De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

1 Biochemie 2 Chemische reacties en enzymen BCM21: samengesteld door mw. dr. B. Schrammeijer BML Docenten: dr. J. de Jong, dr. K. Langereis en dr. M. Luijendijk.

Verwante presentaties


Presentatie over: "1 Biochemie 2 Chemische reacties en enzymen BCM21: samengesteld door mw. dr. B. Schrammeijer BML Docenten: dr. J. de Jong, dr. K. Langereis en dr. M. Luijendijk."— Transcript van de presentatie:

1 1 Biochemie 2 Chemische reacties en enzymen BCM21: samengesteld door mw. dr. B. Schrammeijer BML Docenten: dr. J. de Jong, dr. K. Langereis en dr. M. Luijendijk

2 2 Chemische reacties: hoe kunnen ze verlopen? - Vrije energie - Activeringsenergie Enzymen: - Eigenschappen, werking - Naamgeving - Enzymactiviteit Intermediaire stofwisseling

3 Enkele biologische functies van eiwitten NB: een enzym is niet altijd een eiwit!!!! Sommige RNA moleculen vertonen ook enzymwerking

4 ΔG < 0reactie verloopt spontaan (exergonisch) ΔG = 0evenwicht ΔG > 0reactie verloopt niet spontaan, toevoer van vrije energie nodig (endergonisch). Denk aan de rol van ATP. De meeste reacties in ons lichaam zijn exergoon, maar verlopen niet als ze niet geholpen worden door ………………………………………. omdat ze te langzaam verlopen. De Gibbse energieverandering in een systeem

5 In heel veel gevallen zit er een energie barrière tussen reactanten en producten Wat moet er allemaal gebeuren? E A is ……….. Wat doet een enzym? ……. Reactie kinetiek

6 -Een enzym verlaagt de energiebarrière tussen reactanten en producten. -Op het hoogste energie nivo zijn de moleculen het minste stabiel Enzymen

7 Enzym + SubstraatEnzymSubstraatcomplex Enzym + Product E + SESE + P Hoe werken enzymen

8 De rol van enzymen in metabole reacties - Zonder een katalysator lopen veel reacties (ook al zijn ze exergoon) niet (te traag) - Met een katalysator verloopt de reactie vaak erg snel/ veel sneller - In levende organismen zijn enzymen de katalysatoren - Hierbij wordt de katalysator niet verbruikt Enzyme 1Enzyme 2Enzyme 3 D CB A Reaction 1Reaction 3Reaction 2 Substraat Product

9 9 Hoe werkt een enzym - enzym bindt een specifiek substraat en zorgt voor een comfortabele pasvorm voor het transitie stadium. - de binding van enzym aan substraat is exergonisch - de energie die erbij vrijkomt verlaagt de activeringsenergie voor de reactie en vergroot daarmee de reactiesnelheid Bij dezelfde temperatuur hebben meer moleculen voldoende energie dus neemt de snelheid van omzetting toe.

10 10 - komt onveranderd uit de reactie - katalyseert zowel de heen- als teruggaande reactie (hoe weet je nu welke kant de reactie op gaat?) - beïnvloedt niet de ligging van het evenwicht - de reactie blijft afhankelijk van de temperatuur Kenmerken van een enzym

11 Temperatuur en pH effect Invloed omgevingsfactoren op enzym activiteit

12 12 Het gebied in het enzym waar de katalysatie van de reactie plaatsvindt Emil Fisher (1894): Sleutel-slot model Het actief centrum van het enzym is complementair aan het substraat Polanyi (1921); Haldane (1930) en Pauling (1946): Het actief centrum is complementair aan het transitie stadium van het substraat Substraatbindingsplaats (actief centrum) van het enzym

13 13 Substraatbindingsplaats (actief centrum) van het enzym

14 Induced fit: Hexokinase

15 15 De bindingsenergie ΔGb draagt bij aan specificiteit en katalyse 1.Niet-covalente interacties - deze zwakke interacties zijn optimaal in transitie stadium van de reactie - Ionogene interacties; H-bruggen; v.d. Waalskrachten 2. Herrangschikking van covalente banden (katalyse) - tijdelijke covalente binding tussen substraat en enzym (AZ zijketens, cofactoren, coenzymen) - groep overdracht van substraat op enzym (bv. een H + ) Met welke energie verlagen enzymen de activeringsenergie?

16 16 Met welke energie verlagen enzymen de activeringsenergie?

