Ρύθμιση δράσης ένζυμων. Ολική αντίδραση S P (ενζυμικά ενδιάμεσα Ε + S ES E + P )

Σχετικά έγγραφα
ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΗ (ΑΜΦ) ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΗ: Hb, είναι τετραμερής πρωτείνη. ΜΕΤΑΠΤΩΣΗ ΑΠΟ Τ <=> R

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10. Στρατηγικές ρύθμισης

και χρειάζεται μέσα στο ρύθμιση εναρμόνιση των διαφόρων ενζυμικών δραστηριοτήτων. ενζύμων κύτταρο τρόπους

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ο ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΛΥΣΗΣ

Κεφάλαια 8 ο Ένζυμα και κατάλυση

ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 1 ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΒΟΛΟΥ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ

ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ. Φατούρος Ιωάννης Αναπληρωτής Καθηγητής

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

AIΜΟΣΤΑΣΗ Τι είναι η αιμόσταση? Ποια είναι τα κύρια στάδια?

Θέµατα ιάλεξης ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ - ΕΝΖΥΜΑ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ. ιαχωρισµός Αµινοξέων

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Καταβολισμός Αναβολισμός

πρωτεΐνες πολυμερείς ουσίες δομούν λειτουργούν λευκώματα 1.Απλές πρωτεΐνες 2.Σύνθετες πρωτεΐνες πρωτεΐδια μη πρωτεϊνικό μεταλλοπρωτεΐνες

Εξερευνώντας τα Βιομόρια Ένζυμα: Βασικές Αρχές και Κινητική

Δομή και λειτουργία πρωτεϊνών. Το κύριο δομικό συστατικό των κυττάρων. Το κύριο λειτουργικό μόριο

Χηµεία-Βιοχηµεία Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου 2001

BIOΛ154 ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ (Lubert Stryer)

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ

Χηµεία-Βιοχηµεία Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου 2001

ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΑΣΜΙΝΗΣ-ΠΛΑΣΜΙΝΟΓΟΝΟΥ. Φυσιολογία Γαλακτοπαραγωγής & Αναπαραγωγής 6 ο Εξάμηνο ΕΖΠΥ Διδάσκων: Θεοδώρου Γεώργιος

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΑΕΡΙΩΝ ΠΡΟΣ ΚΑΙ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΣΤΟΥΣ ΙΣΤΟΥΣ

Έλεγχος κυτταρικού κύκλου-απόπτωση Πεφάνη Δάφνη Επίκουρη καθηγήτρια, Ιατρική σχολή ΕΚΠΑ Μιχαλακοπούλου 176, 1 ος όροφος

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ

11.1. Αποικοδόμηση των αμινοξέων Πρωτεολυτικά ένζυμα

ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ, ΓΛΥΚΟΝΕΟΓΕΝΕΣΗ & ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΖΗΣ

3.1 Ενέργεια και οργανισμοί..σελίδα Ένζυμα βιολογικοί καταλύτες...σελίδα Φωτοσύνθεση..σελίδα Κυτταρική αναπνοή.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 21 / 09 /2014

3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3

Κυτταρική Βιολογία. Ενότητα 12 : Απόπτωση ή Προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος. Παναγιωτίδης Χρήστος Τμήμα Φαρμακευτικής ΑΠΘ

Ενέργεια. Τι είναι η ενέργεια; Ενέργεια είναι η ικανότητα επιτέλεσης έργου ή η αιτία της εµφάνισης των φυσικών, χηµικών και βιολογικών φαινοµένων.

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

Συστήματα επικοινωνίας Ανθρωπίνου σώματος. ενδοκρινολογικό νευρικό σύστημα

ΕΝΖΥΜΑ. 3. Στο σχήμα φαίνεται η υποθετική δράση ενός ενζύμου πάνω σε ένα υπόστρωμα και ο αναστολέας του.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 01/12/2013

Θέματα πριν τις εξετάσεις. Καλό διάβασμα Καλή επιτυχία

Αιµόσταση. Αιµορραγία

ΣΥΝΟΨΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Μεταβολισμός του γλυκογόνου. Μεταβολισμός των υδατανθράκων κατά την άσκηση. Από που προέρχεται το μυϊκό και ηπατικό γλυκογόνο;

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. . Σύμφωνα με τη θεωρία Brönsted Lowry συζυγές ζεύγος οξέος βάσης είναι το ζεύγος α.

