Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

21 10 0
Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN Chương ENZYME VÀ VITAMIN Enzyme 1.1 Khái niệm Hầu hết phản ứng hoá học xảy hệ thống sống protein đặc biệt xúc tác, protein gọi enzyme hay ferment Enzyme có tế bào sống, gọi chất xúc tác sinh học, xúc tác cho phản ứng xảy hệ thống sống Khi tách enzyme khỏi hệ thống sống, chúng xúc tác cho phản ứng invitro Tóm lại, enzyme protein có khả xúc tác đặc hiệu cho phản ứng hoá học, chất xúc tác sinh học 1.2 Bản chất thành phần cấu tạo enzyme Bản chất hoá học enzyme protein, enzyme có đầy đủ đặc tính protein - Phần lớn enzyme có dạng hình hạt protein hình hạt Các enzyme có khối lượng phân tử lớn, enzyme có khối lượng phân tử bé ribonuclease (12.700 dalton) - Các enzyme hồ tan nước, dung dịch muối lỗng Khi hồ tan nước, dung dịch enzyme có tính chất keo ưa nước - Enzyme dung dịch dễ dàng bị kết tủa tác dụng yếu tố vật lý hoá học Dưới tác dụng yếu tố gây biến tính protein, phần lớn enzyme bị hoạt tính xúc tác - Enzyme cấu tạo từ L -  - axit amin kết hợp với qua liên kết peptide Khi enzyme bị thuỷ phân hoàn toàn tạo thành L -  - axit amin, nhiều trường hợp ngồi axit amin cịn nhận chất khác Hầu hết enzyme có chất protein Tuy nhiên, có số enzyme lại có chất khác Ví dụ: Ribozyme RNA có hoạt tính enzyme, có khả tự cắt chọn lọc đoạn khơng mang thông tin mRNA (intron) nối đoạn mang thơng tin (exon) để hình thành mRNA thành thục Điều chứng tỏ RNA có hoạt tính enzyme, khơng giống enzyme protein, ribozyme tự chất Ribozyme tự cắt tự nối đoạn exon lại với Những đoạn intron tự hình thành vịng (loop), vịng hình thành nhờ liên kết hydro cặp base A=U, G=C Giống enzyme, cấu hình ribozyme quy định hoạt tính chúng Sự cuộn lại Ribozyme bẻ gẫy chuỗi RNA hai điểm nối chúng lại với để tạo mRNA với chuỗi exon lại với Như ngồi hoạt tính ribonuclease, ribozyme cịn có hoạt tính nối hai đầu chuỗi lại với nhau, hoạt tính RNA-polymerase Khám phá có ý nghĩa lớn nghiên cứu enzyme khoa học tiến hố 28 Bài giảng HĨA SINH Exon1 Chương ENZYME VÀ VITAMIN Intron Exon Intron Exon DNA Promoter Phiên mã mRNA Cuoän intron Cuoän intron Exon Exon Exon Splicing (cắt nối) Exon1 Exon2 Exon3 TỔNG HP PROTEIN Tuỳ theo thành phần cấu tạo enzyme, người ta chia enzyme làm hai nhóm: Enzyme thành phần enzyme mà thành phần cấu tạo protein đơn giản Đây enzyme thuộc nhóm enzyme thuỷ phân (hydrolase) Tuy nhiên, enzyme nhóm thường có ion kim loại Cu 2+, Fe2+, Zn2+, … làm chất đồng yếu tố (cofacter) Enzyme hai thành phần protein phức tạp, phần protein gọi apoenzyme, thành phần thứ hai protein gọi nhóm ngoại (prosthetic) hay coenzyme Coenzyme phức hữu cơ, thông thường dẫn xuất vitamin Khi hai thành phần kết hợp với gọi enzyme hồn chỉnh (holoenzyme) Thành phần apoenzyme có vai trị định tính đặc hiệu enzyme, làm tăng hoạt tính xúc tác Coenzyme trực tiếp tham gia xúc tác tăng độ bền apoenzyme với tác nhân gây biến tính 1.3 Cấu trúc enzyme Enzyme phân tử protein, có bậc cấu trúc Cấu trúc bậc số lượng trình tự xếp axit amin chuỗi polypeptide Cấu 29 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN trúc bậc II xoắn, gấp lại phần định tạo thành cấu trúc bậc II Chuỗi polypeptide có cấu trúc bậc II cuộn lại không gian thành cấu trúc gọn, chặt gọi cấu trúc bậc III Những enzyme có khối lượng phân tử lớn (>100.000) thường cấu tạo từ nhiều chuỗi polypeptide, chuỗi có cấu trúc bậc III, kết hợp lại với hình thành nên cấu trúc bậc IV Trong tế bào cịn hình thành hệ thống nhiều enzyme (multienzyme) bao gồm enzyme xúc tác cho dây truyền phản ứng Ví dụ: hệ thống enzyme xúc tác cho q trình đường phân, chu trình Krebs, β-oxy hố, … Trung tâm hoạt động (TTHĐ) enzyme: Hoạt động xúc tác enzyme liên quan đến phần xác định phân tử enzyme gọi trung tâm hoạt động (active site) TTHĐ phần phân tử enzyme trực tiếp kết hợp với chất, tạo thành chuyển hoá phức chất trung gian enzyme chất sản phẩm Hình 3.1 Trung tâm hoạt động enzyme hexokinase TTHĐ có đặc điểm sau: - TTHĐ bao gồm nhiều nhóm chức axit amin, coenzyme, ion kim loại, phân tử nước liên kết Các nhóm chức axit amin thường gặp TTHĐ –SH Cysteine, -NH2 lysine, -COOH aspartic acid, glutamic acid, nhóm –OH Serine, threonine, vòng imidazol histidine, … Trong TTHĐ enzyme thường có từ 3-7 nhóm chức - Các nhóm chức trung tâm hoạt động xa thứ tự chuỗi polypeptide cấu trúc không gian thường gần nhau, đảm bảo cho chúng tương tác với tham gia xúc tác - TTHĐ enzyme chiếm tỷ lệ thể tích tương đối bé so với tồn phân tử enzyme Các nhóm chức trung tâm hoạt động có vai trị sau: - Nhóm xúc tác: nhóm trực tiếp tham gia phản ứng kết hợp với chất bị chuyển hố - Nhóm tiếp xúc: Kết hợp với phần chất khơng bị chuyển hố, có tác dụng cố định chất 30 Bài giảng HĨA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN - Nhóm bổ trợ: nhóm tương tác với nhóm tiếp xúc xúc tác, cố dịnh nhóm vị trí định để thực chức xúc tác Hình 3.2 Trung tâm hoạt động enzyme ribonuclease Số thứ tự amino acid bao quanh thuộc trung tâm hoạt động 1.4 Enzyme điều hồ (allosteric enzyme) enzyme Uracil chất Các q trình trao đổi chất thể sống thường diễn chu trình (cycle), đường hướng (path way) Các chu trình hay đường hướng trao