Bài giảng học ENZYME

Như đã nói ở trên một phản ứng thoát nhiệt là một phản ứng có ∆Go’ âm và hằng số cân bằng lớn hơn 1 và có thể diễn ra triệt để nghĩa là về phía bên phải của phương trình. Tuy nhiên, người ta thường có thể hỗn hợp các chất phản ứng của một phản ứng thoát nhiệt mà không thấy kết quả rõ ràng mặc dù các sản phẩm có thể được tạo thành. Chính enzyme đóng vai trò trong các phản ứng này.Cấu trúc và phân loại các enzyme Enzyme là các chất xúc tác...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng học ENZYME ENZYME Như đã nói ở trên một phản ứng thoát nhiệt là một phản ứng có ∆Go’ âm vàhằng số cân bằng lớn hơn 1 và có thể diễn ra triệt để nghĩa là về phía bên phải củaphương trình. Tuy nhiên, người ta thường có thể hỗn hợp các chất phản ứng củamột phản ứng thoát nhiệt mà không thấy kết quả rõ ràng mặc dù các sản phẩm cóthể được tạo thành. Chính enzyme đóng vai trò trong các phản ứng này. Cấu trúc và phân loại các enzyme Enzyme là các chất xúc tác có bản chất protein, có tính đặc hiệu cao đối vớiphản ứng xúc tác và với các phân tử chịu xúc tác. Chất xúc tác là một chất làmtăng tốc độ của một phản ứng hoá học mà bản thân không bị thay đổi. Do đóenzyme thúc đẩy các phản ứng của tế bào. Các phân tử phản ứng được gọi là cơchất và các chất tạo thành được gọi là sản phẩm. Nhiều enzyme là các proteinthuần khiết, nhưng cũng không ít enzyme gồm hai thành phần: thành phần protein(gọi là apoenzyme) và phần không - protein (gọi là cofactor); cả hai cần cho hoạttính xúc tác và enzyme gồm cả hai thành phần trên được gọi là holoenzyme.Cofactor được gọi là nhóm thêm (prosthetic group) nếu gắn chặt vào apoenzyme.Nhưng thường thì cofactor gắn lỏng lẻo với apoenzyme, thậm chí có thể phân likhỏi protein enzyme sau khi các sản phẩm đã được tạo thành và mang một trongcác sản phẩm này đến một enzyme khác. Cofactor gắn lỏng lẻo nói trên được gọilà coenzyme. Chẳng hạn, NAD+ là một coenzyme mang các electron bên trong tếbào. Nhiều vitamin mà con người cần đóng vai trò là các coenzyme hoặc là tiềnchất (precursor) của các coenzyme. Niacin được lắp vào NAD+ và riboflavin đượclắp vào FAD. Các ion kim loại cũng có thể liên kết với các apoenzyme và tác dụngnhư các cofactor. Mặc dù tế bào chứa một số lượng lớn và rất đa dạng các enzyme nhưng chúngcó thể được xếp vào một trong 6 nhóm (Bảng 16.2). Tên của các enzyme thườngđược đặt theo tên cơ chất mà chúng tác dụng lên và loại phản ứng được xúc tác. Vídụ, Lactate dehydrogenase (LDH) loại bỏ hydrogen khỏi Lactate:Lactate + NAD+ Pyruvate + NADH + H+ Lactate dehydrogenase cũng có thể được đặt tên đầy đủ và chi tiết hơn là L-Lactate: NAD oxydoreductase. Tên này mô tả các cơ chất và loại phản ứng chínhxác hơn. Bảng 16.2. Phân loại enzyme (Theo Prescott, Harley và Klein, 2005)Loại enzyme Phản do Ví dụ phản ứng ứng enzyme xúc tácOxydoreductase Các phản ứng oxy Lactate dehydrogenase: hóa khử Lactate + NAD+ Pyruvate + NADH + H phản ứng Aspartate Carbamoyltransferase:Transferase Các chuyển nhóm giữa Aspartate + CarbamoylPhosphate các phân tử Carbamoylaspartate + Phosphate Thủy phân các Glucose-6-Phosphatease:Hydrolase phân tử. Glucose-6-Phosphate + H2O Glucose + Pi Loại bỏ các nhóm Fumarate hydratase:Lyase để tạo thành các L-malate Fumarate + H2O nối đôi hoặc bổ sung các nhóm vào nối đôi. Các phản ứng xúc Alanine racemase:Isomerase tác đồng phân hóa. L-alanine D-alanine Nối 2 phân tử nhờ Glutamine synthetase:Ligase năng luợng của Glutamate + NH3 + ATP Glutamine + ATP + ATP (hay của các Pi nucleoside triphosphate khác) Cơ chế của các phản ứng enzyme Cần nhớ rằng các enzyme tăng cường tốc độ phản ứng nh ưng không làm thayđổi hằng số cân bằng. Nếu một phản ứng là thu nhiệt enzyme sẽ không chuyểndịch cân bằng và nhiều sản phẩm hơn sẽ được tạo thành. Các enzyme chỉ nâng caotốc độ mà ở đó phản ứng diễn ra theo hướng cân bằng cuối cùng. Để hiểu được enzyme xúc tác các phản ứng như thế nào ta hãy xem xét diễnbiến của một phản ứng hoá học thải nhiệt bình thường sau đây:A+B C+D Khi các phân tử A và B tiếp cận nhau để phản ứng chúng sẽ tạo thành mộtphức hợp ở trạng thái quá độ chi cả cơ chất và sản phẩm (Hình 16.13)Hình 16.13: Coenzyme như các chất mang Chức năng của 1 coenzyme trong vai trò mang các chất đi khắp tế bào.Coenzyme C cùng với enzyme E1 tham gia ch uyển hóa A thành sản phẩm B.Trong quá trình phản ứng coenzyme C nhận X từ cơ chất A và có thể chuyển Xsang cơ chất P trong phản ứng 2. Kết quả là coenzyme lại trở về dạng ban đẩu đểsẵn sàng tiếp nhận 1X khác. Coenzyme không chỉ tham gia vào 2 phản ứn ...