donderdag 14 april 2022
H2. Enzymen
1. Algemene inleiding
Sterk exergone reactie
Thermodynamisch gunstig, maar traag—>verschil in katalyse
Wat zijn enzymen?
=Eiw = katalysten + actieve site + cofactoren
->substr vormt bindingen + AZresidu’s —>conformatieverandering
->transitietoestand gestab —> additionele bindingsmogelijkheden
->reactieprod stab -> oorspronkelijke conformatie
Typische eigenschappen van enzymen: katalytische sterkte, speci teit & regeling
Enzymen : 3 fundamentele eig
1. Katalytische sterkte
enz verhogen reactiesnelheid + factor 10
2. Bijzondere speci teit
gn enkelsubstrmolecule omgezet via zijreacties
3. Regelbaarheid van de katalytische werking
Reversible proteïnefosforylering, allosterie, G-prot, proteolyse, lokalisatie en eiwitexpressie
De meeste enzymen zijn eiwitten
Ook reacties gekatalyseerd —> RNA = substraatspeci ek, verhogen reactiesnelheid,
onveranderd uit reactie
Nomenclatuur van enzymen
ATP: glucose fosfotransferase
EC 2.7.1.1
2: klassenaam —> transferase
7: subklasse —> fosfotransferase
1: fosfotransferase + OH-groep als accepteer
1: D-glucose = fosforylgroep acceptor
P43!
ATP + D-glucose ! ADP + D-glucose 6-fosfaat
Opbouw van enzymen
Enzymen vo werking cofactor nodig
metaalion OF organische molecule
->co-enzyme = complexe organische cofactoren
Cofactor: non covalent OF covalent
->prothetische groep
Compleet katalytisch werkzaam enzyme = holoenzyme
eiwitdeel=apoenzyme cofactor(en)
Cofactoren vaak afgeleid vitaminen OF zijn sporenelementen
PAGINA 45!!!!
1 Metabolisme & metabole regeling Julie De Wit
fi fi fi
, donderdag 14 april 2022
2.2 Werkingsmechanisme van enzymen
Onder de biologisch relevante condities zijn niet-gekatalyseerde reacties traag
:meeste moleculen eerder stabiel in cellulaire condities neutrale pH, milde T,
waterige omgeving
Enzym-substraatcomplex centraal vo alle enzymwerking
Thermodynamische beschouwingen p47
Katalysten versnellen reacties —> activeringqE te verlagen
Stabiliteit molecule stijgt + hoogte activeringsbarrière
Ebarrière tss S & P
=E nodig: reagerende groepen te aligneren
: vorming transiënte onstabiele ladingen
: bindingen buigen/breken
: andere transformaties nodig om reactie in beide richtingen mogelijk
->reactie kunnen aangaan: barrière overwinnen en naar hoger Eniveau
ActiveringsE= verschil in E niveau tss basistoestand & transitietoestand
->hoe hoger, hoe lager v
Enzymen verlagen activeringsE nodig vo tt
rol: interconversie S & P versnellen
BEÏNV REACTIESNELHEID, NIET LIGGING EN RICHTING EV
Hoe kan een enzym een reactie versnellen?
Optimaal binden enzym aan reagens in tt draagt op zichzelf al sterk bij tot katalyse
‘Sleutel-slot’-principe : enz substr
Enz compleet complementair aan substr = slecht enzym
Daling activering E door neg delta G
Gn tt want past perfect = niet goed
Stabiel ES
Gebonden substraat ondergaat stijging vrije E =>transitietoestand
BindingsE draagt bij tot het overwinnen allerlei obstakels die een reactie belemmeren
Fysische & thermodynamische obstakels die bijdragen tot activeringsE
Entropiefactoren
BindingsE maakt mogelijk: substr in juiste oriëntatie w gehouden
Bij binding van S aan E wordt - ΔS‡ wel positiever, maar ΔH‡ wordt lager (negatiever). Gevolg: ΔG‡cat daalt
Solvatie
Zwakke interacties => desolate substraat
Enzymsubstr interacties vervangen meeste/alle H-bruggen tussen S & water
Verbuiging
BindingsE zwakke interacties enkel in tt gevormd vo distorsies/verbuigingen
Optimale positionering nodig
‘Induced t’ = enz : conformatieverandering geïnduceerd —> multiple zwakke interacties
->speci functionele groepen op enzym in juiste positie => reactie katalyseren
‘Sleutel-slot’ = FOUT Substr induceren confor-
Perfect: gn beweging- matieverandering in enz,
Vrijheid & gn tt daarna optimaal binden
2 Metabolisme & metabole regeling Julie De Wit
fi
H2. Enzymen
1. Algemene inleiding
Sterk exergone reactie
Thermodynamisch gunstig, maar traag—>verschil in katalyse
Wat zijn enzymen?
=Eiw = katalysten + actieve site + cofactoren
->substr vormt bindingen + AZresidu’s —>conformatieverandering
->transitietoestand gestab —> additionele bindingsmogelijkheden
->reactieprod stab -> oorspronkelijke conformatie
Typische eigenschappen van enzymen: katalytische sterkte, speci teit & regeling
Enzymen : 3 fundamentele eig
1. Katalytische sterkte
enz verhogen reactiesnelheid + factor 10
2. Bijzondere speci teit
gn enkelsubstrmolecule omgezet via zijreacties
3. Regelbaarheid van de katalytische werking
Reversible proteïnefosforylering, allosterie, G-prot, proteolyse, lokalisatie en eiwitexpressie
De meeste enzymen zijn eiwitten
Ook reacties gekatalyseerd —> RNA = substraatspeci ek, verhogen reactiesnelheid,
onveranderd uit reactie
Nomenclatuur van enzymen
ATP: glucose fosfotransferase
EC 2.7.1.1
2: klassenaam —> transferase
7: subklasse —> fosfotransferase
1: fosfotransferase + OH-groep als accepteer
1: D-glucose = fosforylgroep acceptor
P43!
ATP + D-glucose ! ADP + D-glucose 6-fosfaat
Opbouw van enzymen
Enzymen vo werking cofactor nodig
metaalion OF organische molecule
->co-enzyme = complexe organische cofactoren
Cofactor: non covalent OF covalent
->prothetische groep
Compleet katalytisch werkzaam enzyme = holoenzyme
eiwitdeel=apoenzyme cofactor(en)
Cofactoren vaak afgeleid vitaminen OF zijn sporenelementen
PAGINA 45!!!!
1 Metabolisme & metabole regeling Julie De Wit
fi fi fi
, donderdag 14 april 2022
2.2 Werkingsmechanisme van enzymen
Onder de biologisch relevante condities zijn niet-gekatalyseerde reacties traag
:meeste moleculen eerder stabiel in cellulaire condities neutrale pH, milde T,
waterige omgeving
Enzym-substraatcomplex centraal vo alle enzymwerking
Thermodynamische beschouwingen p47
Katalysten versnellen reacties —> activeringqE te verlagen
Stabiliteit molecule stijgt + hoogte activeringsbarrière
Ebarrière tss S & P
=E nodig: reagerende groepen te aligneren
: vorming transiënte onstabiele ladingen
: bindingen buigen/breken
: andere transformaties nodig om reactie in beide richtingen mogelijk
->reactie kunnen aangaan: barrière overwinnen en naar hoger Eniveau
ActiveringsE= verschil in E niveau tss basistoestand & transitietoestand
->hoe hoger, hoe lager v
Enzymen verlagen activeringsE nodig vo tt
rol: interconversie S & P versnellen
BEÏNV REACTIESNELHEID, NIET LIGGING EN RICHTING EV
Hoe kan een enzym een reactie versnellen?
Optimaal binden enzym aan reagens in tt draagt op zichzelf al sterk bij tot katalyse
‘Sleutel-slot’-principe : enz substr
Enz compleet complementair aan substr = slecht enzym
Daling activering E door neg delta G
Gn tt want past perfect = niet goed
Stabiel ES
Gebonden substraat ondergaat stijging vrije E =>transitietoestand
BindingsE draagt bij tot het overwinnen allerlei obstakels die een reactie belemmeren
Fysische & thermodynamische obstakels die bijdragen tot activeringsE
Entropiefactoren
BindingsE maakt mogelijk: substr in juiste oriëntatie w gehouden
Bij binding van S aan E wordt - ΔS‡ wel positiever, maar ΔH‡ wordt lager (negatiever). Gevolg: ΔG‡cat daalt
Solvatie
Zwakke interacties => desolate substraat
Enzymsubstr interacties vervangen meeste/alle H-bruggen tussen S & water
Verbuiging
BindingsE zwakke interacties enkel in tt gevormd vo distorsies/verbuigingen
Optimale positionering nodig
‘Induced t’ = enz : conformatieverandering geïnduceerd —> multiple zwakke interacties
->speci functionele groepen op enzym in juiste positie => reactie katalyseren
‘Sleutel-slot’ = FOUT Substr induceren confor-
Perfect: gn beweging- matieverandering in enz,
Vrijheid & gn tt daarna optimaal binden
2 Metabolisme & metabole regeling Julie De Wit
fi
