Bài giảng Enzyme và sự xúc tác sinh học - TS. Nguyễn Minh Xuân Hồng

Bài giảng "Enzyme và sự xúc tác sinh học" trình bày về khái niệm Enzyme, cấu trúc của Enzyme. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng để có thêm tài liệu học tập và nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Enzyme và sự xúc tác sinh học - TS. Nguyễn Minh Xuân Hồng 4/10/2013 TS. Nguyễn Minh Xuân HồngKhoa Công Nghệ Thực Phẩm – ĐH Nông Lâm Tp. HCM1. KHÁI NIỆM: - Chất xúc tác sinh học: vận tốc cao, đặc thù. - Có trong tế bào mọi vi sinh vật - Tham gia phản ứng in vivo và in vitro. - > 2000 enzyme đã được khám phá. - Ứng dụng rộng rãi: CNTP, chăn nuôi, y dược... 1 4/10/20132. CẤU TRÚC CỦA ENZYME2.1 Bản chất của enzyme - Protein: cấu trúc bậc I, II, III, IV. - Cofactor (nếu có): bản chất phi protein.2.1.1 Enzyme một cấu tử- Thành phần cấu tạo chỉ có protein: một hoặc nhiều chuỗi polypeptide.- Khối lượng phân tử phụ thuộc số lượng chuỗi hoặc chiều dài chuỗi.- 1 Dal = 1,67 * 10-24g 2 4/10/2013 2.1.2 Enzyme nhị cấu tử- Ngoài protein (apoenzyme) còn có thêm cofactor.- Apoenzyme ảnh hưởng đến tính đặc hiệu cơ chất.- Cofactor ảnh hưởng đến đặc điểm phản ứng xúc tác.- Cofactor:+ Ion kim loại: Zn2+, Fe2+, Cu2+, Mg2+, Ca2+… liên kết chặt với apoenzyme.+ Dẫn xuất của vitamin: liên kết chặt hoặc lỏng với apoenzyme. 2.2. Tính chaát lyù hoùa - Tính hoøa tan: tan trong nöôùc  dung dòch keo. - Tính löôõng cöïc. - Tính deã bieán tính. - Deã bò phaân giaûi bôûi protease. 3 4/10/2013 2.3. Trung taâm hoaït ñoäng cuûa enzyme- Enzyme moät caáu töû Trung taâm hoaït ñoäng laø nhoùm chöùc cuûa acid amin lieân keát laïi.Ví duï: Nhoùm SH cuûa cystein Nhoùm OH cuûa serin NH2 cuûa lysin COOH cuûa aspartic vaø glutamic COOH cuûa AA cuoái maïch.- Enzyme hai caáu töû Ngoaøi moät soá nhoùm chöùc cuûa acid amin coøn coù theâm cofactor (cation kim loại hay coenzyme: nhóm ngoại, cosubstrate). 4 4/10/20133. Cô cheá hoaït ñoäng xuùc taùc cuûa Enzyme 5 4/10/2013Cöôøng löïc xuùc taùc:- Enzyme coù taát caû tính chaát cuûa chaát xuùc taùc + Caàn söû duïng vôùi moät löôïng nhoû. + Sau phaûn öùng ñöôïc traû laïi nguyeân nhötraïng thaùi ban ñaàu.- Öu ñieåm cuûa enzyme: Cöôøng löïc xuùc taùc maïnh hôn chaát xuùc taùc voâ cô.Ví duï: 18 Kcalo H2O2 H2O + ½ O2 pt + 11,7 Kcalo H2O2 H2O + ½ O2 Catalase + 5,5 Kcalo H2O2 H2O + ½ O2 6 4/10/2013Cô cheá xuùc taùc- Thuyeát hôïp chaát trung gian(Enzyme) ( cô chaát) (chaát trung gian) (Enzyme) (Saûn phaåm)Giaûi thích heä thoáng phaûn öùng ñoàng theå(Enzyme vaø cô chaát cuøng moät traïng thaùi) 7 4/10/2013Ñieàu kieän ñeå enzyme keát hôïp cô chaát:Đk.1. Thuyeát Fisher: Thuyeát oå khoùa – chìa khoùaTrung taâm hoaït ñoäng enzyme coù caáu truùc khoânggian phuø hôïp vôùi cô chaát.Đk.2. Thuyeát tieáp xuùc caûm öùng (Koshland)Khi töông taùc E vaø S xaûy ra, coù söï thay ñoåi caáu hìnhkhoâng gian cuûa trung taâm hoaït ñoäng E sao cho phuøhôïp vôùi cô chaát S.Thuyeát naøy ñöôïc giaûi thích cô cheá taùc duïng cuûa:alpha - amilase, ribonuclease, hexokinase 8 4/10/2013Đk.3. Moät soá enzyme caàn hoaït hoùa môùi hoaït ñoängñöôïc- •Thuyeát haáp phuï + Chaát xuùc taùc haáp phuï cô chaát leân beà maët chuùng noàng ñoä cô chaát vuøng beà maët chaát xuùc taùc taêng taïo ñieàu kieän phaûn öùng xaûy ra deã daøng. + Duøng giaûi thích cô cheá xuùc taùc phaûn öùng giöõa 2chaát dị theå .-Ví duï: Cô chaát theå loûng (khí) Enzyme theå raén. 9 4/10/20134. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán vaän toác phaûn öùng doenzyme xuùc taùc4.1. Nhieät ñoä•Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán vaän toác phaûn öùng: + Ở to thaáp (0o - 40oC): V khi to  + ÔÛ to cao: V  khi to  (enzyme ...