đổi chất bao gồm chuỗi phản ứng, diễn theo trình tự định Để điều hồ q trình trao đổi chất, thơng thường chu trình, đường hướng có enzyme điều hoà xúc tác, gọi enzyme điều hoà Enzyme điều hồ có vai trị điều hồ hoạt động chu trình trao đổi chất Có nhiều kiểu enzyme điều hoà, phổ biến enzyme dị lập thể Trong enzyme điều hoà dị lập thể (allosteric enzyme), trung tâm hoạt động cịn có trung tâm khác trung tâm dị lập thể Trung tâm dị lập thể gắn với chất điều hoà đặc hiệu làm thay đổi cấu hình khơng gian enzyme Sự thay đổi làm giảm hoạt tính xúc tác enzyme Các chất điều hoà thường sản phẩm cuối chu trình, chuỗi phản ứng Khi sản phẩm cuối có xu hướng dư thừa trở lại kết hợp vào trung tâm dị không gian để làm giảm hoạt tính enzyme kết tồn chu trình, chuỗi phản ứng bị giảm Vì vậy, chế điều hồ cịn gọi điều hồ ức chế ngược (feedback inhibition) Ví dụ: Điều hoà tổng hợp isoleucine từ threonine COOH COOH CH – NH2 CH – OH CH3 A B Threonine hydratase C CH – NH2 D CH – CH3 CH2 Threonine CH3 Thơng thường enzyme điều hoàngược enzyme xúc tác cho phảnIsoleucine ứng đầu chuỗi Ức chế 31 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN 1.5 Cơ chế hoạt động enzyme Vai trò xúc tác enzyme làm giảm lượng hoạt hố phản ứng, phản ứng enzyme xúc tác xảy nhiệt độ, pH sinh lý thể Khi chất nằm trung tâm hoạt động, tương tác với nhóm chức trung tâm hoạt động, với coenzyme, thay đổi cấu hình khơng gian trung tâm hoạt động, có tác dụng kéo căng, làm giảm lượng tự liên kết chất cần chuyển hố Ngồi để làm giảm lượng hoạt hố, enzyme hình thành phản ứng trung gian, phản ứng đòi hỏi lượng tự thấp phản ứng dễ dàng xảy Cơ chế xúc tác enzyme chia làm bốn giai đoạn: E + S ES ES* EP E + P - ES: Phức chất enzyme-cơ - E: enzyme - S: Cơ chất chất - ES* Phức chất enzyme-cơ - P: Sản chất hoạt hoá phẩm - Giai đoạn 1: Cơ chất kết hợp vào TTHĐ enzyme, tạo thành phức chất enzyme - chất - Giai đoạn 2: Khi gắn vào TTHĐ, chất hình thành liên kết với nhóm chức năng, liên kết kéo căng liên kết cần chuyển hố chất, chất trở thành dạng hoạt hoá (S*) - Giai đoạn 3: Khi trở thành dạng hoạt hoá, với biến đổi cấu trúc không gian phần apoenzyme làm đứt liên kết cần chuyển hoá chất để tạo thành sản phẩm (P) Với enzyme hai thành phần thành phần coenzyme có vai trị chủ đạo chuyển hoá S* thành sản phẩm P - Giai đoạn 4: Sản phẩm (P) giải phóng khỏi TTHĐ enzyme Enzyme trở thành trạng thái tự tiếp tục gắn với chất để chuyển hố Hình 3.3 Cơ chế xúc tác enzyme 32 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN Để chất (S) gắn vào TTHĐ enzyme cấu hình TTHĐ chất phải có tương đồng Sự tương đồng lý giải theo hai thuyết sau - Thuyết ổ khố chìa khố Fisher (1894): Theo Fisher TTHĐ enzyme chất có cấu trúc tương đồng ổ khố chìa khố Nghĩa TTHĐ enzyme có tương đồng từ trước chất gắn vào, cấu trúc cứng nhắc, bất biến ổ khoá (enzyme) tương ứng với chìa khố (cơ chất) Thuyết giải thích tính chất đặc hiệu enzyme - Thuyết tương ứng cảm ứng Koshland (1958): Koshland cho enzyme trung tâm hoạt động enzyme có cấu hình biến động, mềm dẻo, nghĩa cấu hình enzyme trung tâm hoạt động thay đổi tiếp xúc với enzyme Như tương đồng trung tâm hoạt động enzyme chất xảy chất kết hợp với enzyme phức enzyme – chất E S Phức E-S Hình 3.4 Mô hình Fisher hình Koshland E S Phức E-S Hình 3.5 Mô 1.6 Tính chất enzyme 1.6.1 Hoạt tính xúc tác enzyme Hầu hết enzyme protein có hoạt tính xúc tác Các enzyme xúc tác cho hầu hết phản ứng hoá học xảy thể sống, đảm bảo cho q trình chuyển hố chất diễn cách nhịp nhàng, cân đối theo chiều hướng định Enzyme có đầy đủ tính chất chất xúc tác là: - Làm giảm lượng hoạt hoá phản ứng, so với chất xúc tác vơ enzyme có tác dụng lớn nhiều Ví dụ: dùng acid xúc tác cho phản ứng thuỷ phân saccharose lượng hoạt hố (Ea) 25,6 Kcal/mol, cịn dùng enzyme invectase Ea Kcal/mol - Enzyme khơng tham gia vào phản ứng, không thay đổi chiều phản ứng có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng Tốc độ phản ứng invectase xúc tác nhanh gấp x 1012 so với xúc tác acid - Với lượng nhỏ có tác dụng chuyển hố lượng lớn chất Ở enzyme hiệu xúc tác cao nhiều so với chất xúc tác vơ Ví dụ: 1g amylase chuyển hố 100 kg tinh bột Enzyme có tính chất đặc thù riêng so với chất xúc tác vô hữu khác là: 33 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN - Enzyme hoạt động thể sống nên xúc tác điều kiện sinh lý thể, nhiệt độ, áp suất, pH môi trường nhẹ nhàng - Do có chất protein nên enzyme dễ biến tính tác nhân hố lý nhiệt độ, hoá chất, tia xạ - Enzyme có tính đặc hiệu cao, enzyme xúc tác cho chất định, kiểu phản ứng định B Mức A Ea lượng F C Chiều phản ứng R – CH – COOH NH2 Decarboxylase – L Dehydrogenase Amino-transferase Hình 3.6 Sơ đồ mơ tả tác dụng chất xúc tác - A: laø trạng thái khởi Diễn tiến phản ứng không đầu có xúc tác - B: trạng thái trung Diễn tiến phản ứng có xúc gian tác - C: trạng thái kết F: Biến thiên lượng tự thúc 1.6.2 Tính đặc hiệu enzyme Mỗilà enzyme cólượng khả xúc tác cho chuyển hố hay số chất - Ea: địnhhoá theo kiểu phản ứng định Đặc tính tác dụng lựa chọn cao gọi hoạt tính đặc hiệu tính chun hố enzyme Đây đặc tính quan trọng enzyme, sai khác chủ chủ yếu enzym chất xúc tác khác - Đặc hiệu kiểu phản ứng Đặc hiệu thể