Εργασία Βιολογίας. Β. Γιώργος. Εισαγωγή 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ. Μεταφορά ενέργειας στα κύτταρα

Βιολογία Γενικής Παιδείας Β Λυκείου

1.1. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

Kυτταρική Bιολογία. Απόπτωση, ή Προγραμματισμένος Κυτταρικός Θάνατος ΔIAΛEΞΗ 20 (9/5/2017) Δρ. Xρήστος Παναγιωτίδης, Τμήμα Φαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Το φωσφορικό ανιόν δεν ανάγεται µέσα στο φυτό. Παραµένει στην υψηλότερη οξειδωτική µορφή του

Επίδραση και άλλων παραγόντων στην Αλλοστερική συμπεριφορά της Αιμοσφαιρίνης

8 η Παρουσίαση Εισαγωγή στο Αίμα

1. Να οξειδωθούν και να παράγουν ενέργεια. (ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ)

Εξέλιξη και ανθρώπινος πολιτισμός: Η ρύθμιση του γονιδίου της λακτάσης

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ 3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ «ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ» ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ Α. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΜΕΣΑ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ. 1. Να ορίσετε την έννοια της Βιοενεργητικής.

Έλεγχος κυτταρικού κύκλου Πεφάνη Δάφνη Επίκουρη καθηγήτρια, Ιατρική σχολή ΕΚΠΑ Μιχαλακοπούλου 176, 1 ος όροφος

Βασικοί μηχανισμοί προσαρμογής

«ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ: ΧΗΜΙΚΗ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ»

1.1. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2008 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

αποτελούν το 96% κ.β Ποικιλία λειτουργιών

ΕΝΟΤΗΤΑ 8: Η ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 8.2 AΕΡΟΒΙΑ ΑΝΑΠNOH

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ Μεταβολισμός: Βασικές έννοιες και σχεδιασμός

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΑΠΟ ΤΟ

Τα ένζυµα και η ενέργεια ενεργοποίησης

Εργασία Βιολογίας 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ. 3.1 Ενέργεια και οργανισμοί

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΠΡΟΟΠΤΙΚΗ

Κεφάλαιο 3 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΕΡΑΣΜΕΙΟΣ ΕΛΛΗΝΟΓΕΡΜΑΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2010 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. 1.4 Να μεταφέρετε στο τετράδιό σας τις παρακάτω χημικές εξισώσεις σωστά συμπληρωμένες: καταλύτες

ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ. 1. (α) Ποιο μόριο απεικονίζεται στο σχεδιάγραμμα; (β) Ποια είναι η απλούστερη μορφή του R;

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: ΕΝΖΥΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΙΚΗ

ΓΕΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ. (Γενετικό γονιδιακής έκφρασης) Μαντώ Κυριακού 2015

Μεγακαρυωτική σειρά Πήξη - Αιμόσταση. Ε. Παρασκευά Αν. Καθηγήτρια Κυτταρικής Φυσιολογίας, Τμήμα Ιατρικής, Παν. Θεσσαλίας

Τα ορμονικά μόρια και η διαχείριση τους μέσα στο φυτό

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013 ÁÍÅËÉÎÇ

Βιολογία Β Λυκείου θέματα

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 24 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΘΕΜΑ 1 ο 1.1. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΔΟΜΩΝ

ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΛΙΠΟΕΙ ΩΝ

Φάση 1 Φάση 2 Φάση 3 προϊόν χρόνος

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008

KΕΦΑΛΑΙΟ 3ο Μεταβολισμός. Ενότητα 3.1: Ενέργεια και Οργανισμοί Ενότητα 3.2: Ένζυμα - Βιολογικοί Καταλύτες

ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ. της Νικολέτας Ε. 1. Να οξειδωθούν και να παράγουν ενέργεια. (ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΔΕΥΤΕΡΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑ-ΕΝΖΥΜΑ

Ανακεφαλαιώνοντας, οι διάφορες ρυθµίσεις ώστε να µη γίνεται ταυτόχρονα και βιοσύνθεση και β-οξείδωση είναι οι ακόλουθες: Ηγλυκαγόνηκαιηεπινεφρίνη

Οι πρωτεΐνες δομούνται από ένα σύνολο αμινοξέων. 1/10/2015 Δ.Δ. Λεωνίδας

Μεταβολισμός του γλυκογόνου

ΗΠΗΞΗ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ. Προκαταρτική φάση (ενδογενής & εξωγενής) 4 κύριες φάσεις

ΘΕΜΑ 1 ο. 1.2 To αντιδραστήριο Tollens (αμμωνιακό διάλυμα AgNO 3 ) οξειδώνει την ένωση α. CH 3 CH 2 ΟΗ. β. γ. CH 3 COOH. δ. CH 3 CH=O.

Διδάσκων: Καθηγητής Εμμανουήλ Μ. Παπαμιχαήλ

Πεπτικός σωλήνας Κύρια λειτουργία του είναι η εξασφάλιση του διαρκούς ανεφοδιασμού του οργανισμού με νερό, ηλεκτρολύτες και θρεπτικά συστατικά.

BΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ. Καρβουντζή Ηλιάνα Βιολόγος

2 Ο ΜΑΘΗΜΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΟΣ ΠΑΠΑΓΙΑΝΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΩΝ ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

Κωνσταντίνος Π. (Β 2 ) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. ΘΕΜΑ Α Α1. β Α2. β Α3. δ Α4. γ Α5. γ. ΘΕΜΑ Β Β1. Στήλη Ι Στήλη ΙΙ 1 Α 2 Γ 3 Α 4 Β 5 Α 6 Α 7 Γ

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Transcript:

Ρύθμιση δράσης ένζυμων Τί θα συνέβαινε στην περίπτωση που το ένζυμο ερχόταν σε επαφή με το υπόστρωμα χωρίς έλεγχο; παράδειγμα Ολική αντίδραση S P (ενζυμικά ενδιάμεσα Ε + S ES E + P ) Το ένζυμο μόνο επιταχύνει την αντίδραση αρά με ένα Κ (σταθερά αντίδρασης) = 10 Το S θα καταναλώνονταν πολύ γρήγορα (ένζυμο) μέχρι άρα P =10 εάν S=1 αντίδρασης. [P]/[S]=K=10 Οι ανάγκες το οργανισμού για [P] μπορεί να είναι 100 ή κάποια άλλη στιγμή 2 πώς αυτό επιτυγχάνεται; Πρέπει να σταματήσει η αντίδραση! Πρακτικά αυτό συμβαίνει εάν δεν λειτουργήσει το ένζυμο Άρα ελέγχοντας την δραστικότητα του ενζύμου οι οργανισμοί μπορουν να ελέγχουν την συγκέντρωση των ουσιών (όταν οι χημικές αντιδράσεις δεν γίνονται από μονές τους γρήγορα)

Έλεγχος δραστικότητας ενζύμων (διαφορετικοί τρόποι ρύθμισης ανάλογα με την ανάγκη) Αλλοστερικός έλεγχος - ένωση με μικρά σηματοδοτικα μόρια Αλλαγές στην στερεοδιάταξης (τεταρτοταγής δομή): η δραστικότητα σε μια θέση επηρεάζει την δραστικότητα σε μια άλλη θέση Ισοένζυμα - πολλαπλές μορφές ένζυμων- ένωση με μικρά σηματοδοτικα μόρια Καταλύουν την ίδια αντίδραση διαφέρουν ελαφρώς στην στερεοδιάταξη στην k cat και K m όπως και ιδιότητες ρύθμισης. Βρίσκονται σε ξεχωριστό ιστό ή όργανο ή στάδιο ανάπτυξης Αντιστρεπτή ομοιοπολική τροποποίηση πρόσδεση τροποποιοτητικής ομάδας Αλλαγές στην στερεοδιάταξης που ενεργοποιεί ή αδρανοποιεί το ενζυμο Πρωτεολυτική ενεργοποίηση αλλαγή πρωτοταγούς δομής αλλαγή στην στερεοδιάταξη ενεργοποίηση ενζύμου

