Hoofdstuk 5: basisconcepten van
enzymwerking
1. Wat zijn enzymen? Wat doen ze?
- Globulaire proteïnen (zie hfdstk 1)
- Bio-katalysatoren
- Versnellen natuurlijk voorkomende biochemische
processen
1. Wat zijn typische kenmerken?
- Katalytische kracht = verhouding waarmee snelheid verhoogd wordt
- Specificiteit
o Een enzym is zeer specifiek: het werkt alleen op een kleine
groep van verbindingen die geschikt zijn als substraat
o Absolute specificiteit versus reactie met klasse van
componenten
o Geen nevenreacties, opbrengsten enzymproduct 100%, geen
nutteloze bijproducten
o Specifieke bindingsplaats van
enzym = actieve plaats (klein
onderdeel van enzym, zorgt voor
herkenning van substraat),
verschillende delen van
aminozuursequentie; ook andere
delen zijn no- dig voor actief enzym
o Structurele complementariteit
tussen driedimensionale structuur
actieve plaats en substraat is het middel van herkenning
o Binding tussen substraat en enzym door zwakke bindingen
(waterstofbruggen, ionische bindingen, Van der Waals
interacties) (meestal ook een combinatie van die zwakke
bindingen)
o Sleutel-in-slot
De Visscher Amber – KU Leuven Kulak – Farmaceutische Wetenschappen 1de Bachelor
Semester 1
, o De geïnduceerde pasvorm (induced fit) is een model dat
beschrijft hoe een enzym zich aanpast om beter te binden met
zijn substraat
- Activiteit afhankelijk van omgevingscondities: pH, temperatuur
o Enzymen werken bij milde condities bv lichaamstemperatuur,…
en niet bij extreme situaties
o In proteïne zitten in ioniseerbare groepen maar in het substraat
ook, die dan afhankelijk van hun lading wel of niet kunnen
binden op de actieve plaats
- Zorgen ervoor dat cellen de mogelijkheid hebben om wat
thermodynamisch mogelijk is, kinetisch te controleren = regulatie
- Essentieel voor integratie en regulatie van metabolisme
- Inschatten metabole noden van organisme en aanpassen
reactiesnelheid
- Enzymregulatie op verschillende manier te bewerkstelligen, het
zorgt ervoor dat een enzym werkt wanneer die moet werken
- Als elke stap van de reactie maar 90% rendement
heeft, wordt de efficiëntie na meerdere stappen
steeds lager, wat kan leiden tot verlies van
bruikbare producten en de vorming van
ongewenste bijproducten
o 1 molecule glucose wordt slechts voor 35%
nuttig gebruikt
2. Naamgeving
- 1955: International Commission on Enzymes: classificatie en
naamgeving van enzymen en co-enzymen
- Systematische naam:
o Naam substraat, eventueel gescheiden door : (bv. urease)
o Eindigend op –ase, gebaseerd op soort gekatalyseerde reactie
(bv. ATP synthase)
- Triviale naam (bv. trypsine)
- EC nummer: EC w.x.y.z
o W: op basis aard chemische reactie gekatalyseerd
De Visscher Amber – KU Leuven Kulak – Farmaceutische Wetenschappen 1de Bachelor
Semester 1
, o X: bindingen of groepen betrokken bij reactie
o Y: betekenis ~klasse enzymen
o Z: volgnummer
- 1961: eerste rapport: 712 enzymen
- 1992: 3196 enzymen
De Visscher Amber – KU Leuven Kulak – Farmaceutische Wetenschappen 1de Bachelor
Semester 1
enzymwerking
1. Wat zijn enzymen? Wat doen ze?
- Globulaire proteïnen (zie hfdstk 1)
- Bio-katalysatoren
- Versnellen natuurlijk voorkomende biochemische
processen
1. Wat zijn typische kenmerken?
- Katalytische kracht = verhouding waarmee snelheid verhoogd wordt
- Specificiteit
o Een enzym is zeer specifiek: het werkt alleen op een kleine
groep van verbindingen die geschikt zijn als substraat
o Absolute specificiteit versus reactie met klasse van
componenten
o Geen nevenreacties, opbrengsten enzymproduct 100%, geen
nutteloze bijproducten
o Specifieke bindingsplaats van
enzym = actieve plaats (klein
onderdeel van enzym, zorgt voor
herkenning van substraat),
verschillende delen van
aminozuursequentie; ook andere
delen zijn no- dig voor actief enzym
o Structurele complementariteit
tussen driedimensionale structuur
actieve plaats en substraat is het middel van herkenning
o Binding tussen substraat en enzym door zwakke bindingen
(waterstofbruggen, ionische bindingen, Van der Waals
interacties) (meestal ook een combinatie van die zwakke
bindingen)
o Sleutel-in-slot
De Visscher Amber – KU Leuven Kulak – Farmaceutische Wetenschappen 1de Bachelor
Semester 1
, o De geïnduceerde pasvorm (induced fit) is een model dat
beschrijft hoe een enzym zich aanpast om beter te binden met
zijn substraat
- Activiteit afhankelijk van omgevingscondities: pH, temperatuur
o Enzymen werken bij milde condities bv lichaamstemperatuur,…
en niet bij extreme situaties
o In proteïne zitten in ioniseerbare groepen maar in het substraat
ook, die dan afhankelijk van hun lading wel of niet kunnen
binden op de actieve plaats
- Zorgen ervoor dat cellen de mogelijkheid hebben om wat
thermodynamisch mogelijk is, kinetisch te controleren = regulatie
- Essentieel voor integratie en regulatie van metabolisme
- Inschatten metabole noden van organisme en aanpassen
reactiesnelheid
- Enzymregulatie op verschillende manier te bewerkstelligen, het
zorgt ervoor dat een enzym werkt wanneer die moet werken
- Als elke stap van de reactie maar 90% rendement
heeft, wordt de efficiëntie na meerdere stappen
steeds lager, wat kan leiden tot verlies van
bruikbare producten en de vorming van
ongewenste bijproducten
o 1 molecule glucose wordt slechts voor 35%
nuttig gebruikt
2. Naamgeving
- 1955: International Commission on Enzymes: classificatie en
naamgeving van enzymen en co-enzymen
- Systematische naam:
o Naam substraat, eventueel gescheiden door : (bv. urease)
o Eindigend op –ase, gebaseerd op soort gekatalyseerde reactie
(bv. ATP synthase)
- Triviale naam (bv. trypsine)
- EC nummer: EC w.x.y.z
o W: op basis aard chemische reactie gekatalyseerd
De Visscher Amber – KU Leuven Kulak – Farmaceutische Wetenschappen 1de Bachelor
Semester 1
, o X: bindingen of groepen betrokken bij reactie
o Y: betekenis ~klasse enzymen
o Z: volgnummer
- 1961: eerste rapport: 712 enzymen
- 1992: 3196 enzymen
De Visscher Amber – KU Leuven Kulak – Farmaceutische Wetenschappen 1de Bachelor
Semester 1