chỗ enzyme xúc tác kiểu phản ứng chuyển hoá chất định Ví dụ: phản ứng oxy hố khử, phản ứng chuyển vị, phản ứng thuỷ phân… = L R – CH – COOH + NH3 O = L R – CH2 – NH2 + CO2 R1 – C – COOH O - Đặc hiệu chất + 34 O – L = L R – C – COOH O R1 – CH – COOH NH2 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN Cơ chất chất có khả kết hợp vào TTHĐ enzym bị chuyển hoá tác dụng enzym Mức độ đặc hiệu enzym chất không giống người ta thường phân biệt thành mức sau: a Đặc hiệu tuyệt đối Enzym tác dụng chất định không tác dụng với chất khác Ví dụ: Urease xúc tác thuỷ phân ure thành CO NH3 H2N – CO – NH2 + H2O CO2 + NH3 Tuy nhiên, sau người ta tìm thấy urease tác dụng với chất khác có cấu trúc gần giống ure hydroxyure với vận tốc bé 120 lần Các enzyme khác arginase, glucooxydase thuộc loại có tính đặc hiệu tuyệt đối Những enzyme đặc hiệu tuyệt đối dùng để định lượng xác chất b Đặc hiệu nhóm Đặc hiệu nhóm chia thành hai loại sau: + Đặc hiệu nhóm tuyệt đối: Các enzyme tác dụng lên chất có kiểu cấu trúc phân tử, kiểu liên kết có yêu cầu xác định nhóm nguyên tử gần liên kết chịu tác dụng Ví dụ: carboxylpeptidase có khả phân cắt liên kết peptit gần nhóm carboxyl tự R – C – N – CH – COOH O H Carboxypeptidase RCOOH + H2N – CH – COOH R/ R/ + Đặc hiệu nhóm tương đối: Mức đặc hiệu nhóm chổ enzyme khơng địi hỏi nghiêm ngặt nhóm nguyên tử gần liên kết bị phân giải Ví dụ: Lipase có khả thuỷ phân tất mối liên kết este Aminopeptidase xúc tác thuỷ phân nhiều peptide c Đặc hiệu quang học (đặc hiệu lập thể) Phần lớn enzyme có tính đặc hiệu lập thể, nghĩa enzyme tác dụng với hai dạng đồng phân quang học chất Ví dụ: Fumarathydratase tác dụng axit L – malic mà không tác dụng lên axit D – malic Theo thuyết đa lực Berman Fruton (1941) chế đặc hiệu quang học, chất phải kết hợp với enzyme ba điểm Điều cho phép giải thích rõ enzyme tác dụng lên dạng đồng phân quang học Enzyme thể tính đặc hiệu lên dạng đồng phân hình học cis trans Ví dụ: Fumarathydratase tác dụng lên dạng trans axit fumaric mà không tác dụng lên dạng cis 35 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN 1.7 Những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác enzyme 1.7.1 Nồng độ enzyme  E Trong điều kiện thừa chất, vận tốc phản ứng phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme: V = k E Trong V vận tốc phản ứng, E nồng độ enzyme 1.7.2.Nồng độ chất  S Trong phản ứng enzyme, điều kiện: nhiệt độ, pH, E giữ ổn định tốc độ phản ứng enzyme (V), phụ thuộc vào nồng độ chất Nồng độ chất tăng dần lên V tăng dần đến cực đại (Vmax) Đồ thị có dạng hyperbol hình 3.8 Quan sát đồ thị, ta thấy V không tăng theo đường thẳng nồng độ chất tăng dần lên Khi mà nồng độ chất đủ lớn, tất phân tử enzyme có phản ứng tham gia tạo phức ES, vận tốc phản ứng cực đại Nếu tiếp tiếp tục tăng nồng độ chất lên V tăng Tuy nhiên sau thời gian phản ứng, nồng độ chất giảm, nồng độ sản phẩm tăng lên, pH nhiệt độ mơi trường thay đổi, yếu tố ảnh hưởng đến V, làm V phản ứng giảm Do đó, nghiên cứu, người ta thường xác định V thời gian mở đầu, yếu tố kể chưa ảnh hưởng đáng kể đến V Thuyết Michaelis-Menten Để giải thích mối liên quan vận tốc phản ứng enzyme nồng độ chất Michaelis-Menten đưa phương trình thực nghiệm với giả thiết phản ứng có chất sản phẩm tạo thành E + S k1 k2 ES k3 P V Phương trình Michaelis-Menten: + E Vmax  S  Km   S  (*) Trong đó, Km số Michaelis, số phức hợp số vận tốc: K  k  k3 m k1 Từ phương trình (*) ta xét truờng hợp sau: 36 Bài giảng HÓA SINH - Nếu [S] > Km V=Vmax, vận tốc phản ứng đạt vận tốc cực đại, không phụ thuộc vào [S] Như [S] đủ lớn đến mức tiếp tực tăng [S], V không tăng theo - Nếu [S] = Km V = Vmax/2, vận tốc phản ứng nửa vận tốc cực đại Như vậy, Km nồng độ chất mà vận tốc ban đầu phản ứng nửa vận tốc cực đại Do đó, trị số Km biểu diễn đơn vị đo nồng độ chất: mol, gam phần trăm Với phản ứng enzyme có hai hay nhiều chất phương trình động học cịn phức tạp nhiều 1.7.3 Ảnh hương pH pH ảnh hưởng đến mức độ ion hoá enzyme, trung tâm hoạt động chất, ảnh hưởng đến kết hợp enzyme chất Ngoài ra, pH cịn ảnh hưởng đến mức độ hồ tan, kết tủa enzyme ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác Mỗi enzyme có pH tối thích riêng Ví dụ: pepsin enzyme thuỷ phân protein dày có pH tối thích 1.5 Trypsin enzyme thuỷ phân protein tuyến tuỵ có pH tối thích kiềm 7.7 Phần lớn enzyme khác có pH tối thích trung tính, pH dịch sinh lý thể sinh vật nằm khoảng Hình 3.9 Ảnh hưởng pH đến hoạt tính enzyme 37 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN 1.7.4 Ảnh hưởng nhiệt độ Trong giới hạn nhiệt độ mà enzyme chưa bị biến tính vận tốc phản ứng tăng theo nhiệt độ Ở nhiệt độ mà enzyme cho hoạt tính mạnh gọi nhiệt độ tối thích, thơng thường từ 40 – 500C Cá biệt số vi sinh vật chịu nhiệt có enzyme chịu nhiệt cao, ví dụ: amylase nấm mốc, vi khuẩn có nhiệt độ tối thích 80 – 900C Enzyme Taqpolymerase tách từ vi khuẩn suối nước nóng, Thermus aquaticus chịu nhiệt, thường sử dụng kỹ thuật PCR (Polymeration Chain Reaction) % hoạt độ cực đại 100 50 20 40 60 80 toC Hình 3.10 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt độ enzyme 1.7.5 Ảnh hưởng chất hoạt hố kìm hãm - Chất hoạt hoá Chất hoạt hoá chất làm tăng