17 Sommige enzymen hebben voor hun activiteit een niet-eiwitcomponent nodig: - Cofactor en/of - Coenzym Enzymwerking: hulp componenten

18 18 Cofactoren Metaalionen: Ca 2+, Mg 2+, K + Spore elementen: Cu 2+, Mn 2+, Zn 2+

19 19 Voorbeeld werking cofactor Enolase, 2 Mg 2+ 2-PGA PEP

20 20 Coenzymen/Vitaminen (1) - Organische groepen (kunnen niet zelf door het lichaam worden gesynthetiseerd) - vaak bevatten deze een vitamine NAD + : Nicotinamide adenine dinucleotide FAD: Flavine adenine dinucleotide Coenzym A (Vit. B1) (Vit. B2) (Vit. B6) (CO 2 ) (e - ) (NH 2 ) Vitamine B5 CoenzymA acyl groepen (RCO-)

21 Geoxideerd en gereduceerd FAD en FMN Riboflavine (Vitamine B 2 ) Coenzymen/Vitaminen: een voorbeeld

22 22 Cofactor Co-enzym Holoenzym: Compleet katalytisch actief enzym met gebonden coenzym en/of cofactor Apoenzym (apo eiwit): Eiwit deel in het holoenzym Prosthetische groep: Een coenzym of cofactor welke zeer stevig of zelfs covalent gebonden is aan het enzym Begrippen

23 23 Naamgeving van enzymen -Triviale naam: substraat-ase, substraat + reactie-ase pepsine, lysine, trypsine - Systematische naam: daarin komt één van onderstaande groepen voor. Indeling in 6 groepen naar type reactie welke ze katalyseren: 1. Oxidoreductases (oxidatie-reductie reacties) 2. Transferases(overdracht van functionele groepen) 3. Hydrolases (hydrolytische reacties) 4. Lyases (addities aan dubbele bindingen) 5. Isomerases (isomeraties) 6. Ligases (vorming van bindingen onder splitsing van ATP) - E.C. (enzym catalogus) nummer bestaande uit 4 cijfers

24 24 Glycerol + NAD + Glyceron + NADH + H + Triviale naam: glycerol dehydrogenase Systematische naam: glycerol:NAD + 2-oxidoreductase EC oxidoreductase 1werkt op CH-OH 1met NAD + als electronen acceptor 6glycerol als substraat Voorbeeld EC naamgeving

25 25 Bio-informatica Nomenclatuur van enzymen Expert Protein Analysis System

26 26 Reactie snelheid (v) Snelheid van een chemische reactie is de verandering van [S] of [P] in de tijd Reactie: A B v = - = in mol/L.s (V = k [A]) Reactiesnelheid wordt beïnvloed door: - grootte van de activeringsenergie - temperatuur - concentratie van de reagerende stoffen Δ[A]Δ[B] ΔtΔtΔtΔt

27 27 Meten van enzymactiviteit - Een enzym laat zich meten doordat het een reactie versnelt (enzymactiviteit, katalytische activiteit) - Een reactiesnelheid is de toename van de concentratie product per tijdseenheid = - Dus : We gaan de reactiesnelheid meten van een reactie zonder en met enzym Δ[B] ΔtΔt

28 28 Reactie:S P Reactiesnelheid geldt:v = d[P] / dt = - d[S] / dt(1) Wet van Lambert-Beer: Absorptie van licht door moleculen A = ε.c.l = ε.[P].l(2) A (absorbantie) ε (molaire extinctiecoëfficiënt)L mol -1 cm -1 [P] = A / ε.l c (concentratie)mol L -1 l (lengte licht afstand)cm (1)en (2):v = d[P]/dt = dA / (ε.l) dt v (reactiesnelheid)mol L -1 s -1 (we gaan dus verandering van absorbantie meten gedurende een bepaalde tijd)

29 29 1 Internationale eenheid (IU) in μmol / minuut : die hoeveelheid enzym die in staat is om 1 μmol product per minuut te vormen bij 25 o C. 1 katal (kat) in mol / seconde : die hoeveelheid enzym in staat om 1 mol product te vormen per seconde 1 katal = 6 x 10 7 IU 1 IU = 16.7 nkatal Specifieke activiteit (SA) van een enzym De specifieke activiteit is de activiteit = het aantal eenheden / mg eiwit (IU/mg eiwit of katal/kg eiwit) Eenheid van enzymactiviteit (IU of Katal)


Download ppt "1 Biochemie 2 Chemische reacties en enzymen BCM21: samengesteld door mw. dr. B. Schrammeijer BML Docenten: dr. J. de Jong, dr. K. Langereis en dr. M. Luijendijk."

Verwante presentaties


Ads door Google