Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme lipase

Một phần của tài liệu nghiên cứu trích ly lipase từ nội tạng cá lóc (Trang 27)

Giống như những cấu trúc xúc tác sinh học khác, lipase cũng chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như: cơ chất, nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, nhiệt độ, pH, ion kim loại, hàm lượng oxygen, các chất kìm hãm….

2.2.10.1 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme

Trong điều kiện thừa cơ chất, nghĩa là [S] >>[E] thì vận tốc phản ứng phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme.

Đường biểu diễn có dạng: tốc độ phản ứng v = K[E] có dạng y = ax.

Khi thừa cơ chất thì khi nồng độ enzyme tăng vận tốc tăng. Khi nồng độ enzyme bão hòa với nồng độ cơ chất thì nồng độ enzyme tăng vận tốc không thay đổi.

2.2.10.2 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất [S]

Khi enzyme (E) kết hợp với cơ chất (S) sẽ hình thành phức hợp enzyme – cơ chất. Phức hợp sau đó tạo ra sản phẩm (P) và giải phóng enzyme. Mischaelis và Menten đã giải thích tính chất động học của phản ứng enzyme và lập được phương trình biểu diễn sự liên quan giữa vận tốc phản ứng và nồng độ cơ chất: Tính chất phổ biến của phương trình Mischaelis – Menten thể hiện ở chỗ nó không chỉ dùng trong trường hợp đơn giản như đã nói ở trên (một cơ chất S tạo thành một sản phẩm P) mà nó cũng đúng trong những trường hợp phức tạp hơn, phản ứng gồm hai hay nhiều cơ chất tạo thành nhiều sản phẩm.

2.2.10.3 Ảnh hưởng của chất hoạt hóa

Các chất có tác dụng làm tăng hoạt tính của enzyme được gọi là các chất hoạt hóa enzyme. Các chất hoạt hóa enzyme có bản chất hóa học rất khác nhau. Chúng có thể là các anion, các ion kim loại, các chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp. Các chất hoạt hóa có tác dụng hoạt hóa ở nồng độ nhất định. Vượt qua nồng độ này chúng sẽ gây ức chế hoạt động của enzyme. Ở nồng độ hoạt hóa, các chất hoạt hóa thường làm nhiệm vụ chuyển nhóm hydrogen hoặc phục hồi các nhóm chức năng trong trung tâm hoạt động của enzyme. Tác dụng của anion clo, brom, iot đến hoạt độ của α – amylase động vật, tác dụng của một số ion kim loại như Mn2+, Zn2+,… đối với hoạt độ của các protease. Tuy nhiên tác dụng hoạt hóa chỉ giới hạn ở những nồng độ xác định, vượt quá giới hạn này có thể làm giảm hoạt tính enzyme.

2.2.10.4 Ảnh hưởng của chất ức chế

Chất ức chế (hay chất kìm hãm) là chất có khả năng làm yếu hoặc làm mất hoàn toàn tác dụng của enzyme. Khi có mặt cơ chất, hoạt tính xúc tác của enzyme bị ảnh hưởng bởi loại chất ức chế và nồng độ chất ức chế. Các chất ức chế có thể tác động thuận nghịch hoặc không thuận nghịch với enzyme. Chất ức chế thuận nghịch tương tác với enzyme thông qua các liên kết không đồng hóa trị hay các phản ứng phân ly. Ngược lại chất ức chế không thuận nghịch gây ra sự thay đổi liên kết đồng hóa trị trong enzyme (Đỗ Quý Hai, 2004)

2.2.10.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Theo quy luật của các phản ứng hóa học thông thường, vận tốc phản ứng càng tăng khi nhiệt độ tăng, nhưng vì enzyme có bản chất là protein do đó khi tăng nhiệt độ tới một giới hạn nào đó thì vận tốc phản ứng enzyme sẽ bị giảm do sự biến tính của protein. Sự gia tăng nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng, vì các nguyên tử trong phân tử enzyme có năng lượng cao hơn và xu hướng lớn hơn để di chuyển. Tuy nhiên, nhiệt độ bị giới hạn trong phạm vi sinh học bình thường. Khi nhiệt độ tăng, sự biến tính nhiệt phá hủy các hoạt động của các phân tử enzyme. Điều này là do sự mở ra của chuỗi protein sau khi bị mất các liên kết yếu như liên kết hydro, vì thế vận tốc phản ứng bị giảm (Nguyễn Công Hà và Lê Nguyễn Đoan Duy, 2011).

Nhiệt độ ứng với vận tốc cực đại gọi là nhiệt độ tối thích, thường ở trong khoảng từ 40 ÷ 60C. Tuy nhiên, mỗi enzyme có một nhiệt độ tối thích khác nhau, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nguồn enzyme, cơ chất, pH môi trường, thời gian phản ứng… Nhiệt độ mà enzyme bị mất hoàn toàn hoạt tính xúc tác gọi là nhiệt độ tới hạn, thường vào khoảng 70C. Ở nhiệt độ tới hạn enzyme bị biến tính, ít khi có khả năng phục hồi. Ngược lại, ở nhiệt độ dưới 0C hoạt tính của enzyme tuy bị giảm nhưng lại có thể tăng lên khi đưa về nhiệt độ bình thường. Một số enzyme có thể chịu nhiệt rất tốt do chỉ bị biến tính bởi nhiệt độ cao, đặc biệt là các enzyme được phân lập từ sinh vật ưa nhiệt được tìm thấy trong môi trường nóng nào đó (Nguyễn Công Hà và Lê Nguyễn Đoan Duy, 2011).

2.2.10.6 Ảnh hưởng của pH

Giá trị pH có ảnh hưởng lớn tới vận tốc phản ứng enzyme, mỗi enzyme chỉ hoạt động thích hợp nhất ở một pH xác định gọi là pH tối thích của enzyme. Ví dụ, pHopt của tripsin là 5 ÷ 9, của pepsin là 1,8 ÷ 2,2. Cùng một loại enzyme nhưng thu từ các nguồn khác nhau cũng có pH tối thích khác nhau.

Sự thay đổi giá trị pH có ảnh hưởng rất lớn đến trạng thái ion hóa của các nhóm chức trong trung tâm hoạt động của enzyme, trạng thái ion hóa của cơ chất và phức chất. Ngoài các yếu tố chính đã nêu trên, hoạt tính của enzyme còn phụ thuộc vào những

yếu tố khác như ánh sáng (đặc biệt là tia tử ngoại), sóng siêu âm, tia bức xạ,… Trong hệ thống sống, hoạt tính enzyme còn phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng phát triển của sinh vật (Đỗ Quý Hai vàTrần Thanh Phong, 2005)

Một phần của tài liệu nghiên cứu trích ly lipase từ nội tạng cá lóc (Trang 27)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(70 trang)