hoạt tính xúc tác enzyme Ví dụ ion kim loại Na+ hoạt hoá amylase, Mg2+ hoạt hoá enzyme cắt giới hạn (restriction enzyme), phosphatase kiềm, Zn 2+ hoạt hố peptide hydrolase Ngồi số hợp chất hữu khác, vitamin có vai trị chất hoạt hố gián tiếp, thơng qua phương thức ngăn cản kết hợp chất ức chế với enzyme - Chất kìm hãm Các chất kìm hãm chất làm giảm hoàn toàn hoạt tính enzyme Những chất gây biến tính protein enzyme chất kìm hãm khơng đặc hiệu, thơng thường kim loại nặng Hg, Cu, Pb, …Các chất kết hợp vào trung tâm hoạt động enzyme, cản trở kết hợp enzyme với chất làm giảm hoạt tính gọi kìm hãm đặc hiệu Chất kìm hãm đặc hiệu có hai loại : + Ức chế cạnh tranh: Là chất có cấu trúc giống với chất, nên kết hợp vào trung tâm hoạt động enzyme, chiếm chỗ chất Vì vậy, hạn chế kiểu ức chế cách tăng nồng độ chất Ví dụ: Enzyme Succinate dehydrogenase có chất ức chế malonic acid, chất có cấu trúc tương tự chất succinic acid 38 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN HOOC – CH2 – CH2 – COOH HOOC – CH2 – COOH Succinic acid Malonic acid E + I EI I (inhibitors): chất ức chế + Ức chế không cạnh tranh: Là chất ức chế kết hợp với enzyme vào trung tâm hoạt động nên không cạnh tranh với chất Sự kết hợp làm thay đổi cấu trúc trung tâm hoạt động enzyme theo hướng khơng có lợi cho hoạt tính xúc tác E + I EI EI + S EIS ( khơng hoạt động) Chất kìm hãm cạnh tranh Chất kìm hãm khơng cạnh tranh Hình 3.11 Ảnh hưởng chất kìm hãm Ngồi số yếu tố nêu trên, hoạt tính enzyme cịn phụ thuộc vào nhiều yếu khác như: Ánh sáng, sóng siêu âm, tia xạ, giai đoạn sinh trưởng phát triển 1.8 Cách gọi tên phân loại enzyme 1.8.1 Cách gọi tên Thời gian đầu enzyme học chưa phát triển, người ta gọi tên enzyme mang tính chất lịch sử, ví dụ: pepsin, trypsin, chymotrypsin tên thường gọi enzyme thuỷ phân protein hệ tiêu hố Sau đó, người ta gọi tên enzyme theo tên chất, ví dụ: urease enzyme thuỷ phân urea, proteinase enzyme thuỷ phân protein, amylase enzyme thuỷ phân tinh bột, … Năm 1970, Hội Hoá sinh học Quốc tế (International Union of Biochemistry, IUC) thống đưa cách gọi tên phân loại thống Theo qui uớc tên enzyme gồm hai phần: - Phần thứ tên chất - Phần thứ hai tên kiểu phản ứng mà enzyme xúc tác cộng với – ase (-aza) Ví dụ: Glycerophosphate dehydrogenase: chất glycerophosphate, kiểu phản ứng oxy hoá cách khử hydro biến chất thành dihydroxyacetone phosphate 39 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN 1.8.2 Phân loại enzyme Hội IUC thống phân loại enzyme thành lớp: 1- Oxydoreductase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hoá - khử; 2- Transferase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng chuyển vị; 3- Hydrolase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng thuỷ phân; 4- Lyase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng phân cắt không cần nước, loại nước tạo thành liên kết đôi kết hợp phân tử nước vào liên kết đôi 5- Isomerase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng đồng phân hoá; 6- Lygase (Synthetase): Các enzyme xúc tác cho phản ứng tổng hợp có sử dụng liên kết giàu lượng ATP, Mỗi lớp lại chia thành nhiều tổ Mỗi tổ lại chia thành nhiều nhóm Do đó, bảng phân loại, đứng trước tên enzyme thường có bốn số: lớp, tổ, nhóm enzyme Ví dụ: 2.6.1.2 L- aspartat: α-ketoglutamat amintransferase Sau xét chi tiết lớp: Oxidoreductase Là enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hố khử Trong q trình sinh học, phản ứng oxy hoá thường khử hydro (dehydro) kết hợp oxy vào chất Các enzyme nhóm quan trọng với trình hơ hấp sinh vật, tạo lượng Phản ứng tổng quát sau: AH2 + B Oxidoreductase BH2 + A Các enzyme thuộc lớp enzyme hai thành phần có coenzyme NAD + , NADP + (dẫn xuất vitamine B 5); FMN, FAD (dẫn xuất vitamine B ),… Hình 3.12 Cơ chế hoạt động coenzyme nicotinamid 40 Bài giảng HĨA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN Thơng thường người ta phân biệt enzyme lớp thành nhóm sau: Dehydrogenase, oxydase, oxygenase peroxydase - Dehydrogenase: Xúc tác cho phản ứng tách hydro trực tiếp từ chất chuyển đến NAD+, NADP+, FMN, FAD Các dehydrogenase xúc tác cho giai đoạn đầu chuỗi hô hấp, vận chuyển hydro nghĩa vận chuyển đồng thời proton electron Các dehydrogenase xúc tác cho phản ứng theo chiều ngược lại: chuyển hydro từ NADH2, NADPH2, FMNH2, FADH2 đến chất khử chất Các phản ứng khử có vai trị quan trọng trình sinh tổng hợp + Isocitrate dehydrogenase: CH2 – COOH CH2 – COOH CH - COOH Isocitrate dehydrogenase NAD+ HOCH – COOH CH – COOH NADH2 O=C – COOH Axit Isocitric Axit oxalosuccinic + Succinate dehydrogenase: HOOC-CH2- CH2 -COOH Succinate dehydrogenase HOOC-CH=CH-COOH Axit succinic Axit Fumaric FAD+ FADH - Oxydase: xúc tác cho trình chuyển electron đến oxy hoạt hố oxy làm cho có khả kết hợp với proton có mơi trường Các enzyme tác dụng trực tiếp với oxy Ví dụ: xytocrom oxydase (xytocrom a 3) xúc tác cho phản ứng cuối chuỗi hơ hấp Vai trị vận chuyển điện tử enzyme nhờ khả biến đổi thuận nghịch sắt trạng thái sắt II (Fe2+) sắt III (Fe3+) 2Fe2+ 2Fe3+ -e 2+ Fe½ O2 +e Dạng khử O2- Fe3+ Dạng oxy hoá 2H+  H2O + - Oxygenase: Xúc tác cho phản ứng kết hợp trực tiếp oxy vào phân tử hợp chất hữu (thường chất có vịng thơm) Có