prof Goran Po biokatalizatori fermenti katalizatori pojam MENJAJU

prof. Goran Poš

- biokatalizatori (fermenti) - katalizatori - pojam MENJAJU BRZINU HEMIJSKE REAKCIJE BEZ UTICAJA NA TOK SAME REAKCIJE Reakcija bez katalizatora: A + B --> AB Reakcija sa katalizatorom: A + K --> AK AK + B --> AB + K - katalizatori kod motornih vozila

Energija aktivacije (Ea) ENERGIJA KOJU JE POTREBNO DOVESTI MOLEKULIMA DA BI MEĐUSOBNO REAGOVALI Uloga katalizatora (enzima): SMANJENJE Ea Efekat katalizatora (enzima): POVEĆANJE BRZINE HEMIJSKE REAKCIJE

Osnovni pojmovi: ENZIM I SUPSTRAT

Priroda enzima: ENZIM (HOLOENZIM) APOENZIM proteinski deo KOENZIM neproteinski deo Dejstvo spoljnih faktora na enzime - uticaj temperature na brzinu aktivnosti enzima p. H na brzinu aktivnosti enzima koncentracije susptrata na brzinu aktivnosti enzima koncentracije enzima na brzinu aktivnosti enzima 1) Uticaj temperature na brzinu aktivnosti enzima temperatura brzina aktivnosti enzima (do određene granice) – proteinska priroda 2) Uticaj p. H na brzinu aktivnosti enzima - uska granica delovanja (fiziološki interval)

3) Uticaj konc. supstrata na brzinu aktivnosti enzima konc. supstrata brzina aktivnosti enzima (do određene granice) – zasićenje centara enzima 4) Uticaj konc. enzima na brzinu aktivnosti enzima konc. enzima brzina aktivnosti enzima (linearni rast) Inhibicija dejstva enzima - nekompetitivna inhibicija - kompetitivna inhibicija 1) Nekompetitivna inhibicija supstance utiču na proteinsku strukturu enzima Hg 2+, Ag+, Al 3+, KCN, CO, trihlorsirćetna kiselina 2) Kompetitivna inhibicija supstance slične strukture ćilibarna/malonska kiselina se takmiče (competition) sa supstratom za enzim

Specifičnost dejstva enzima VISOKA SPECIFIČNOST - najistaknutija osobina enzima 1) Niska specifičnost - vrsta veze u molekulu 2) Grupna specifičnost – određeni oblik veze sa strogo određenom strukturom 3) Apsolutna grupna specifičnost – različite podklase iste grupe jedinjenja 4) Apsolutna specifičnost – potpuno specifična za supstrat određene strukture 5) Stereohemijska specifičnost – potpuna selektivnost za određeni izomer Klasifikacija i nomenklatura enzima - AZE - naziv prema tome šta enzim radi - jedinstvena podela na šest grupa

1) 2) 3) 4) 5) 6) Oksidoreduktaze Transferaze Hidrolaze Liaze Izomeraze Ligaze - sve klase podeljene na podklase - četvorofigurativni sistem 1. 1. 1. klasa - oksidoreduktaza 2. podklasa – tip katalisane reakcije 3. potpodklasa – tip akceptora u reakciji 4. redni položaj u potpodklasi

1) Oksidoreduktaze KATALIŠU PROCESE OKSIDOREDUKCIJE PRIMANJEM ILI OTPUŠTANJEM ELEKTRONA - alkoholne dehidrogenaze - hidroperoksidaze - fenoloksidaze 2) Transferaze KATALIŠU PRENOSE GRUPA, RADIKALA I DELOVA MOLEKULA IZMEĐU JEDINJENJA - transaldolaze transketolaze acetiltransferaze fosforilaze aminotransferaze

3) Hidrolaze KATALIŠU HIDROLITIČKO RAZLAGANJE SUPSTRATA UZ UČEŠĆE VODE - peptidaze karbohidraze amidaze esteraze 4) Izomeraze KATALIŠU REAKCIJE INTRAMOLEKULSKE RASPODELE – DOVODE DO IZOMERIZACIJE 5) i 6) Ligaze i liaze KATALIŠU PROCESE KARBOKSILACIJE I DEKARBOKSILACIJE KARBONSKIH KISELINA Ligaze - stvaranje veze C-C, C-N, C-O, C-S Liaze – reakcije eliminacije uz formiranje dvostruke veze

Koenzimi (kofaktori) ENZIM (HOLOENZIM) APOENZIM proteinski deo KOENZIM neproteinski deo - dopunske supstance iz žive ćelije - u toku enzimske reakcije ostaju nepromenjeni 1. KOENZIMI 2. PROSTETIČKE GRUPE 3. AKTIVATORI 1. KOENZIMI - termostabilni - manja molekulska masa - samostalno prenose pojedine grupe, atome, jone i radikale - pojedini koenzimi prolazno povezani sa enzimom

Neki koenzimi: NAD (NADP) – Nikotin. Amid. Dinukleotid (FOSFAT) FAD – Flavin. Adenin. Dinukleotid Koenzim A (Co. A)

Vitamini rastvorljivi u vodi kao koenzimi: 2. PROSTETIČKE GRUPE - termostabilni - manja molekulska masa - čvrsto i trajno vezani za enzim

Hem (neproteinski deo hemoglobina) 3. AKTIVATORI - neophodne neorganske komponente enzima - joni teških (i lakih) metala: Na+, K+, Mg 2+, Ca 2+, Zn 2+, Cu 2+, Mn 2+, Fe 3+, Al 3+, Co 2+, NH 4+