác động

trong cấu trúc enzyme

Trang 51

2 kiểu chất ức chế enzyme: ức chế cạnh tranh (trái)

và ức chế không cạnh tranh (phải)

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 53

Khác biệt về tác động đối với hoạt tính enzyme của các chất ức chế cạnh tranh (đỏ) và các chất ức chế không cạnh tranh (xanh dương)

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 54

Khác biệt về tác động đối với hoạt tính enzyme của

các chất ức chế cạnh tranh (xanh dương) và

các chất ức chế không cạnh tranh (xanh lục)

Trang 55

Ức chế cạnh tranh

(Competitive)

Ức chế không cạnh tranh (Non-Competitive)

Thường có cấu hình tương

Giảm tác động khi tăng cơ

chất

Tăng cơ chất không có hiệuquả

Tác động có thể phục hồi Tác động không thể phục hồi

Ứng dụng trong, điều tiết,

trị liệu

Ứng dụng trong gây độc

& tiêu diệt

Trang 56

Aldehyde dehydrogenases (EC 1.2.1.3)

Trang 57

(EC 1.2.1.3) (EC 1.1.1.1)

Trang 58

Aldehyde dehydrogenases (EC 1.2.1.3)

Trang 59

MỘT SỐ CHẤT ỨC CHẾ ĐẶC THÙ TRÊN CHUỖI HÔ HẤP

 Rotenone: ức chế phức hợp I

 Malonate: ức chế phức hợp II

 Antimycin: ức chế phức hợp

III

 CN - , CO, N3- : ức chế phức hợp IV

 Olygomycin: ức chế phức hợp V

 Dinitrophenol: tác động lên phức hợp V, vẫn cho phép vận chuyển H+ qua mang ty thể nhưng không sản sinh ATP.

Bài giảng SINH HĨA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 60

Một số thuốc diệt cỏ hoạt động trên nguyên tắc ức chế một

số Enzyme trong quá trình quang hợp hoặc enzyme tổnghợp Amino acid

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 61

Hoạt chất diệt cỏ Glyphosate là chất

ức chế Enzyme tổng hợp acid amin

Trang 62

Chất ức chế enzyme Ureasegiúp ngăn cản sự thất thoátphân đạm (Urea) trong đất

a) N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) b) N-(n-propyl) thiophosphoric triamide (NPPT)

Trang 64

Chất ức chế tổng hợp chuỗi 1,3 glucan (polysaccharide là thành phần vách tế bào nấm) gây tác động hạn chế nấm phát triển

Trang 65

Chất ức chế tổng hợp chuỗi 1,3 glucan (polysaccharide là

thành phần vách tế bào nấm)

Trang 67

Ví dụ: Enzyme RUBISCO bị ức chế khi nhiệt độ cao &

ánh sáng quá mạnh vào buổi trưa

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 68

Hoạt tính enzyme sẽ trở nên bão hòakhi hàm lượng cơ chất tăng cao

Trang 70

Substrate Concentration and Reaction Rate

 Tốc độ phản ứng tăng lên khi nồng độ cơ chất tăng lên (ở

nồng độ enzyme không đổi)

 Hoạt động tối đa xảy ra khi enzyme bão hòa

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 71

Ví dụ: Enzyme RUBISCO bị ức chế khi nhiệt độ cao &

ánh sáng quá mạnh vào buổi trưa

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 72

CO2

O2

Trang 73

Hiện tượng ức chế ngược của sản phẩm đối

với phản ứng enzyme

Trang 74

Hiện tượng ức chế ngược của sản phẩm đối

với phản ứng enzyme

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 75

Ví dụ: Enzyme RUBISCO bị ức chế khi nhiệt độ cao &

ánh sáng quá mạnh vào buổi trưa

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 76

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính enzyme

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 77

Ảnh hưởng của độ pH đến hoạt tính enzyme

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 78

Optimum pH & Optimum temperature

Trang 79

Ảnh hưởng khác biệt của nhiệt độ lên họạt tính enzyme RUBISCO ở 2 loài khác nhau

Trang 81

Bài Bùi Minh Trí

Trang 83

giảng-SLTV-Chlorophyll (A), pheophytin (B) and chlorophyllide (C)

Trang 86

(16) Chlorophyllide a oxygenase;

(17) Chlorophyll b reductase;

(18) Hydroxymethyl chlorophyll a reductase;

Trang 87

Tên gọi và phân loại enzyme

Tên cơ chất + ase

Ví dụ: Sucrase xúc tác sự thủy phân của sucrose;

Lipase, Protease, Peroxidase

Trang 88

-Under the original definition,

Synthases DO NOT use energy from nucleoside

triphosphates (such as ATP, GTP, CTP, TTP, and UTP), whereas

Synthetases DO USE nucleoside triphosphates

However, the Joint Commission on Biochemical

Nomenclature (JCBN) dictates that

Synthase can be used with any enzyme that catalyzes synthesis (whether or not it uses nucleoside

triphosphates),

whereas

Synthetase is to be used synonymously with ‘Ligase'

Trang 89

Alcohol dehydrogenase

Polyphenol oxidase

Trang 90

In spite of its name, nattokinase is not a kinase enzyme (and should not be pronounced as such), but a serine protease of the subtilisin family Rather, it is named for the fact that it is

an enzyme produced by nattōkin, the Japanese name for

Bacillus subtilis var natto When in contact with human

blood or blood clots, it exhibits a strong fibrinolytic activity and works by inactivating plasminogen activator inhibitor 1 (PAI-1)