Παράδειγμα ασπαραγινικής τρασκαρβαμοϋλάσης Το τελικό προϊόν της μεταβολικής πορείας, (3-4 βήματα μετά την αρχική καταλυμένη Αντίδραση) αναστέλλει την αρχική αντίδραση Προϊόν βήμα 5 αναστέλλει βήμα 1 Όχι μόνο ελέγχεται η δραστικότητα του ενζύμου αλλά ανάλογα το μόριο αναστολέα ελέγχονται 2, 3 5 συνεχόμενες αντιδράσεις

Το ένζυμο αποτελείται από υπομονάδες καταλυτικές και ρυθμιστικές Χρησιμοποιώντας σαν εργαλείο το PALA (συναγωνιστικός αναστολέας, μιμείται το υπόστρωμα και δεν μεταβολίζεται) μπορούμε να μελετήσουμε την λειτουργία του ενζύμου

Η πρόσδεση PALA σταθεροποιεί την κατάσταση R Προσομοίωση πρόσδεσης http://www.youtube.com/watch?v=cktqh50r_2w

Αντίστοιχα και η μορφή Τ ελέγχεται με πρόσδεση του CTP (προϊόν 5 βήματα αργότερα) μακριά από το ενεργό κέντρο Τελικά έχουμε δυο μορφές του ενζύμου σε ισορροπία ανάλογα με τις συνθήκες (απαιτήσεις του κυττάρου του οργανισμού) Το CTP ενώνεται 50Å μακριά από το ενεργό κέντρο και είναι αναστολέας Ονομάζεται εναρμονισμένος μηχανισμός αλλοστερικής ρύθμισης (αλλαγές στο ενζυμο όλες ή καμία) http://www.youtube.com/watch?v=urbdpyeagbs

Τα ένζυμα που ελέγχονται αλλοστερικά δεν ακολουθούν Michaellis-Menten καμπύλη

Εισάγοντας και ένα δεύτερο μόριο ρυθμιστή (ενεργοποιητή) ελέγχουμε τα επίπεδα ενεργού-ανενεργού ενζύμου Τελικό αποτέλεσμα: Το πόσο θα προχωρήσει η αντίδραση εξαρτάται από τις συγκεντρώσεις δυο ουσιών στο διάλυμα. Το ποίες θα ουσίες αυτές εξαρτάται από τις ανάγκες του οργανισμού (προϊόντα, αντιδρώντα αντίδρασης άλλη σημαντική ένωση)

Το εναρμονισμένο μοντέλο έχει T και R καταστάσεις, αλλά υπάρχει και το μοντέλο ακολουθίας που μπορεί να εξήγηση φυσιολογικές βιοχημικές καταστάσεις το μοντέλο ακολουθίας προτείνει διαδοχικές αλλαγές Η σημαντική διαφορά είναι ότι αντίθετα με το εναρμονισμένο μοντέλο εδώ η πρόσδεση του υποστρώματος σε ένα ενεργό κέντρο επηρεάζει (ελαττώνει) επηρεάζει τα γειτονικά ενεργά κέντρα (αρνητικά ή θετικά)

