Home >Documents >Filehost_Enzime Si Coenzime - Cristiana Filip

Filehost_Enzime Si Coenzime - Cristiana Filip

Date post:20-Jul-2015
Category:
View:736 times
Download:118 times
Share this document with a friend
Transcript:

CRISTIANA FILIP

ENZTME$r COENZIME

't

Editurapf,ll

rAsr.2007

REFEnnrytt gTm,rT, rc r: rF'

PROF.DR.COJOCARUDUMITRU - Uniuersitatea,Al.I.Cuza" Iasi PROF.DR. NASTASIA EORGHIIA_ U.M. F. " Gr. T.pop a" ragi -GH PORF.DR.MAGDA BADESCU - IJ.M.F."Gr.T.popa" Iagi

EDtruRAtrnSoseaua Stefan Marenr. 11 lasi-7OO49g cel f el. lfax:0232-212740 e-mail :[email protected] www.pimcopy.ro EDITURA ACREDITATA CNCSIS BUCURESTI 66/01.05.2006 Descrierea CIP a Bibliotecii Na{ionalea RomAniei FILIP, CRISTIANA .I Enzime9i coenzime Filip Cristiana. Iagi : pIM, 2007 / Bibliogr. ISBN 978-973-7 16-798-9 577.15

Tehnoredactare computerizatd: Doina R6.$canu

Prefati Enzimele sunt componente esenliale ale vietii. Fdr5. ele reacliile chimice s-ar desfasura cu o viteza atAt de mici probabil, viala nu ar fi sesizabi15.. incAt, Mai mult, f5re capacitatea 1or de a discerne atat intre structuri diferite, cdt qi intre structuri asemdndtoare, in mod sigur hoasul ar fi regula. Surprinzdtor enzimele mai dau dovadd qi de capacitate de adaptare la modificirile ce intervin in mediul 1or, celular. De aceea putem, fard refinere, sI numim aceste molecule, primele molecule inteligente. Manualul de fali se doreqte a fi un material util in primul rdnd studentilor facultalii de medicinS. cAt qi celor ce studiazd biologia qi biochimia. Materialul pune accentul pe elementele de cinetic6 ertzirrraticS', a cSlor utilitate practici in proiectarea medicamentelor, este de necontestat. in p1us, cinetica enzimaticd sti la baza in{elegerii regiirii metabolismelor gi a coreldrii intermetabolice care fac posibild suslinerea vielii. Manualul face qi o prezentare a vitamineior care sunt componente coenzimatice esenlia1e. Rolul lor in activitatea enzimelor este evidenliat prin prezentared mecanismelor reacliilor la care acestea participd. Importanla cunoqterii metabolismului vitaminelor este justificatd de faptul cd deficitul lor duce la insta-larea unor afectiuni severe, caracteristice. Materialul se adreseaze deopotrivd specialigtilor ce lucreazd in laboratorul clinic, unde aproape toli parametrii biochimici sunt determinali prin metode enzimatice. Fere a avea pretenlia de a fi epuizat toate aspectele legate de tema abordati, autorul iqi exprimd speranla cd cei interesali vor gasi suficiente informalii gi rdspunsuri referitoare la acest capitol al biochimiei. in vederea exprimdrii pdrerilor critice qi a eventualeior completdri qi sugestii cu privire 1a conlinutul gi conceplia acestui la adresa de email: disponibil autorul este material, [email protected] Autor Cristiana Filip