thể phân biệt hai loại: Oxygenase hydroxylase Oxygenase xúc tác cho phản ứng kết hợp toàn phân tử O2 hydroxylase kết hợp nửa phân tử oxy vào hợp chất hữu Ví dụ: Tryptophan-2,3-oxygenase xúc tác cho phản ứng mở vòng cạnh Trp O C-CH2- CH-COOH NH2 = + O2 Tryptophan-2,3-oxygenase N–C–H H O = N H CH2- CH-COOH NH2 Phenylalanyl-4-hydroxylase xúc tác cho phản ứng chuyển Phe thành Tyr 41 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN Phenylalanyl-4-hydroxylase O=O FH4 H2O FH2 H NADP+ NADPH2 - Peroxydase: Các peroxydase điển hình catalase có coenzyme hem, xúc tác cho phản ứng oxy hoá chất hữu có mặt H 2O2 Do đó, chúng có vai trò loại tác dụng độc H 2O2 tạo thành thể Peroxydase xúc tác cho phản ứng: Chất cho + H2O2 Chất cho bị oxy hoá + H2O Catalase xúc tác cho phản ứng: H2O2 + H2O2 O2 + 2H2O Transferase Là lớp enzyme vận chuyển nhóm từ hợp chất hữu sang hợp chất hữu khác Phản ứng tổng quát: AX + B BX + A X: Là nhóm cần chuyển Các enzyme lớp protein phức tạp, chất hoá học coenzyme chúng khác tuỳ theo chất nhóm chuyển vị - Acyl transferase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng chuyển nhóm acyl thơng qua coenzyme A tạo thành phức CoAS-acyl (Acyl-CoA) Nhóm carboxyl axit kết hợp với nhóm –SH CoA tạo liên kết thioester liên kết cao Các enzyme có vai trị quan trọng nhiều trình trao đổi chất trao đổi lipid, phân giải glucose,… CH3-C = O Enz-SH CoASH CH3-C = O S-CoA S-Enz Acetyl-CoA Acetyl-Enz - Phospho transferase: hầu hết phản ứng vận chuyển gốc phosphoryl thường có ATP tham gia với tính chất chất cho, gốc phosphate chuyển từ ATP (hoặc NTP khác) đến nhóm hydroxyl ancol glucid Các enzyme thường có tiếp vị ngữ “kinase” Ví dụ: Hexose-kinase xúc tác cho phản ứng sau: Glucose + ATP Hexose- kinase Glucose-6-phosphate + ADP Các kinase xúc tác cho phản ứng chuyển gốc phosphat theo kiểu: ATP + AMP = ADP +ADP (enzyme xúc tác cho phản ứng gọi l adenilatkinase) 42 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN - Amino transferase: Là enzyme chuyển nhóm amin cho ketoacid để tổng hợp axit amin Các enzyme có ý nghĩa trình tổng hợp protein Ví dụ: Glutamate-pyruvate aminotransferase xúc tác cho phản ứng: COOH COOH H2N- CH CH2 CH2 + COOH C=O C=O CH2 CH3 CH2 COOH COOH + H2N-CH CH3 COOH Glutamic acid có Pyruvic acid pyridoxal -ketoglutaric acid (làAlanine Các enzyme coenzyme – phosphate dẫn xuất vitamin B6) - Glycosyl transferase Là enzyme xúc tác cho phản ứng vận chuyển gốc đường, có ý nghĩa q trình tổng hợp polysaccharide thực vật, động vật -fructose + Glucose-1-phosphate Saccharose+ H3PO4 Hydrolase Là enzyme xúc tác cho phản ứng thuỷ phân hợp chất hữu cao phân tử Phản ứng tổng quát sau: RR’ + H2O Hydrolase ROH + R ’H Các hydrolase thường không cần coenzyme cho hoạt động xúc tác chúng Một số hydrolase phổ biến có vai trị quan trọng q trình tiêu hố amylase, Peptidehydrolase, Ester hydrolase,… - Peptidehydrolase: enzyme xúc tác cho phản ứng thuỷ phân liên kết peptide, tạo thành peptide phân tử thấp axit amin R – CO – NH – R’ + H2O RCOOH + R’NH2 Các peptidehydrolase khác có tính đặc hiệu khác liên kết peptide Một số enzyme phân giải liên kết peptide chuỗi mạch polypeptide, gọi endopetidehydrolase hay proteinase số khác lại thuỷ phân liên kết đầu mút chuỗi mạch gọi exopetidehydrolase hay peptidase - Glycoside hydrolase (Glucosidase): enzyme thuỷ phân liên kết glycoside Trong hạt nảy mầm, hệ tiêu hóa vi sinh vật có hệ enzyme amylase để thủy phân tinh bột Tinh bột Amylases Glucose + Dextrin - Ester hydrolase (esterase): enzyme thuỷ phân liên kết ester, lipase enzyme thuỷ phân liên kết ester lipid Triglyceride Lipase Glycerol + axit béo - Phosphatase: enzyme thuỷ phân liên kết ester gốc phosphate với đường 43 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN Fructose 1,6-diphosphate Phosphatase Fructose -6-phosphate + H3PO4 - Enzyme thủy phân axit nucleic gồm có: + Ribonuclease + Deoxyribonuclease Lyase Là enzyme xúc tác cho phản ứng phân cắt liên kết C – C, C – N, C – S, C–O Khác với nhóm hydrolase enzyme phân cắt liên kết khơng cần có tham gia nước + Decarboxylase: enzyme xúc tác cho phản ứng loại CO2 khỏi chất CH3 – CO – COOH PyruvateCH3 – CHO + CO2 Pyruvic acid Decarboxylase Aldehyde acetic Phản ứng có vai trị quan trọng q trình lên men rượu Enzyme có coenzyme thiaminpyrophosphate dẫn xuất vitamin B1 + Aldolase: enzyme xúc tác cho phản ứng phân cắt đường thành phân tử đường ngắn Ví dụ: Frutose 1,6 –diphosphate Aldolase aldehyde-3-P-Glyceric + Dihydroxyacetonphosphate L-malathydrliase xúc tác cho phản ứng tách thuận nghịch phân tử H 2O khỏi malat tạo thành fumarat (có nối đơi) Isomerase: Là nhóm enzyme xúc tác cho phản ứng đồng phân hoá chuyển hoá nội phân tử + Triosephosphate isomerase: CHO CH2OH CHOH C=O CH2-O-P CH2-O-P Aldehyde-3-phospho Glyceric Dihydroxyaetone phosphate Glucose-6P isomerase + Mutase: enzyme chuyển nhóm Fructose-6P nội phân tử, ví dụ: Glucose-6P Phosphoglycerate-phosphomutase xúc tác cho phản ứng: COOH CH2OH CHOH Mutase C–O-P CH2-O-P CH2OH 3-phosphoglyceric acid 2-phosphoglyceric acid + Epimerase:Cũng enzyme chuyển nhóm nội phân tử theo kiểu: Glucose-1P Glucose phospho mutase Glucose-6P Epimerase 44 