Αιμοσφαιρίνη (ΑΜΦ) ένα παράδειγμα συνεργειακού μοντέλου ρύθμισης (συνδυασμός των δυο μοντέλων) Στους πνεύμονες έχουμε po 2 περίπου ίσο με 100 torr (συγκέντρωση) Στους ιστούς έχουμε po2 περίπου ίσο με 20 torr (συγκέντρωση) Σύμφωνα με τα παραπάνω και την Κ (σταθερά) της αντίδρασης, εάν έχουμε Α δεοξυαιμοσφαιρίνη Ο 2 οξυγόνο τότε ΑΟ 2 Οξυαιμοσφαιρίνη Α +Ο 2 ΑΟ 2 Όσο η αιμοσφαιρίνη κινείται προς τους ιστούς τόσο το Ο2 μειώνεται τόσο η αντίδραση πάει προς τα αριστερά Καλό σύστημα αλλά όχι ικανοποιητικό αποδίδει μονό το 38% του οξυγόνου (63%-25%=38%) Αυτό που συμβαίνει είναι απόδοση 68%! Μπορεί να συμβεί όταν η Κ αλλάζει ανάλογα τις συνθήκες

http://biochem.web.utah.edu/iwasa/projects/hemoglobin.html

Προσθήκη Ο 2 αφαιρεί δυο ηλεκτρόνια από τον σίδηρο και μειώνει τον όγκο του (εξωτερικά τροχιακά) Αυτό φέρνει αλλαγές στον δακτύλιο της πορφυρίνης Η δομική μεταβολή του σιδηρού μεταβιβάζεται απευθείας στις άλλες υπομονάδες Όταν τρία Ο 2 έχουν ενωθεί η εναπομένουσα μονάδα, προσδένει το Ο 2 20 φόρες ισχυρότερα από ότι η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη προσδένει το πρώτο

Η απομονωμένη και καθαρισμένη ΑΜΦ από αίμα βρέθηκε να έχει πολύ μεγαλύτερη συγγενικά με το οξυγόνο βρέθηκε όταν απομονώθηκε καθαρή αιμοσφαιρίνη βρίσκεται σε συγκέντρωση ~ 2mM ίδια με την ΑΜΦ Χωρίς την BPG η ΑΜΦ θα ήταν ένας ισχυρός προσδέτης Ο 2 αλλά και εξαιρετικά μη ικανός μεταφορέας Ο 2

Πώς επηρεάζει η 2,3-BPG την ΑΜΦ Η Κ της αντίδρασης πρόσδεσης Ο 2 μπορεί να μειωθεί με την ένωση της 2,3-BPG στην ΑΜΦ Σε υψηλά υψόμετρα δεν υπάρχει αρκετό Ο 2 για να «κορεστεί» η ΑΜΦ και να αλλάξει στερεοδιάταξη (Τ R) οπότε απαιτείται η ΑΜΦ http://biochem.web.utah.edu/iwasa/projects/hemoglobin.html

Η εμβρυϊκή ΑΜΦ χρειάζεται να προσδένει Ο 2 ισχυρότερα από μητρική για να ρέει το Ο 2 προς το βρέφος. Επιτυγχάνεται με αντικατάσταση του αμινοξέος που προσδένει την BPG

Ένα επιπλέον στάδιο ελέγχου είναι και η ποσότητα CO 2 το οποίο επηρεάζει το ph το οποίο επηρεάζει την σύνδεση το O 2 αλλά και ενώνεται με την δεοξυαιμοσφαιρίνη και έτσι ελευθερώνει επιπλέον οξυγόνο

Ισοένζυμα Καταλύουν την ίδια αντίδραση Είναι προϊόντα διαφορετικών γονιδίων-διαφέρουν στην αλληλουχία των αμινοξέων Βρίσκονται συνήθως σε διαφορετικό ιστό ή σε διαφορετικό στάδιο της ανάπτυξης Το Μ4 δρα καλύτερα σε αναερόβιο περιβάλλον ενώ το Η4 σε αερόβιο περιβάλουν Η ανάγκες αυτές αλλάζουν κατά την ανάπτυξη ή κατά τον ιστό Τα ισοένζυμα εξηγούν και εν μέρει την ανάγκη ιντρονίων και εξόνιων με τη σύνθεση διαφορετικών καταλυτικών και ρυθμιστικών υπομονάδων

Ομοιοπολική Τροποποίηση Ενζύμων Η μεγάλη διαφορά με το προηγούμενο Οι περισσότερες ακετυλιωμένες λυσίνες είναι συνδεμένες με γονίδια που μεταγράφονται ενεργά