CI'PRINS I. DNZIME INTRODUCERE I.1. DEFINITIE I.2. NOMENCI"{TURA I.2. 1. Oxidoreductaze I.2.2. Transleraze I.2.3. Hidrolaze I.2.4. Liaze l.2.5.Immeraze 1.2.6. Ligaze sau sintetaze I.3. STRUCTURA ENZIMELOR 1.3.1.lzoenzime I.4. SPECIFICITATE I,5. MECANISME DE CATALIZA I.6. CINETICA ENZIMATICA I.6. 1. Noliuni de cinetic+ generale I.6.2. Cineticd enzimaticd I.6.2.1. Cinetica de tip Michaelis-Menten I. 6.2.2. Ecualia Uneweaver-Burk I.6.2.3. Inhibilia activit6lii enzimelor 1.6.2.3.1. Inhibitia reversibild 1.6.2.3.7.7.Inhibitia competitivd I.6.2.3.1.2. Inhibifia necompetitivd 1.6.2 .3 .2 . Inhibitia ireversibil6 I.6.3. Medicamente - inhibitori competitivi L6.4. Cinetica de tip sinusoidal I.7. REGLAREA ACTIVITATN ENZIMELOR I.7. 1. Reglarea alostericd L7. 1. 1. Structura enzimelor alosterice I.7. 1.2. Funcfionarea enzimelor alosterice activitatea enzimelor alosterice I.7. 1.3. Factorii care regleazS.

9 11 13 74 t4 74 15 18 79 2T 26 26 29 40 42 42 44 46 48 52 53J+

58

I

I.7.2. Reglarea cova.lenta I.7.3. Transformarea pro-enzimelor in enzime active I.7.4. Reglarea sintezei de enzime r.8. IMPORTANTA BTOMEDTCALA ENZTMELOR A I .8 . 1. Utilizarea enzimelor in stabilirea unui diagnostic I.8.2. Utilizarea enzimelor in scop terapeutic II. COENZIME VITAMINICE II. 1. VITAMINELE HIDROSOLUBILE [.1.1. Vitaminei Br $i coenzima tiaminpirofosfat II. 1.2. Vitamina Bz (riboflavina) 9i coenzimele flavinice II.1.3. Vitamina Ba (piridoxina) qi coenzimele derivate II.1.4. Biotina (vitamina H) qi rolul ei coenzimatic II.1.5. Vitamina pp (niacina) gi coenzimele nicotinamidice IL 1.6. Acidul pantotenic (vitamina Bx) gi coenzima A IL 1.7. Acidul derivate folic (acidul pteroifgtutamic) I qi coenzimele

60 60 ozOJ

63 68 69 70 77 72 75 77 79 81 83 85 89 90 97 96 101 105 108

II.1.8 Vitamina Brz (cobalamina) qi rolul ei coenzimatic II. 1.9. Vitamina C (acidul ascorbic, factor antiscorbutic) II. 2. VITAMINE LIPOSOLUBILE II.2.1. Vitamina A II.2.2. Vitamina D IL2.3. Vitaminele E IL2.4. Vitaminele K qi rolul lor coenzimatic Bibliogralie

I. ENZIME

INTRODUCERE Existi doud condilii fundamentai.e pentru via!d.: prima ca entitdlile vii s5. se poate multiplica qi cea de a doua ca acestea si se poatd hrdni. Nici unul din cele dou5. fenomene nu este posibil fdr5. enzime deoarece miile de procese care suslin viala ar avea loc cu viteze imperceptibile in absenla enzimelor. Enzimele au o extraordinard putere cataliticd qi o mare specificitate, mai mult capacitatea 1or catalitici poate fl reglati cu multi precizie. t biocatalizatori care maresc viteza reactiilor

I.1. DEFIMTIE Enzimele sunt

chimice care au 1oc in organism, fdrd a suferi modilicdri structurale, regS.sindu-seneschimbate 1a sfArqitul reacliei. Ele catafizeazS. doar reacliile posibile din punct termodinamic, prin micgorarea energiei de activare. Prin energie de activare se inlelege energia necesarS. unei molecule de substrat, pentru a ajunge intr-o stare inalt energeticd numitS. stare de ftanzilie, stare favorabild formdrii produsului. Energia de activare este egal5 cu diferenla dintre energia libera a reactanli1or qi energia unui compus instabil, inalt energetic ce apare in cursul formdrii produsului. Prin substrat se inlelege o moleculd sau un grup de molecule asupra cdruia actioneazd errzirna. de vedere

in reacliile chimice, pentru ca dou6 molecule sa interactioneze ele trebuie sd vind in contact (Iig. l). Nu toate ciocnirile sunt inse eficiente in sensul cd, Iie coliziunea nu are loc dupi un unghi favorabil (figl.a), fre nu este suficient de puternicd. pentru a genera produgi de reactie (fig 1.b), Este nevoie ca moleculele si aibd o anumite incircdturd energeticd incdt ciocnirea sd. fie suficient de putemice ca sa genereze produqi (fig 1,c.), cu arte cuvinte, existd o bariere energetica ce trebuie depiqitd pentru ca reactanlii se se transforme in produqi de reacfie. Aceasti barierd. energetice poarte numeie de energie de activare Si este notatd G (fig. 2).

