Post on 16-Apr-2017
CATALISI ENZIMATICA
REAZIONI CHIMICHE
A B
[B]Keq =
[A]
REAZIONI CHIMICHE�SPONTANEITA’ DI REAZIONE
∆G = variazione di energia libera
= -RT ln Keq
= capacità di un sistema di compiere
lavoro utile
REAZIONI CHIMICHE� ∆G = - ESOERGONICA
LA REAZIONE LIBERA ENERGIA
∆G = + ENDOERGONICA
LA REAZIONE HA BISOGNO DI ENERGIA
∆G = 0 EQUILIBRIO
A
B
H2O2 Acqua ossigenata
2H2O2 2H2O + O2
∆G = - ESOERGONICA
REAZIONI CHIMICHE
� VELOCITA’ di reazione
1. Aumentando la temperatura
2. Usando dei catalizzatori
ENZIMI
�GLI ENZIMI SONO CATALIZZATORI
BIOLOGICI IN GRADO DI
AUMENTARE LA VELOCITA’
DI UNA REAZIONE SENZA ALTERARE
L’EQUILIBRIO DELLA STESSA
ENZIMI CLASSIFICAZIONE
DEIDROGENASI
DEIDROGENASI
Transferasi
CHINASI
Alcol deidrogenasi
SITO CATALITICO
EFFETTO DEL pH
pH
� Perché p……. perché H …………..
�Il termine p (operatore) simboleggia due operazioni matematiche da effettuare sulla concentrazione idrogenionica [H+]. Le due
operazioni sono: il logaritmo in base 10 della concentrazione molare espressa in
moli/litro e il cambio di segno del risultato (moltiplicazione per -1).
EFFETTO del pH
EFFETTO TEMPERATURA
20 37 60 80
REAZIONE NON CATALIZZATA
A + B
P + Q
∆G = -
ESOERGONICA
REAZIONE CATALIZZATA
http://www.youtube.com/watch?v=VbIaK6PLrRM&feature=related
MECCANISMO DELLA
CATALISI ENZIMATICA
TEORIA CHIAVE-SERRATURA
P2
P1
TEORIA dell’ ADATTAMENTO INDOTTO
P2
P1
Modello catalisi enzimatica
Funzione enzimi
http://www.youtube.com/watch?v=V4OPO6JQLOE
http://www.youtube.com/watch?v=VbIaK6PLrRM&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=E-_r3omrnxw
CINETICA ENZIMATICA
K1 K3
�S +E ES EP
P + E
K5K6
K4K2
EQUAZIONE DI MICHAELIS-MENTEN
1913
CINETICA ENZIMATICA
PARAMETRI CINETICI
�Vmax = velocità d’idrolisi massima alla quale l’
enzima tende, a concentrazioni di substrato infinite
�Km = concentrazione di substrato alla quale la reazione va metà della velocità massima
Km e affinità
1. Un valore alto di Km indica una bassa
affinità per il substrato
2 . Un valore basso di Km indica un
alta affinità per il substrato
Kcat numero di turnover
K1 K3
♦S +E ES EP
K2 K5
P + E
K4
K6
Kcat
Kcat numero di molecole di S trasformate in 1 sec
Efficienza dell’enzima
REAZIONI A PING-PONG
REAZIONI PING PONG
A + B C + DE
INIBIZIONE ENZIMATICA
1. IRREVERSIBILE
2. REVERSIBILE a. COMPETITIVA
b. NON COMPETITIVA
c. INCOMPETITIVA
COMPETITIVA
L’ INIBITORE COMPETE CON IL
SUBSTRATO PER IL SITO CATALITICO
NON COMPETITIVA
L’ INIBITORE NON COMPETE PER IL SITO
CATALITICO E SI LEGA A UN SITO
DIVERSO
INCOMPETITIVA
INIBIZIONE INCOMPETITIVA
REGOLAZIONE ENZIMATICA
1. Costitutivi /Induttivi
2. pH
3. Associazione / Dissociazione
1. Costitutivi /Induttivi
�ESOCHINASI
�GLUCOCHINASI +3.3
-7.3
-4.0
3. Associazione / Dissociazione
PKA
4. Inibizione da Prodotto
5. Precursori Inattivi
Precursori Inattivi
Precursori Inattivi
6.MODIFICAZIONE COVALENTE
ENZIMI ALLOSTERICI
� ENZIMI IN CUI SONO PRESENTI «ALTRI» ALLO SITI
� SITO CATALITICO
� SITO REGOLATORE
ENZIMI ALLOSTERICI(aspartato transcarbamilasi)
EFFETTORI
OMOTROPICI ligando = effettore, spesso è effettore positivo, il suo legame all’enzima è cooperativo perché stimola il legame di altre molecole di substrato
ETEROTROPICI molecole diverse dal substrato (spesso modulazione feedback)
Cooperazione negativa o positiva
CLASSE K modificazione Km
CLASSE V modificazione Vmax
ISOENZIMIGli isoenzimi sono enzimi esistenti in
forme molecolari diverse, catalizzanti la stessa reazione
LATTICO DEIDROGENASI LDH
E’ un tetramero formato da una diversa composizione di 2 subunita’
H = heart M= muscle
LDH
4H
4M
LDH
4H
4M