Ομοιοπολική Τροποποίηση Ενζύμων φωσφορυλίωση (κινάσες 550 πρωτεΐνες στον άνθρωπο) Συνδέει ATP το οποίο είναι σημαντικό «ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου» με τον έλεγχο των ενζύμων

PKA Παράδειγμα ελέγχου ενεργοποίησης κινάσης Μόριο ενεργοποιητής camp (πολύ κοινό μόριο ενεργοποιητής κυτταρικών μηχανισμών) (όλοι οι μηχανισμοί απαιτούν αλλαγή συγκέντρωσης ενός μικρού μορίου) Υπόστρωμα Arg-Arg-Ser-Ala-Ile ψευδοϋπόστρωμα Arg-Arg-Ala-Ala-Ile υπάρχει στην αλληλουχία του R Κατανόηση των μηχανισμών επιτρέπει σχεδιασμό και ανάπτυξη φαρμάκων για θεραπεία ασθενειών

Ενεργοποίηση μετά από ένωση με πρωτεΐνη ρυθμιστή Αναστολέας p27 ή υπόστρωμα Ενεργό κέντρο σχισμή Κυκλίνης CDK2 πρωτεΐνη ένζυμο Κυκλίνη A πρωτεΐνη ρυθμιστής

Αναστολείς της κυκλίνης Α Modifications at position: Sequence IC 50 ( M) Competitive cyclin A binding CDK2/cyclin A kinase activity 1 2 3 4 5 Ac - Arg - Arg - Leu - Asn - (p-f-phe - NH 2 2.0 12 H - Arg - Arg - Leu - Asn - (p-f-phe) - NH 2 0.53 7.2 H - Arg - Cit - Leu - Ile - (p-f-phe) - NH 2 0.59 0.52 H - Cit - Cit - Leu - Ile - (p-f-phe) - NH 2 * 21 37 H - Arg - Arg - Leu - Ala - (p-f-phe) - NH 2 0.73 8.1 H - Arg - Cit - Leu - Ala - (p-f-phe) - NH 2 2.6 24 H - Arg - Gln - Leu - Ile - (p-f-phe) - NH 2 24 8.3 H - Arg - Cit - Leu - Ile - (p-f-phe) - NH 2 0.59 0.52 H - His - Ala - Lys - Arg - Arg - Leu - Ile - Phe - NH 2 0.05 0.14 H - His - Ala - Lys - Arg - Arg - Ala - Ile - Phe - NH 2 1.5 > 50 H - Cit - Cit - Leu - Ile - (p-f-phe) - NH 2 * 21 37 H - Cit - Cit - Leu - Ala - (p-f-phe) - NH 2 79 12 H - Cit - Cit - Leu - Asn - (p-f-phe) - NH 2 19 37 H - Arg - Arg - Leu - Ile - Phe - NH 2 * 0.68 7.7 H - Arg - Arg - Leu - ----- - Phe - NH 2 8.1 > 50 H - Arg - Arg - Leu - Asn - (p-f-phe) - NH 2 0.53 7.2 H - Arg - Arg - Leu - ----- - (p-f-phe) - NH 2 19 50 Ac - Arg - Arg - Leu - Asn - Phe - NH 2 12 > 50 Ac - Arg - Arg - Leu - Asn - (p-f-phe) - NH 2 2.0 12 Ac - Arg - Arg - Leu - Asn - (m-cl-phe) - NH 2 * 5.6 31 Ac - Arg - Arg - Leu - Asn - (p-cl-phe) - NH 2 1.8 13 Kontopidis, G; et al. Structure (Dec 2003)

Ενεργοποίηση με πρωτεολυτική διάσπαση Ανενεργό ενζυμο ζυμογόνο (ή προενζυμο) Σημαντική διαφορά με τα προηγούμενα Η ενεργοποίηση συμβαίνει μόνο μια φορά στην ζωή του ενζύμου Δεν απαιτείται άλλο ένζυμο ή ATP για να ενεργοποιηθούν