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN Lygase (Synthetase) Là nhóm enzyme xúc tác cho phản ứng tổng hợp liên kết CC, C-N, C-S, … Đây enzyme tham gia vào trình tổng hợp DNA, RNA (DNA, RNA-polymerase), enzyme xúc tác cho phản ứng hình thành liên kết peptide hai amino acid tổng hợp protein, enzyme khử CO quang hợp (carboxylase) Các phản ứng enzyme xúc tác cần lượng để hình thành liên kết mới, nguồn lượng ATP, GTP Ví dụ: Enzyme Ribulose-1,5-diphosphate carboxylase (Rubisco) xúc tác cho phản ứng cố định CO2 khơng khí Ribulose-1,5-diphosphate + CO2 2axit 3-phospho glyceric Enzyme DNA-polymerase, RNA- polymerase xúc tác cho phản ứng tổng hợp DNA RNA 1.9 Ứng dụng enzyme Enzyme thường sử dụng theo cách sau: - Không tách enzyme khỏi nguyên liệu mà tạo điều kiện thuận lợi cho số enzyme có sẵn nguyên liệu để chúng chuyển hố chất có ngun liệu theo hướng mong muốn - Tách enzyme khỏi nguyên liệu dạng chế phẩm để sử dụng cần thiết Việc sử dụng theo cách ngày phát triển dẫn đến hình thành ngành công nghiệp enzyme nhiều nước, hàng năm sản xuất hàng trăm chế phẩm enzyme để phục vụ cho ngành sản xuất khác cho y học - Từ năm 1950, có nhiều nghiên cứu tạo cho chế phẩm enzyme không tan (enzyme cố định) cách gắn enzyme vào chất khơng hồ tan thuỷ tinh, cenlulose, nilon…Ở dạng không tan này, sử dụng lặp lại nhiều lần lượng enzyme xác định, nâng cao hiệu sử dụng enzyme Các chế phẩm enzyme không tan sử dụng có hiệu y học, nghiên cứu mơ hình hố hệ thống sống [Ý nghĩa enzyme khơng tan: enzyme hồ tan sau sử dụng thường lẫn vào với sản phẩm không tách Nếu tách enzyme bị vơ hoạt, với lượng enzyme định sử dụng lần, bền Sử dụng enzyme khơng tan có số ưu điểm sau: + Một lượng enzyme sử dụng dược lặp lặp lại nhiều lần thời gian dài + Enzyme khơng lẫn vào sản phẩm tránh ảnh hưởng không tốt tới sản phẩm + Dùng enzyme khơng tan ngừng nhanh chóng phản ứng cần thiết cách tách khỏi chất] Enzyme ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác nhau: 45 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN - Nghiên cứu cấu trúc phân tử: Sử dụng protease nghiên cứu cấu trúc phân tử protein, endonuclease cắt hạn chế để nghiên cứu cấu trúc phân tử axit nucleic - Định lượng chất: Sử dụng urease để định lượng ure nước tiểu, amylase để định lượng tinh bột, glucose oxidase để định lượng glucose - Trong nông nghiệp: Enzyme sử dụng để chế biến thức ăn cho động vật non, nâng cao hiệu thức ăn chúng, cai sữa sớm - Trong công nghiệp: Chế phẩm enzyme sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp nhẹ công nghiệp dệt, công nghiệp da, công nghiệp chế biến thực phẩm Trong cơng nghiệp thực phẩm, enzyme dùng q trình chế biến cá, thịt, sữa, hoa quả, sản xuất loại nước uống, sản xuất bánh kẹo, bánh mì…Sử dụng enzyme làm tăng trình chế biến, tăng hương vị giá trị dinh dưỡng sản phẩm - Enzyme phân tích, y học: enzyme ứng dụng để phân tích, chẩn đốn bệnh, enzyme sử dụng để chữa bệnh (liệu pháp enzyme) - Enzyme kỹ thuật di truyền: Kỹ thuật di truyền thành thành tựu đạt enzyme học sinh học phân tử Có hàng trăm loại enzyme ứng dụng kỹ thuật di truyền [Ví dụ số lĩnh vực ứng dụng thực tế enzyme: - Sử dụng enzyme phân tích thực phẩm (định lượng chất): xác định số saccharide thực phẩm: + Phân tích D-glucose ATP ADP NADP+ NADPH+H+ D – glucose Glucose – 6P Gluconat – 6P Hexokinase Dehydrogenase NADH NADPH hấp thụ bước sóng 340nm cịn dạng oxy hố chúng (NAD + NADP+ có bước sóng hấp thụ 260nm) khơng Vì trường hợp có thể, thường thực phản ứng tạo thành chất để việc xác định nhanh, xác, dễ dàng + Hexokinase dùng để xác định fructose theo phản ứng sau: ATP ADP D – fructose fructose – 6P Glucose – 6P Hexokinase Glucosephosphate isomerase Các phương pháp thường dùng để phát glucose, fructose rượu vang hay dịch hoa quy định không thêm đường vào Phương pháp dùng để xác định saccharose cách dùng βfructosidase để thuỷ phân thành D-glucose D-fructose tiếp tục xác định - Sử dụng enzyme số ngành công nghiệp chế biến thực phẩm: + Công nghiệp sản xuất đường: Dùng glucose-isomerase để sản xuất dịch fructose đậm đặc từ glucose Dùng β-amylase để sản xuất maltose, glucoamylase sản xuất glucose Invertase thuỷ phân saccharose thành glucose fructose + Pectinase thuỷ phân pectin, sử dụng sản xuất nước quả, rượu vang, trích ly dược liệu, chăn ni 46 Bài giảng HĨA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN + Chế biến sữa: β-galactosidase thuỷ phân lactose sữa thành glucose galactose Hai đường có độ lớn lactose Dùng enzyme để sản xuất sữa khơng có lactose cho người thiếu enzyme lactase bẩm sinh Làm tăng độ loại nước uống từ sữa, sữa chua + Sử dụng enzyme công nghiệp sản xuất bột giặt: Cơ chế chung tác dụng làm vết bẩn enzyme phân giải chất bẩn thành phân đoạn, phần có khối lượng phân tử thấp Ví dụ protease, amylase, lipase thuỷ phân vết bẩn protein, tinh bột, dầu/mỡ (ngay dạng rắn) nhiệt độ thấp 40 oC Đối với chất bẩn phân tử bé bám vào áo quần vải sợi, dùng cellulase, enzyme loại phần sợi cellulose mảnh bề mặt bị bẩn khỏi bề mặt sợi vải Các enzyme dùng để bổ sung vào chất tẩy cần có số đặc tính sau: Có tính đặc hiệu rộng rãi; giữ hoạt động khoảng pH từ – 11, nhiệt độ từ – 60 oC, loại xà phịng, chất tẩy có pH thay đổi từ trung tính đến kiềm;… Trong số protease, protease kiềm Bacillus (Subtilíin) có nhiều tính chất thích hợp để bổ sung vào chất tẩy: bền môi trường có chất tẩy hố học, có tính đặc hiệu rộng, hoạt động mạnh pH kiềm, có khả sản xuất qui mô công nghiệp Các enzyme cải thiện số tính chất (tăng độ bền) kỹ thuật DNA tái tổ hợp - Sử dụng enzyme nông nghiệp: Việc ứng dụng enzyme nông nghiệp, chủ yếu chăn nuôi để tăng hiệu suất sử dụng thức ăn, sản xuất thức ăn dễ tiêu hoá cho động vật đặc biệt động vật non để tăng hiệu sử dụng thức ăn Có hai cách sử dụng: trộn enzyme vào thức ăn trước dùng, xử lý thức ăn với enzyme để chuyển thành dạng dễ tiêu hoá cho động vật ăn Cách thứ dễ thực cần phải chọn enzyme hoạt động ống tiêu hoá động vật, hiệu sử dụng enzyme không cao Cách thứ hai cho hiệu cao tạo điều kiện thích hợp để enzyme hoạt động mạnh Thành phần thức ăn nhiều động vật chủ yếu ngũ cốc, có bổ sung nguyên liệu giàu protein đậu tương /hoặc nguyên liệu giàu lipid Nhiều thức ăn thực vật có chứa khoảng 30% cellulose, hemicellulose, pectin chất mà nhiều động vật không hấp thụ Mặc dù hệ tiêu hoá động vật có enzyme phân giải chất dinh dưỡng (tinh bột, protein, lipid) thức ăn thường khơng đủ để tiêu hố tồn thức ăn Ví dụ: người ta tính lợn khơng thể tiêu hoá 1/5 phần ăn hàng ngày Hơn số nguyên liệu (đậu, đặc biệt đậu tương) cịn có chất kháng dinh dưỡng Sử dụng enzyme chăn ni đem lại lợi ích sau: + Phân giải chất kháng dinh dưỡng có nguyên liệu, làm cho việc tiêu hoá thức ăn tốt + Phân giải thành phần cấu trúc ngũ cốc, chất dinh dưỡng dễ tách hơn, làm tăng hệ số sử dụng thức ăn + Phân giải chất dinh dưỡng dạng polymer phân tử lớn thành sản phẩm phân tử thấp dễ tiêu hoá, dễ hấp thụ, tăng hiệu hấp thụ thức ăn Điều đặc biệt có lợi động vật cịn non + Giảm nhiễm mơi trường Phytase có tác dụng thuỷ phân axit phytic dạng dự trữ phospho nhiều loại ngũ cốc đậu dùng làm thức ăn cho động vật Tỷ lệ phospho axit phytic/phospho tổng số đậu tương 60%, ngô 72% lúa mì 77% Các động vật dày đơn tiêu hố phần nhở axit phytic, cịn phần lớn tiết ngồi, gây nhiễm phosphophytat mơi trường Sản phẩm tạo thành dới tác dụng phytase phospho (rất cần thiết cho động vật, thiếu phospho, động vật chán ăn sút cân, giảm sinh sản, myo-inositol (thành phần cấu tạo 47 Bài giảng HÓA SINH Chương ENZYME VÀ VITAMIN glycerophospholipid, thành phần lipid chủ yếu màng sinh học Axit phytic có tác dụng bao vây canxi, đồng, kẽm magiê, xem chất kháng dinh dưỡng Vì sử dụng phytase, mặt làm tăng giá trị dinh dưỡng thức ăn, giảm tác dụng kháng dinh dưỡng axit phytic; mặt khác cịn làm giảm nhiễm mơi trường Protease có tác dụng thuỷ phân protein thành peptid phân tử thấp axit amin dễ tiêu hoá, thường sử dụng với enzyme khác Các enzyme có tác dụng thuỷ phân chất kháng dinh dưỡng có chất protein lectin, protein kìm hãm protease thường coenzyme nhiều loại đậu, đặc biệt đậu tương α - amylase thuỷ phân tinh bột, thường sử dụng với enzyme khác để chuẩn bị thức ăn (chủ yếu ngô) cho gia cầm, cho lợn giai đoạn cai sữa Cho đến nay, enzyme sử dụng chăn nuôi thường tách từ vi sinh vật nấm mốc, hướng nghiên cứu lưu ý tìm cách đưa gen enzyme vào thực vật để biểu thực vật dùng làm thức ăn cho động vật - Sử dụng enzyme y học: + Urease gắn vi tiểu cầu sử dụng có kết để loại ure máu thận nhân tạo + Vi tiểu cầu chứa catalase thay cách có hiệu catalase thiếu + Đưa vi tiểu cầu có gắn enzyme L – asparaginase vào thể, có khả ức chế phát triển số u ác tính phát triển u phụ thuộc vào có mặt L – asparagin] 1.10 Nguồn nguyên liệu để thu enzyme Trong tay người có ba nguồn nguyên liệu sinh học để thu nhận chế phẩm enzyme: mô quan động vật, mô quan thực vật, tế bào vi sinh vật Trong tất ngun liệu có nguồn gốc động vật tuyến tuỵ, màng nhày dày, tim,…dùng để tách enzyme tiện lợi Dịch tuỵ có chứa amylase, lipase, protease, ribonuclease số enzyme khác Từ ngăn thứ tư dày bê nghé, người ta thu chế phẩm renin để làm đông sữa sản xuất phomat Người ta sản xuất pepxin từ dày động vật Từ thực vật thượng đẳng người ta thu số chế phẩm enzyme thuỷ phân papain, bromelin, chitinase, malt,… Trong nguồn nguyên liệu sinh học để thu nhận enzyme, nguồn nguyên liệu vi sinh vật dồi đầy hứa hẹn với đặc tính ưu việt sau: - VSV nguồn nguyên liệu vô tận phong phú - Enzyme VSV có hoạt tính mạng, vượt xa sinh vật khác - VSV có khối lượng nhỏ, kích thước bé chúng sinh sản với tốc độ nhanh chóng tỷ lệ enzyme tế bào tương đối lớn hiệu suất thu hồi enzyme cao - Phần lớn thức ăn để nuôi cấy VSV lại dễ kiếm rẻ tiền 48 ... hydratase C CH – NH2 D CH – CH3 CH2 Threonine CH3 Th? ?ng thư? ?ng enzyme điều h? ?ng? ?ợc enzyme xúc tác cho phảnIsoleucine ? ?ng đầu chuỗi Ức ch? ?? 31 Bài gi? ?ng HÓA SINH Ch? ?? ?ng ENZYME VÀ VITAMIN 1. 5 Cơ ch? ?? hoạt... n? ?ng nghiệp: Enzyme sử d? ?ng để ch? ?? biến thức ăn cho đ? ?ng vật non, n? ?ng cao hiệu thức ăn ch? ?ng, cai sữa sớm - Trong c? ?ng nghiệp: Ch? ?? phẩm enzyme sử d? ?ng r? ?ng rãi nhiều ng? ?nh c? ?ng nghiệp nhẹ c? ?ng. .. thư? ?ng sử d? ?ng theo c? ?ch sau: - Kh? ?ng t? ?ch enzyme khỏi nguyên liệu mà tạo điều kiện thuận lợi cho số enzyme có sẵn ngun liệu để ch? ?ng chuyển hố ch? ??t có nguyên liệu theo hư? ?ng mong muốn - T? ?ch enzyme

