Đang tải... (xem toàn văn)
Enzyme là chất xúc tác sinh học, nó có đầy đủ các tính chất của một chất xúc tác. Tuy nhiên enzyme có cường lực xúc tác mạnh hơn nhiều so với xúc tác thông thườngMỗi enzyme chỉ có khả năng xúc tác cho sự chuyển hóa một hay một số chất nhất định theo một kiểu phản ứng nhất định. Sự tác dụng có tính lựa chọn cao này gọi là tính đặc hiệu hoặc tính chuyên môn hóa enzyme.Đặc hiệu này thể hiện ở chỗ mỗi enzyme chỉ có thể xúc tác cho một trong các kiểu phản ứng chuyển hóa một chất nhất định. Cơ chất là chất có khả năng kết hợp vào trung tâm hoạt động của enzyme và bị chuyển hóa dưới tác dụng của enzyme. Mức độ đặc hiệu của các enzyme không giống nhau, người ta thường phân biệt thành các mức sau:Enzyme chỉ có thể tác dụng lên một kiểu liên kết hóa học nhất định mà không phụ thuộc vào các nhóm hóa học nằm ở hai bên liên kết.Ví dụ: Enzyme Trypsine thủy phân các liên kết peptide giữa Lysine hoặc Arginine với bất cứ aminoacid nào. Sản phẩm là những đoạn peptide có Lysine hoặc Arginine chứa nhóm COOH tự do.Enzyme chỉ tác dụng lên một kiểu liên kết nhất định và các nhóm hóa học ở hai bên liên kết cũng phải xác định.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM Đề tài báo cáo: “ Một số tính chất của enzyme: cường lực xúc tác, tính đặc hiệu, đơn vị hoạt độ enzyme” GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang 1 • Cường lực xúc tác 2 • Tính đặc hiệu 3 • Đơn vị hoạt độ TÍNH CHẤT CỦA ENZYME Một số hình ảnh về enzyme Cường lực xúc tác của enzyme Enzyme là chất xúc tác sinh học, nó có đầy đủ các tính chất của một chất xúc tác. Tuy nhiên enzyme có cường lực xúc tác mạnh hơn nhiều so với xúc tác thông thường. Một số ví dụ về cường lực xúc tác 1 mol Fe3+ xúc tác phân ly được 106 mol H2O2 /phút. Một phân tử catalase có một nguyên tử Fe xúc tác phân ly 5.106 mol H2O2/phút. 1 g pepsine trong 2 giờ thủy phân 5kg protein trứng luộc ở nhiệt độ bình thường. 1 phân tử β - amylase sau 1 giây, có thể phân giải 4000 liên kết glucoside trong phân tử tinh bột. Một số ví dụ về cường lực xúc tác Tính đặc hiệu của enzyme Mỗi enzyme chỉ có khả năng xúc tác cho sự chuyển hóa một hay một số chất nhất định theo một kiểu phản ứng nhất định. Sự tác dụng có tính lựa chọn cao này gọi là tính đặc hiệu hoặc tính chuyên môn hóa enzyme. Tính đặc hiệu của enzyme Đặc hiệu kiểu phản ứng Đặc hiệu cơ chất Đặc hiệu quang học ( đặc hiệu lập thể) Đặc hiệu này thể hiện ở chỗ mỗi enzyme chỉ có thể xúc tác cho một trong các kiểu phản ứng chuyển hóa một chất nhất định. ĐẶC HiỆU KiỂU PHẢN ỨNG Ví dụ : phản ứng oxy hóa khử, chuyển vị, thủy phân, … ĐẶC HiỆU KiỂU PHẢN ỨNG Ví dụ về phản ứng oxy hóa khử: Oxy hoá nhờ Oxydase: R−CH−COOH + 1/2O2 R−C−COOH + NH3 | | | NH2 O Khử cacboxyl nhờ Decaboxylase: R−CH−COOH + 1/2O2 R−CH2−NH2 + CO2 | NH2 Cơ chất là chất có khả năng kết hợp vào trung tâm hoạt động của enzyme và bị chuyển hóa dưới tác dụng của enzyme. Mức độ đặc hiệu của các enzyme không giống nhau, người ta thường phân biệt thành các mức sau: ĐẶC HiỆU CƠ CHẤT [...]... chú 1 Kat = 6.107 UI 1 UI = 1 µmol cơ chất ( 10-6 mol)/phút 1UI = 1/60 microkatal = 16,67 nanokatal Đơn vị hoạt độ enzyme Đối với chế phẩm enzyme ngoài việc xác định mức độ hoạt động còn cần phải đánh giá độ sạch của nó Đại lượng đặc trưng cho độ sạch của enzyme là hoạt độ riêng Đơn vị hoạt độ enzyme Hoạt độ riêng của chế phẩm enzyme là số đơn vị UI (hoặc số đơn vị Katal) ứng với 1ml dung dịch (nếu... gian Đơn vị hoạt độ enzyme Hoạt độ phân tử lớn (còn gọi là con số chuyển hóa hoặc con số vòng: turnover number) có nghĩa là phản ứng được xúc tác xảy ra rất nhanh Như vậy, hoạt độ phân tử chính là khả năng xúc tác: hoạt độ phân tử càng cao thì khả năng xúc tác càng lớn Hoạt độ phân tử cao của một số enzyme tinh khiết Catalase 5,6.106 Acetyl-cholinesterase 3,0.106 1,2.106 β-amylase Đơn vị hoạt độ enzyme. .. ứng chuyển vị gốc phosphate