Παραδείγματα από βιολογικές λειτουργίες Ένζυμα της πέψης (μεγάλη ποσότητα υποστρώματος) Πήξη του αίματος (γρήγορη απόκριση-κλείσιμο τραύματος) ΚΟΛΛΑΓΟΝΟ (το κύριο συστατικό του δέρματος από το διαλυτό πρόδρομο προκολλαγόνο) Αναπτυξιακές διεργασίες (αποικοδόμηση μήτρα θηλαστικών μετά τοκετό) Προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος ή απόπτωση (προκασπάσες) Χαρακτηριστικό αυτών των ενζύμων είναι ότι η αλλαγή συμβαίνει μια φορά στην ζωή του ενζύμου. Χαρακτηριστικό όλων των παραπάνω φυσιολογικών διεργασιών είναι συμβαίνουν μια φορά και δεν είναι αντιστρεπτές! Βλέπουμε πως βιοχημικά χαρακτηριστικά αντικατοπτρίζουν και καθορίζουν φυσιολογικά και βιολογικά χαρακτηριστικά

Εξειδικευμένη διάσπαση πεπτιδίου δεσμού (Ενεργοποιητής)

Θρυψίνη ο κοινός ενεργοποιητής αρκετών πρωτεολυτικών ενζύμων πέψη πρωτεϊνών στο δωδεκαδάκτυλο απαιτεί ταυτόχρονη ενεργοποίηση πολλών πρωτεολυτικών ένζυμων (λιπάση, διαφορετικές πεπτιδάσες)

Μερικά πρωτεολυτικά ενζυμα έχουν ειδικούς αναστολείς Η σταθερά διάστασης Kd = 1/K για την σύνδεση είναι 0,1pM Ο αναστολέας είναι εάν πολύ καλό ανάλογο του υποστρώματος αλλά με ημιζωή μερικών μηνών Γιατί υπάρχει ο αναστολέας; Ένα επιπλέον μέτρο προστασίας Μόρια θρυψίνης που έχουν ενεργοποιηθεί στο πάγκρεας θα μπορούσαν να καταστρέψουν σοβαρά αυτούς τους ιστούς (νέκρωση) ή αιμορραγία από ενεργοποίηση της ελαστάσης

Ο αναστολέας της παγκρεατικής θρυψίνης δεν είναι μοναδικός Αναστολέας της ελαστάσης (αντιθρυψίνη α1), προστατεύει τους ιστούς από την ελαστάση (σκοπός καταστροφή βακτηριδίων στους πνεύμονες) Γενετικές ανωμαλίες Lys53Glu της αντιθρυψίνης α1 (πρωτεΐνη τύπου Ζ) οδηγούν σε μείωση της έκκρισης από το ήπαρ, με αποτέλεσμα η περίσσεια ελαστάσης καταστρέφει τις ελαστικές ίνες στα κυψελιδικά τοιχώματα των πνευμόνων (κλινικά ονομάζεται εμφύσημα) Οι κυψελίδες γίνονται λιγότερο ελαστικές και χωράνε λιγότερο αέρα. Το κάπνισμα αυξάνει την πιθανότητα ανάπτυξης εμφυσήματος Αιτία: ο καπνός οξειδώνει την Met 358 του αναστολέα και παρεμποδίζει την πρόσδεση του στην ελασταση

Πήξη αίματος καταρράκτης ενεργοποιήσεων ζυμογόνων Ενεργοποίηση ενζύμων από ένζυμο Τελική ενίσχυση κατά 10.000 φορές σε τέσσερα βήματα 10.000 ένζυμα θα χρειαζόταν 10.000 ενεργοποιητές στο ίδιο σημείο τώρα έχουμε μόνο ένα ένζυμο Αποτέλεσμα γρήγορη απόκριση (στο τραύμα) Η ενεργοποίηση του καταρράκτη ενζύμων είναι Ενδογενής (ενδοθηλιακή στιβάδα αιμοφόρα αγγεία) ή εξωγενής (τραυματισμένος ιστός)

Το ινωδογονο μετατρέπεται σε θρόμβο (ένζυμο θρομβίνη)

