Enzymy

ENZYMY

• umožňují reakce relativně stabilních org. sloučenin za mírných, organismu vlastních podmínek (vodní prostředí, nízká teplota a tlaku) jejichž výsledným produktem je stabilní sloučenina, která se může po katalytické/repel. rovnováze rozkládat in vitro na další produkty, které jsou relativně inertní teploty

• vysoce účinné, stálé, nízké koncentrace 1 molekula enzymu za 1s přemění až 25*10^6 molekul substrátu za různých podmínek reakcí

stavba:

• látky bílkovinné povahy, na základě chem. složení se dělí na:

  • jednosložkové, které se skládají jen z bílkovin, která je nositelem obou specifických funkcí

  • dvousložkové – složené z:

    • bílkovinné složky, kt. je nositelem specifity (účinu),

    • nebílkovinné složky, kt. je nositelem specifické funkční (účinné) skupiny

      • Zn²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Cu²⁺, org. molekuly – deriváty vitamínů, nukleotidů

• celá molekula apoenzym + kofaktor se označuje – holoenzym, katalytický aktivní komplex

KOFAKTORY

• mají charakter:

  • prostetická skupina

  • koenzym

• disociovat (deriváty vitamínů)

• při ch. reakci se stává donorem nebo akceptorem protonů, elektronů nebo atomových skupin

• příklady koenzymů

Klasifikace a názvosloví enzymů:
Základní klasifikace enzymů je typ chemické reakce, kterou katalyzují. Všechny dosud známé enzymy řadíme do 6 hlavních tříd, z nichž každá má ještě podtřídy.

1. oxidoreduktázy – oxidačně-redukční procesy (dehydrogenázy)

2. transferázy – přenos charakteristické skupiny mezi dvěma substráty (fosfát, aminoskupiny, CH₃)

3. hydrolázy – hydrolytické štěpení vazeb, (esterázy, glykolázy, ATP-asy)

4. lyázy – štěpení H₂O, CO₂, NH₃, nebo jiných vazeb za vzniku dvojné vazby (dekarboxylázy, aldolázy)

5. izomerázy – přeměna jedné izomerické formy na jinou (isomerázy, mutázy)

6. ligázy – syntéza (připojení) dvou substrátů za využití energeticky náročných vazeb, tj. syntézu makromolekul (syntetázy ATP / ATP-syntáza, karboxylázy)

Názvy enzymů jsou odvozeny od typu katalyzované chem. reakce. Systematický název se skládá ze dvou částí: název substrátu, který vstupuje do reakce + označení typu katalyzované reakce se zakončením -asa.

Mechanismus katalytického působení enzymů:

• umožňují, vychýlení a regulují (na rozdíl od kat.) průběh chemických reakcí (na molekuly) enzymy mají na svém molekulu substrátu, místo vlastních chem. se nazývá – reakce probíhá vlastnosti enzymu.

Teorie působení enzymů:
A. teorie zámku a klíče:
B. teorie indukovaného přizpůsobení:

Faktory ovlivňující enzymatické reakce:

• koncentrace substrátu (Michaelisova konst.)

• fyzikálně chemické vlastnosti prostředí (pH, teplota)

• množství enzymu

• přítomnost aktivátoru/inhibitoru