[email protected] - - - - - ) TA ( [email protected] i l )( ( y (,

u .8\

G\

>b)\-./

l.

[email protected]\--l

\ ",

a r--..,

,.( A) . \ \ \_/

! ^6 [email protected]

s# aetranzltieFig.1 - In situati e a qi b ciocnir e sunt ineficiente deoarece nu duc ra produqi de reactie;'in situalia c ciocnirea a"Jr," ln"r"rrta I:t::: t la rormarea acestora "onducend

In absenla enzimelor puline molecule (uneori nici una) au suficientd energie pentru a depdgi aceasta barierd energetice qi a se tra'sforma in produgi. Deoarece viteza de reaclie este datd de numdrul de molecule de produs format in unitatea de timp, inseamna cE viteza de reac{ie in absenla enzimelor este micd. In faz1, gazoasd sau lichid5 moleculeie pot primi suficientd energie pentru a depdqi aceaste barierd energetici prin cre$terea

1

presiunii sau temperaturii

astfel ca ciocnirile dintre e1e sd devinS.

productive gi sd ducd 1aformarea de compugi. in organismele vii, moleculele nu pot primi energie in acest mod, in schimb bariera energetice poate fi micqorati astfel lncAt un numdr mai mare de molecule sd o poatd depdgi qi sd se transforme in produqi de reactie. Acest lucru este realizat prin prezenla unor "catalizatori" speciali qi anume enzimele. in consecinli, cu cat aceastd barierd energeticl va fi mai micd cu atat un numdr mai mare de molecule vor atinge starea de tranzilie, vor forma produqi de reaclie, deci viteza de reaclie va creqte (fig. 2).

Dire ctia dE darfesnrare

a reactiei

:] Fig. 2 - Varialia energiei libere funclie de direclia de desfe$urare a reacliei S)P. Graficul prezinte pe ordonate modilicdrile suferite de energia de activare in timpul reactiei iar pe abscisd schimbdrile chimice progresive suferite de substrat (rupere, formare de legaturi) in cursul transformSrii in produs. G".."r este diferenta de energie in cazul reacliei necatalizate, AG."t este diferenla de energie in cazul reacliei catalizate elfzi'lj,atic l2l.

Graficul din figura 2 prezintl, varialia energiei libere {cantitatea de energie din totalul energiei interne ce poate fl utilizat de o mo1ecul5. pentru: a forma noi legdturi in produs chimice etc.) in timpul in care conversiei este pe ordonatd

substratului

de reaclie,

reprezentate energia liber5 (G), iar pe abscisd direclia de desfS.qurarea reacliei. Energia liberd a produsului de reaclie P (G P/ este mult mai mic5. decAt cea a substratului S (G I , ca atare diferenla de energie dintre ceea ce din punct de cele doud stdri este negativd, G P - G S < 0,

8

vedere termodinamic

indicd. faptul cd reaclia se poate desfdgura in direcfia formirii produsului S) p. Altfel spus, reaclia este posibili din punct de vedere termodinamic, independent de pre?.enla oricirui catalizator. Cu toate acestea, deqi reaclia este posibild., pentru a se putea transforma in produs, substratul S trebuie mai int6i sd. atingd. starea de tranzlfie. ln aceastd stare atet reaclia directd. S)p cat gi cea inverse P)S sunt Ia fel de posibile. Diferenla de energie AG (intre energia liberi a substratului qi cea a stdrii de tranzilie), cunoscutd. ca energie de activare, reprezintd energia necesari tuturor aranjArilor gi rearanjdriior structurale pe care Ie suferd substratul

of 108

Embed Size (px)
Recommended