BẢN CHẤT HÓA HỌC CỦA ENZYME 3 docx

Trong sự phát triển của hóa sinh học, bước nhảy vọt đã đạt được khi người ta thực hiện thành công việc tách rút các chất xúc tác sinh học ra khỏi tế bào và nghiên cứu tính chất của chúng

BẢN CHẤT HÓA HỌC CỦA ENZYME

3.1 Enzyme là những chất xúc tác có bản chất protein

Trong sự phát triển của hóa sinh học, bước nhảy vọt

đã đạt được

khi người ta thực hiện thành công việc tách rút các chất xúc tác sinh

học ra khỏi tế bào và nghiên cứu tính chất của chúng, lúc đó người ta

nhận biết rằng enzyme có bản chất protein Năm

1926, Sumner là

người đầu tiên thu được urease ở dạng kết tinh Cho đến nay đã có

khoảng hơn 150 enzyme được rút ra ở dạng tinh

khiết Trong số các

enzyme đó, một số đã được biết trọn vẹn về cấu trúc bậc I như

ribonuclease, trypsin, chymotrypsin, …

Ngày nay người ta xác nhận rằng, các enzyme chính

là nhóm

protein quan trọng Chúng được hình thành trong tế bào như các

protein đơn giản (enzyme một thành phần) hoặc như các protein

phức tạp (enzyme hai thành phần) Trong số các

enzyme thì đa số là

enzyme hai thành phần

Dạng hoạt động của enzyme hai thành phần bao gồm phần

protein và phần không có bản chất protein gọi là

nhóm prostetic

(nhóm ngoại, nhóm ghép, …)

Enzyme một thành phần là các protein đơn giản thực hiện chức

năng xúc tác Ví dụ: Ribonuclease A và một số

enzyme thủy phân

protein và một số enzyme khác

Các nhóm ghép, các coenzyme

Bên cạnh phần protein thì enzyme hai thành phần còn chứa phần

không có bản chất protein Người ta gọi phần không phải protein cần

thiết bắt buộc đối với hoạt động của enzyme là nhóm ghép (nhóm

ngoại, nhóm thêm, yếu tố phụ, …) và phần protein vốn liên kết với

40

nhóm đó là apoenzyme, phức hợp của hai thành phần trên là

holoenzyme (enzyme hai thành phần)

Trong trường hợp nhóm ghép là những chất hữu cơ

có trọng

lượng phân tử bé được liên kết với phần protein thì nhóm ghép được

gọi là coenzyme Theo cách đó thì:

Nếu đứng riêng rẽ thì cả coenzyme cũng như

apoenzyme đều

không có khả năng xúc tác Chỉ có lúc nào 2 phần này kết hợp với

nhau thì hoạt tính xúc tác của enzyme mới thể hiện Bản chất hóa học của coenzyme rất khác nhau:

- Một số loại này chính là các vitamin Sự liên quan

về chức năng

giữa các vitamin và các coenzyme được giới thiệu ở bảng sau:

Một số loại này chính là các vitamin Sự liên quan về chức năng

giữa các vitamin và các coenzyme được giới thiệu ở bảng sau:

Coenzyme Chức năng Vitamin tương

ứng

NAD, NADP

FAD FMN

Coenzyme A

Thiaminpyro(P)

Pyridoxal(P)

- Chuyển H+ và e-

- Chuyển H+ và e-

- Vận chuyển gốc acyl

- Phân giải háo khí và tổng

hợp acid béo

- Khử carboxyl hóa

- Chuyển nhóm aldehyd

- Chuyển amine hóa

- Khử carboxyl hóa

PP

B2

Pantotenic

acid (B3)

Thiamine(B1)

Pyridoxine(B6)

- Các ion kim loại có vai trò cần thiết bắt buộc cho sự hoạt động

của enzyme Các ion (cation) có chức năng giống với các

coenzyme

Người ta gọi các ion kim loại đó là các coenzyme đơn giản Các

enzyme cần ion kim loại cho việc thực hiện chức

năng của mình

được gọi là metalloenzyme Chức năng của các ion kim loại nói

chung phần nhiều là chúng tạo ra các phức hợp kiểu chelate giữa

một nhóm nhất định nào đó của cơ chất và enzyme Trước tiên các

cation tạo phức “ion kim loại – cơ chất”, sau đó phức hợp này mới

Apoenzyme + Coenzyme Holoenzyme

41

phản ứng với enzyme Các ion Ca, Cu, Mg, Mn, Mo,

Zn, … đều là

những ion tham gia trong sự hoạt động của các

enzyme