Ngày đăng: 28/12/2021, 10:00

Hình ảnh liên quan

Hình 3.1. Trung tâm hoạt động của enzyme hexokinase - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Hình 3.1..

Trung tâm hoạt động của enzyme hexokinase Xem tại trang 3 của tài liệu.
Hình 3.2. Trung tâm hoạt động của enzyme ribonuclease. Số chỉ thứ - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Hình 3.2..

Trung tâm hoạt động của enzyme ribonuclease. Số chỉ thứ Xem tại trang 4 của tài liệu.
- Giai đoạn 2: Khi gắn vào TTHĐ, cơ chất sẽ hình thành các liên kết với các nhĩm chức năng, các liên kết này sẽ kéo căng liên kết cần chuyển hố của cơ chất, khi đĩ cơ chất trở thành dạng hoạt hố (S*). - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

iai.

đoạn 2: Khi gắn vào TTHĐ, cơ chất sẽ hình thành các liên kết với các nhĩm chức năng, các liên kết này sẽ kéo căng liên kết cần chuyển hố của cơ chất, khi đĩ cơ chất trở thành dạng hoạt hố (S*) Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 3.4. Mô hình Fisher Hình 3.5. Mô hình  Koshland - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Hình 3.4..

Mô hình Fisher Hình 3.5. Mô hình Koshland Xem tại trang 6 của tài liệu.
R – CH – COOH                     Dehydrogenase                     NH - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

ehydrogenase.

NH Xem tại trang 7 của tài liệu.
Hình 3.6. Sơ đồ mơ tả tác dụng của chất xúc tác. - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Hình 3.6..

Sơ đồ mơ tả tác dụng của chất xúc tác Xem tại trang 7 của tài liệu.
(Vmax). Đồ thị cĩ dạng hyperbol như hình 3.8. Quan sát đồ thị, ta thấy V khơng tăng theo đường thẳng khi nồng độ cơ chất tăng dần lên - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

max.

. Đồ thị cĩ dạng hyperbol như hình 3.8. Quan sát đồ thị, ta thấy V khơng tăng theo đường thẳng khi nồng độ cơ chất tăng dần lên Xem tại trang 9 của tài liệu.
Hình 3.9. Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính của enzyme - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Hình 3.9..

Ảnh hưởng của pH đến hoạt tính của enzyme Xem tại trang 10 của tài liệu.
1.7.3. Ảnh hương của pH - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

1.7.3..

Ảnh hương của pH Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ của enzyme.1.7.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Hình 3.10..

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ của enzyme.1.7.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 3.11. Ảnh hưởng của chất kìm hãm - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Hình 3.11..

Ảnh hưởng của chất kìm hãm Xem tại trang 12 của tài liệu.
1. Oxidoreductase - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

1..

Oxidoreductase Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 3.12. Cơ chế hoạt động của coenzyme nicotinamid1.8.2. Phân loại enzyme  - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

Hình 3.12..

Cơ chế hoạt động của coenzyme nicotinamid1.8.2. Phân loại enzyme Xem tại trang 13 của tài liệu.
- Peroxydase: Các peroxydase điển hình và catalase cĩ coenzyme là hem, xúc tác cho phản ứng oxy hố các chất hữu cơ khi cĩ mặt H2O2  - Bài giảng HÓA SINH ENZYME VA VITAMIN 1 enzyme

eroxydase.

Các peroxydase điển hình và catalase cĩ coenzyme là hem, xúc tác cho phản ứng oxy hố các chất hữu cơ khi cĩ mặt H2O2 Xem tại trang 15 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Chương 3

  • ENZYME VÀ VITAMIN

    • 1. Enzyme

      • 1.1. Khái niệm

      • 1.2. Bản chất và thành phần cấu tạo của enzyme

      • 1.3. Cấu trúc của enzyme

      • 1.4. Enzyme điều hoà (allosteric enzyme)

      • 1.5. Cơ chế hoạt động của enzyme

      • 1.6. Tính chất của enzyme

      • 1.6.1. Hoạt tính xúc tác của enzyme

      • 1.6.2. Tính đặc hiệu của enzyme

      • 1.7. Những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme

      • 1.7.1. Nồng độ enzyme E

      • 1.7.2.Nồng độ cơ chất S

      • 1.7.3. Ảnh hương của pH

      • 1.7.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ

      • 1.7.5. Ảnh hưởng của chất hoạt hoá và kìm hãm

      • 1.8. Cách gọi tên và phân loại enzyme

      • 1.8.1. Cách gọi tên

      • 1.8.2. Phân loại enzyme

      • 1.9. Ứng dụng của enzyme

      • 1.10. Nguồn nguyên liệu để thu enzyme

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan