_5.3.1 Đặc hiệu kiểu phản Ứng
__ Mỗi enzyme chỉ có thể xúc tác cho một trong các kiểu chuyển hóa mét chất nhất định, Ví dụ:
phản ứng oxi hóa khử, chuyên VỊ, thủy phân...
5.3. 2 Dac higu co’ chat
Co chat (hay chất nền) là những chất có khả năng Kết hợp được vào TTHD cla enzyme va bi.
chuyén hóa đưới tác dụng của enzyme. Cac enzyme đều đòi hỏi những cau tric nhat dinh của
"Cơ chat, Cac CH¿YN1HG. đêu co tinh đặc hiệu lập thê đôi VOI CƠ chat.
5.4 Cơ chế xúc tác của enzyme
ae - " S E P |
. S+E <> ES — EtP |
- Giai doan 1: : Enzyme két hop với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thành phức enzÿme-cơ . chất (ES) không bền. Phản n ứng, này xảy ra rất nhanh và đòi hỏi năng lượng hoạt hóa
thấp: . .
- Giai đoạn 2: Xây ra sự: biến đổi cơ chất dẫn tới sự r kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hóa trị trong phân tử cơ chất. nh
- _ Giai đoạn 3: tạo thành sản phẩm, còn enzyme ¢ duge giai phóng trở lại trạng thái tự do. -
“ban dau. . ơ .
` 5 Các yếu tố ảnh hướng đến vận tốc. của phân ứng enzyme 5.5.1 Ảnh hưởng của. nồng độ enzyme.
_ Trong diéu kiện thừa cơ chất thì vận tốc của phản ting enzyme v phu thuộc tuyến tính vào - - nông độ enzyme:
=k [E] |
_ Trong đó k là hằng số tốc độ, [E]là nồng độ enzyme - Khi nồng độ enzyme quá lớn thì vận tốc > khong con tuyén tính nữa.
86
_ Nhiêu phân tử enzyrne -
có thé phản ú ứng với _.
nhiều phần tử cơ chất, vì ` thể làm răng tốc dé phan
ủng
| Rate of Reaction — -_—
£
_ 5.5.2 Anh hướng của a nồng độ cơ chất - wi (G5 = fy ES
ky k3
E +§ ES _—+> P + E
" 2
Trong đó ki, kạ, k là hằng số tốc độ phản ứng g tương ứhg với tốc độ ộ vi, Vạ, V3.
Vận tốc chuyển hóa phức ES thành sản phẩm: Vorks[ES] (*)
Va [Ea] là nồng độ enzyme ban đầu, [ES] là nồng độ phức enzyme-cơ chất, [E] là nông độ:
enzyme tự do khi phản ứng đạt đến cân n bằng, Khi đó [E] = [Bol - [ES]
Ta có:
| - Tốc độ phản ứng tạo thành phức ES la: v= =k, [E][S]E ku (Es [ES)IS]
- Téc độ phân li phức ES: V =votv3= (ko+k3) [ES]
Khi hé thong phan tng dat can bang thi. v=v’
Hay ki([Eo]- [ES])[S S]= (kth) [ES]
tUỲ kag: . “ưa ky tk, ` ơ
Gọi hăng sô Michaelic- Menten là Km =. và thay vào phương trình trên, ta có:
__ IlzIsJ=rÐk- “1 + Km
Is]
‘Thay [ES ve huon trình (# ta có V, =k,[E, |e Thay [ES] p g (*) 0 sl Ws km —
Khi nồng độ c co chất đủ lớn để tất cả các phân tử enzyme tham gia phản ứng đều tạo phức với S, ta có [ES]= [Eo], khi đó phản ứng sẽ đạt vận tốc cuc dai Vinax=k3 [Eo] va ta có cân bằng sau: V, =V, ‘max TOV Day chính là phương trình Michaelic- Menten. phản ánh mỗi tương
[S]+ Km ” : _ | i
87
Chuon Y: Enzyme & Vitamin quan định lượng giữa tốc độ ban đầu của phản ứng Vo, tốc. độ tối đa Vua nông độ CƠ chất .-
ban đầu [S] và hằng số Km . l
Điểm bão “
hòa
SPhản ứng với
- zenzyme
Tốc đị phản ứng
_ Phản ứng không có.
-ˆ enzyme
Y¥ _Nồng độ cơ chất.
_58,5.3 Ảnh hướng của nhiệt độ và pH
__~ Nhiệt độ: Tốc độ phan tng do enzyme xtc tác chỉ tăng theo nhiệt độ trong một giới hạn' xác định mà ở đó phân tử enzyme vẫn còn bền chưa bị biến tính. Mỗi enzyme có một nhiệt độ tối ưu riêng (nhiệt độ tối ưu optimum temperature topt là nhiệt độ mà tại đó enzyme đạt giá trị
“hoạt tính xúc tác cực đại). -Đa số enzyme có topt vào › khoảng 40- 50°C. .
4 "Nhiệt độ tốt nhất nn, *
là thường xung oo ._ Ensyme biển tính ở quanh 40C — nhiệt độ cao vì thể tốc
Ẹ : ⁄Z độ hạ hoàn toàn
= ‘
— 9ử 8.
oe
0 2. Ww # a0 40) Sũ 6B
- Terperature°G
- pH môi trường: pH môi trường ảnh hưởng đến mức độ ¡ lon hóa cơ chất, enzyme và ảnh - hưởng đến độ bền cla enzyme. Enzyme thường chỉ ổn định trong khoảng giá trị pH nhất: định (pH giữa 5 và 9), nếu năm ngoài giá trị này sẽ dẫn tới sự thay đổi câu, trúc không gian, gây biến tính và làm giảm hoạt tính xúc tác. Mỗi enzyme cũng có một pH tối ưu riêng (pH tối ưu optimum pH khi ảnh hưởng của pH đối với enzyme mạnh hơn so với cơ chất).
88
Chuong V: Enzyme & Vitamin
Reaction
~ Rate . `
Optimum pH _ 3:5 7 9 11
pH 5.5.4 Anh hưởng c của các chất kích hoạt _
Các chất kích hoạt activator (có thê là các anion, các ion kim loại hoặc các chất hữu cơ); góp © phần làm tăng hoạt độ xúc tác của enzyme. Các chất này thường kết hợp trực tiếp với phân tử -enzyme làm thay đổi cấu tạo không gian của nó theo hướng e‹ có lợi cho. hoạt độ xúc tác. -
5, 5.5. Anh hưởng của các chất ức chế (kim: hãm)
Các chất ức. chế (hay kim ham) inhibitor cé thé 1a những lon, các phân tử vô cơ, hữu cơ kế cả các protein tồn tại song song với enzyme nhằm mục đích điều hoà, kiểm tra các quá trình.
_ trAaÒ đôi chất trong hệ thống sống, làm giảm tốc độ phản ứng xúc tác bởi enzyme. Người ta chia các chất ức chế enzyme ra làm 2 nhóm: ức chế cạnh tranh và ức chế không cạnh tranh.
~ Ue ché cạnh tranh — Competitive inhibitor 1a những chất kết hợp VỚI enzyme ngăn chặn.
enzyme két hop véi co chat. Théng thường, chất gây ức chế cạnh tranh là những chất có cấu trúc giong nhu co chat thật nên nó kết hợp với enzyme ở vị trí TTHĐ của enzyme:
, Substra te
.„Competitive - inhibitor
Active sité
Enzyme
- - Ức chế không cạnh tranh - Noncompetitive inhibitor thé hién bang cach gan lên vị trí gần.
TTHĐ nhưng không ngăn cán cơ chất kết hợp với enzyme. Chất ức chế này gắn cả lên enzyme ở trạng thái tự do cũng như ở trạng thái phức ES.
89
Chuong V: Enzyme & Vitamin -
Substrate
ctive site”
ô a
- . 3
“Noinhibilon 977777 Maximum”
. X . reacHon ˆ
rate
—# _—#_ Competitive mm ee
§ inhibition Maximum
ky Tre mm ==~ reaction
§ —— - rate with
& o N Noncompetitive tbat ae. inhibition es. noncempehtive a inhibition + psy tes
Substrate concentration ——> a:
Su anh huong cia chat tic chê lên tốc độ phân ứng của enzyme
90
Chươn V: Enzyme & Vitamin
Phan hai: VITAMIN, COENZYME
Mục tiêu bài học:.. l
1. Nêu được câu tạo và vai trò của các loại coenzym quan trong 2. Nắm được hai nhóm vitamin tan trong nước và tan trong ‘chat béo
3, Nấm được các loại vitamin có quan. hệ đến su tao thanh coenzyme
I. 1 VITAMIN
Vitamin là các: phân tử hữu cơ rat quan trong đối với các quá trình sinh học của động vật cao cấp nhưng cơ thể lại không tự tổng. hợp được và phải tiếp nhận từ nguồn thức ăn. Chúng có bản chất hoá học khác nhau, chỉ cận một lượng nhỏ trong thức ăn thì đủ đảm bảo sự sinh ._ trưởng và phát triển bình thường của cơ thể người và động vật bậc cao. Khi cơ thé thiéu
- vitamin thi sẽ bi mac những bệnh đặc trưng gọi Ì là bệnh thiếu vitamin (ilaminose).
Cách gọi tên:
theo các chữ cái A,B, C..
theo tên bệnh xảy ra khi thiếu một vitamin nào đó và ` thêm đầu r ngữ “anti” (tén sinh li) theo cấu tạo hoá học của chúng.
Phân loại:
Các vitamin tan trong nước (vitamin nhóm B), các vitamin nhóm này thường tham gia trong thành phần cầu tạo của các coenzyme khác nhau.
Các vitamin tan trong chất béo (vitamin A, D, E, K). Cac vitamin tac dung theo nhiều cơ chế khác nhau. -