Bài giảng Hóa sinh: Xúc tác sinh học - DSCKII. Nguyễn Văn Ảnh

Bài giảng Hóa sinh: Xúc tác sinh học - DSCKII. Nguyễn Văn Ảnh. Sau khi học xong bài này, học viên có thể: trình bày được những đặc điểm chung của enzyme, vitamin và hormon; trình bày được danh pháp, phân loại và những đặc điểm cấu trúc chung của enzym; giải thích được có chế xúc tác chung của enzyme và trình bày được khái niệm về động học của enzyme;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa sinh: Xúc tác sinh học - DSCKII. Nguyễn Văn ẢnhBàigiảnghóasinh XÚCTÁCSINHHỌCDSCKII.NguyễnvănẢnhMỤC TIÊU : 1. Trình bày được những đặc điểm chung của enzym, vitamin vàhormon 2. Trình bày được danh pháp, phân loại và những đặc điểm cấu trúcchung của enzym 3. Giải thích được có chế xúc tác chung của enzym và trình bày đượckhái niệm về động học của enzym. 4. Nêu được tính đặc hiệu của enzym và các yếu tố ảnh hưởng đếnhoạt động của enzym.A. ĐẠI CƯƠNG : 1. PHẢN ỨNG HOÁ SINH :Định nghĩa phản ứng hóa sinh : là tất cả các phản ứng hoáhọc xảy ra trong cơ thể sống ( trong tế bào, trong bào quan,ngoài tế bào) phần lớn các phản ứng hoá sinh là phản ứngthuận nghịch do enzym xúc tác và người ta có thể chiết xuấtenzym từ các mô sống , rồi tiến hành phản ứng hóa sinhtrong phòng thí nghiệm ( in vitro ), tậphợpcácphảnứnghóasinhnósẽtạo thànhquátrìnhchuyểnhóacácchất,đápứng 2yêucầutrên +tạocácchấtxâydựngcơbảncơthể(đại phântử)==>tạohình +tạonănglượng==>Tạothânnhiệt đểtạocôngđảmbảohoạt độngsống(cocơ...)* Động hóa học : thì phản ứng chia làm 2 loại : - Phản ứng một chiều không thuận nghịch :A ----> B - Phản ứng 2 chiều thuận nghịch : A B ( phần lớn phản ứng hóa sinh là phản ứng thuậnnghịch ) k1 thuận A+B C+D k2 nghịchk1 , k2 : hằng số tốc độ ( hoặc hệ số tốc độ ) của phản ứngthuận nghịch. Ta có : tốc độ phản ứng : v1 = k1 [A] [B] v2 = k2 [ C] [D]MớiđầuchỉcóAvàBchưacóCvàD,nồngđộAvàBlớnnhấtnênv1cựcđại,mặtkhácnồngđộCvàDbằng0nênv2cũngbằng0.KhiAvàBphản ứngvớinhautạothànhCvàDthìnồngđộAvàBgiảmdần,nồngđộCvàDtăngdần,dođóv1giảmdần,vàv2tăngdần.Đếnmộtlúcnàođóthìv1=v2,đólàtrạngtháicânbằngđộng,trongđóphản ứngvẫntiếptụcxảyratheohaichiềunhưngtốcđộphảnứngtheochiềuthuậnbằngtốcđộphảnứngtheochiềunghịch.Tacó:v1=v2 k1[C][D] k1 [A] [B] = k2 [C] [D] = = Kcb (hằng số cânbằng) k2 [A][B] Mỗi phản ứng thuận nghịch có hằng số cân bằng riêng.* Về mặt nhiệt động học: có 2 loại- Phản ứng phát năng (về nhiệt độ có phản ứng nhiệt)- Phản ứng thu năng ( về nhiệt độ có phản ứng thu nhiệt)Năng lượng tự do là : phần năng lượng có thể biến thànhcông ( tức là phần năng lượng có thể sử dụng được).Ví dụ: xét phản ứng từ A -------> B thì năng lượng tự do củaA, B là GA và GB ( Gibbs)* Biến thiên năng lượng tự do: ∆ G = GB - GA ( phần thể hiệnra, làm bật ra năng lượng, sinh công, năng lượng để sửdụng)- Nếu GB > GA ---> ∆G > 0 : phản ứng thu năng. Phản ứng này khôngtự xảy ra được theo chiều A ---> B, chỉ xảy ra khi đưa đủ năng lượngvào : phản ứng tổng hợp trong hóa sinh.- Nếu GB < GA ---> ∆G < 0 : phản ứng phát năng. Phản ứng này cóthể tự xảy ra theo chiều A ---> B. Gọi là phản ứng thoái hóa trong cơthể.* Biến thiên năng lượng tự do chuẩn ∆G0 : phản ứng xảy ra trong điềukiện chuẩn khi [A] = [B] = 1 mol/lít T0 = 25C pH = 0Ta xét phản ứng hóa sinh trong cơ thể với pH = 7 thì ta gọi biến thiênnăng lượng tự do là Go’.2. CHẤT XÚC TÁC SINH HỌC :- Phần lớn các phản ứng trong cơ thể đều có chất xúc tác- Chất xúc tác sinh học là sản phảm sinh vật, lượng nhỏ nhưng cókhả năng làm tăng nhanh phản ứng, cuối cùng giữ nguyên sau phảnứng. Có 3 loại chất xúc tác sinh học là Vitamin, Enzym, Hormon (ống tiêuhóa). Trong 3 chất nầy, enzym quan trọng nhất, nó là trung tâm trựctiếp tham gia các phản ứng hoá sinh.Vídụ:xétphảnứng (cơchất)AB(sảnphẩm) E E Gọiphảnứngenzymvìcóenzymxúctác. Trongquátrìnhphảnứng,enzymcóthểthayđổinhưng cuốicùngvẫnlàenzym.Chú ý :+ Khả năng xúc tác của enzym rất lớn, có thể làm tăngnhanh phản ứng hàng triệu lần.Ví dụ : CO2 + H2O H2CO3Enzym là carbonic anhydrataz (mất nước của CO2)Một phân tử enzym nầy có thể hydrat hóa 105 phân tửCO2 trong 1 giây ----> làm phản ứng nhanh hơn 10 triệulần so với phản ứng không được xúc tác.+Enzymkhônglàmthayđổihệsốcânbằngmàchỉlàmchophảnứngmauđạtđếntrạngtháicânbằng.+Enzymcótínhđặchiệu(chuyênbiệt)rấtcao,nghĩalàxúctácnhữngphảnứngnhấtđịnhvớinhữngcơchấtnhấtđịnh. H2O Tinhbột>Maltoz,Glucoz Amylaz ...