từ ATP đến C3 của glycerol ( chứ không phải C1 ) Đơn vị hoạt độ enzyme Đơn vị hoạt độ enzyme (UI) Năm Khái niệm Katal (Kat) 1961 1972 Là lượng enzyme có Là lượng enzyme có khả năng xúc tác làm khả năng xúc tác làm chuyển hóa 1 Phát biểu chuyển hóa 1 mol cơ micromole (1 µmol) cơ chất sau 1 giây ở điều chất sau 1 phút ở điều kiện tiêu chuẩn kiện tiêu chuẩn Đơn vị Ghi chú... enzyme Khi xác định hoạt độ enzyme cần chú ý các điểm sau: Nồng độ cơ chất trong phản ứng phải ở một giới hạn thích hợp đủ thừa để bão hòa enzyme nhưng không quá cao đến mức kiềm hãm enzyme Với những enzyme cần có những chất hoạt hóa thì phải cho những chất này vào enzyme trước khi cho cơ chất vào hỗn hợp phản ứng Nhiệt độ dùng để xác định hoạt độ phải thấp hơn nhiệt độ tối ưu của enzyme Cảm ơn cô và... khô) của chế phẩm Ví dụ: 1 dung dịch enzyme chứa 10UI (hoặc 166,7 nanokatal) trong 1ml Hoặc 1 bột enzyme chứa 10UI (hoặc 166,7 nanokatal) trong 1mg protein Đơn vị hoạt độ enzyme Thông thường hàm lượng protein được xác định bằng phương pháp Lowry Khi đã biết khối lượng phân tử enzyme thì có thể tính hoạt độ phân tử Hoạt độ phân tử là số phân tử cơ chất được chuyển hóa bởi 1 phân tử enzyme trong 1 đơn vị. .. fumaric ĐẶC HiỆU quang học (đặc hiệu lập thể) Enzyme cũng thể hiện tính đặc hiệu lên một đồng phân hình học cis hoặc trans Ví dụ: enzyme Fumarathydratase chỉ tác dụng lên dạng trans của fumaric acid mà không tác dụng lên dạng cis để tạo thành L-malic acid H COOH COOH \ / Fumarathydrarase | C=C OH − CH / \ − H2O | HOOC H CH2 | COOH ĐẶC HiỆU quang học (đặc hiệu lập thể) Trong tự nhiên cũng có các enzyme xúc. .. đối Những enzyme có tính đặc hiệu tuyệt đối được dùng để định lượng chính xác cơ chất của nó Ví dụ 2: Urease hầu như chỉ tác dụng với ure, thủy phân nó thành khí cacbonic và amoniac H2N − CO − NH2 + H2O CO2 + 2NH3 Vì vậy, có thể dùng urease để định lượng chính xác lượng ure ĐẶC HiỆU quang học (đặc hiệu lập thể) Hầu như tất cả các enzyme đều có tính đặc hiệu không gian rất chặt chẽ, nghĩa là enzyme chỉ... COOH | Đặc hiệu tuyệt đối Enzyme chỉ tác dụng lên một kiểu liên kết nhất định và các nhóm hóa học ở hai bên liên kết cũng phải xác định Đặc hiệu tuyệt đối Ví dụ 1: Enzyme Trombine còn có tính đặc hiệu hơn Trysine: nó chỉ thủy phân liên kết peptide ở phía cacboxyl của gốc Arginine nào có gốc Glycine đứng liền kề sau nó: O O || || C − NH − CH − C Glycine Arginine Vị trí thủy phân của Trombine Đặc hiệu... đều có tính đặc hiệu không gian rất chặt chẽ, nghĩa là enzyme chỉ tác dụng với một trong hai dạng đồng phân không gian cơ chất Enzyme chỉ tác dụng với một trong hai dạng đồng phân quang học của các chất ĐẶC HiỆU quang học (đặc hiệu lập thể) Ví dụ: phản ứng khử nước của malic acid để tạo thành fumaric acid dưới tác dụng của Fumarathydratase chỉ xảy ra đối với L-malic acid không tác dụng lên D-malic... Aldo-1-epimerase xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa α-D-glucose thành β-Dglucose Maleinate cis-trans isomerase của vi khuẩn xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa giữa maleic acid (dạng cis) và fumaric (dạng ĐẶC HiỆU quang học (đặc hiệu lập thể) Enzyme có khả năng phân biệt được 2 gốc đối xứng trong phân tử giống nhau hoàn toàn về mặt hóa học Ví dụ: hai nhóm –CH2OH trong phân tử glycerol, glycerophosphate kinase xúc . khử: Oxy hoá nhờ Oxydase: R−CH−COOH + 1/2O2 R−C−COOH + NH3 | | | NH2 O Khử cacboxyl nhờ Decaboxylase: R−CH−COOH + 1/2O2 R−CH2−NH2 + CO2 | NH2 Cơ chất là chất có khả năng kết hợp vào. đối Ví dụ 2: Urease hầu như chỉ tác dụng với ure, thủy phân nó thành khí cacbonic và amoniac. Vì vậy, có thể dùng urease để định lượng chính xác lượng ure. H2N − CO − NH2 + H2O CO2 + 2NH3 Những. mol Fe3+ xúc tác phân ly được 106 mol H2O2 /phút. Một phân tử catalase có một nguyên tử Fe xúc tác phân ly 5.106 mol H2O2/phút. 1 g pepsine trong 2 giờ thủy phân 5kg protein trứng luộc