Trang 91

7 NHÓM ENZYME được phân nhóm trên cơ sở đặc tính xúc tác

EC 1 Oxidoreductases (Oxi hóa khử)

EC 7 Translocases (Vận chuyển phân tử xuyên qua màng tế bào)

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 92

EC 1 Oxidoreductases

EC 1.1 Acting on the CH-OH group of donors

EC 1.2 Acting on the aldehyde or oxo group of donors

EC 1.3 Acting on the CH-CH group of donors

EC 1.4 Acting on the CH-NH2 group of donors

EC 1.5 Acting on the CH-NH group of donors

EC 1.6 Acting on NADH or NADPH

EC 1.7 Acting on other nitrogenous compounds as donors

EC 1.8 Acting on a sulfur group of donors

EC 1.9 Acting on a heme group of donors

EC 1.10 Acting on diphenols and related substances as donors

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 93

EC 1 Oxidoreductases

EC 1.11 Acting on a peroxide as acceptor

EC 1.12 Acting on hydrogen as donor

EC 1.13 Acting on single donors with incorporation of

molecular oxygen (oxygenases)

EC 1.14 Acting on paired donors, with incorporation or

reduction of molecular oxygen

EC 1.15 Acting on superoxide radicals as acceptor

EC 1.16 Oxidising metal ions

EC 1.17 Acting on CH or CH2 groups

EC 1.18 Acting on iron-sulfur proteins as donors

EC 1.19 Acting on reduced flavodoxin as donor

EC 1.20 Acting on phosphorus or arsenic in donors

EC 1.21 Acting on the reaction X-H + Y-H = X-Y

EC 1.22 Acting on halogen in donors

EC 1.23 Reducing C-O-C group as acceptor

EC 1.97 Other oxidoreductases

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 95

(EC 1.2.1.3) (EC 1.1.1.1)

Trang 96

Cytochrome-c oxidase - EC 1.9.3.1

Cytochromes a (605 nm), b (≈565 nm), and c (550 nm)

Cytochromes were initially described in 1884 by

MacMunn as respiratory pigments In the 1920s, Keilinrediscovered these respiratory pigments and named them the cytochromes, or “cellular pigments”

Trang 97

Glutathione peroxidase (EC 1.11.1.9)

Glutathione peroxidase, enzyme có trong măng tây đóngvai trò hình thành một số chất chống oxy hóa

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 98

EC 2 Transferases

EC 2.1 Transferring one-carbon groups

EC 2.2 Transferring aldehyde or ketonic groups

EC 2.3 Acyltransferases

EC 2.4 Glycosyltransferases

EC 2.5 Transferring alkyl or aryl groups, other than

methyl groups

EC 2.6 Transferring nitrogenous groups

EC 2.7 Transferring phosphorus-containing groups

EC 2.8 Transferring sulfur-containing groups

EC 2.9 Transferring selenium-containing groups

EC 2.10 Transferring molybdenum- or tungsten-containing

groups

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 99

Kinase is an enzyme that catalyzes the transfer of phosphate groups

Trang 101

Đặc tính của RNA trở thành tác nhân xúc tác:

-Có thể hình thành cấu trúc không gian 3 chiều

-Có sự hiện diện của một số base đặc biệt trở thành nhóm

chức năng của enzme

-Có khả năng tạo liên kết Hydro với acid nucleic khác

(DNA, RNA)

Trang 102

Bài

giảng-SLTV-Bùi Minh Trí

Histidine kinase(EC 2.7.13.3)

Trang 103

EC 3 Hydrolases

EC 3.1 Acting on ester bonds

EC 3.2 Glycosylases

EC 3.3 Acting on ether bonds

EC 3.4 Acting on peptide bonds (peptidases)

EC 3.5 Acting on carbon-nitrogen bonds, other than

peptide bonds

EC 3.6 Acting on acid anhydrides

EC 3.7 Acting on carbon-carbon bonds

EC 3.8 Acting on halide bonds

EC 3.9 Acting on phosphorus-nitrogen bonds

EC 3.10 Acting on sulfur-nitrogen bonds

EC 3.11 Acting on carbon-phosphorus bonds

EC 3.12 Acting on sulfur-sulfur bonds

EC 3.13 Acting on carbon-sulfur bonds

Bài giảng SINH HÓA THỰC VẬT -Bùi Minh Trí

Trang 104

EC.3.2.1.x

Trang 105

Restriction Nucleases EC 3.1.21 [3-4-5]

Trang 106

Bài Bùi Minh Trí

Trang 107

giảng-SLTV-MỘT SỐ ENZYME CẮT GIỚI HẠN CÓ XUẤT SỨ TỪ giảng-SLTV-MỘT SỐ

VI SINH VẬT GÂY HẠI

Tên gọi enzyme dựa theo tên chủng vi sinh vật chủ có enzyme

Trang 111

Glutathione synthetase

(EC 6.3.2.3)

Glutamate Cysteine synthetase

(EC 6.3.2.2)

Trang 112

EC 6 Ligases

•EC 6.1 form carbon-oxygen bonds

•EC 6.2 form carbon-sulfur bonds

•EC 6.3 form carbon-nitrogen bonds

•EC 6.4 form carbon-carbon bonds

•EC 6.5 form phosphoric ester bonds

•EC 6.6 form nitrogen-metal bonds,

as in the Chelatases

Ngày đăng: 26/07/2024, 13:49

w