Τελευταίο βήμα οι γειτονικές αλυσίδες ενώνονται ομοιοπολικά θρόμβος

Η βιταμίνη Κ λαμβάνει μέρος στο τελευταίο στάδιο σχηματισμού της προθρομβίνης Δικουμαρόλη μιμείται την δομή της βιταμίνης Κ παράγεται από μύκητα που μεγαλώνει στο τριφύλλι θανατηφόρος αιμορραγική ασθένεια στα βοοειδή (αλλά και κλινικά ως αντιπηκτικό) H δικουμαρόλη (όπως και η γουαρφαρίνη) σχηματίζουν μη φυσιολογική ΠΘρ βοήθησαν στην μελέτη του μηχανισμού πήξης

Η μη φυσιολογική προθρομβίνη (Πθρ) έχει τα ίδια αμινοξέα με την φυσιολογική (ανάλυση αμινοξέων δεν δείχνει διαφορές) Η φυσιολογική έχει καρβοξυγλουταμινικού (κργλ) αντί για γλουταμινικό Για την σύνθεση καρβοξυγλουταμινικού χρειάζεται βιταμίνη Κ Το κργλ προσδένει Ca 2+ τα οποία ακινητοποιούν την Πθρ στα Φωσφολιπίδια από τις μεμβράνες των αιμοπεταλίων και έτσι βρίσκεται κοντά στις δυο πρωτεΐνες της πήξης (που την μετατρέπουν σε θρομβίνη)

Πολλοί μηχανισμοί και βιοχημικοί παράγοντες ανακαλύφθηκαν από παθολογικές καταστάσεις Η αιμοφιλία αποκάλυψε ένα πρώιμο βήμα στην πήξη (παράγοντας VIII) Στην κλασική αιμοφιλία ο παράγοντας VIII απουσιάζει ή έχει μειωμένη δραστικότητα Στο παρελθόν οι αιμοφιλικοί νοσηλεύονταν με μεταγγίσεις πλάσματος (μολύνσεις AIDS, ηπατίτιδα) Σήμερα ο παράγοντας VIII προέρχεται από ανασυνδεόμενο DNA του που εκφράζεται σε κυτταροκαλλιέργιες

Η πορεία της πήξης πρέπει να ρυθμίζεται επακριβώς Μεταξύ αιμορραγίας και θρόμβωσης υπάρχει μικρή απόσταση Ο σχηματισμός θρόμβου πρέπει να περιοριστεί μόνο στο σημείο του τραύματος Οι παράγοντες πήξης έχουν μικρή διάρκεια ζωής και αραιώνονται από το αίμα οι παράγοντες Va και VIIIa πέπτονται από την πρωτεΐνη C η οποία ενεργοποιείται από την δράση της θρομβίνης Η θρομβίνη έτσι έχει διπλή λειτουργία Η θρομβίνη ενεργοποιεί τον σχηματισμό του ινώδους και συγχρόνως δίνει το έναυσμα για απενεργοποίηση του καταρράκτη της πήξης Πολύ συχνά μια πορεία ξεκινά συγχρόνως και την αντίθετη πορεία που αποκαθιστά την αρχική κατάσταση.

Οι θρόμβοι δεν είναι μόνιμες δομές πρέπει (είναι σχεδιασμένοι) να διαλύονται (μετά την αποκατάσταση των κατεστραμμένων ιστών) Το ινώδες διαχωρίζεται από την πλασμίνη Υδρολύει πεπτιδικούς δεσμούς στην τρίτη έλικα της συνδετικής ράβδου Η πλασμίνη σχηματίζεται από πρωτεολυτική υδρόλυση του πλασμινογόνου Ανενεργό πρόδρομο με μεγάλη συγγένεια με τους θρόμβους ινώδους Η μετατροπή επιτελείται από τον ιστικό ενεργοποιητή του πλασμινογόνου (TPA) Αλλά υπάρχει και επιπλέον βήμα έλεγχου Ο TPA όταν είναι συνδεμένος με τους θρόμβους ινώδους γρήγορα ενεργοποιεί το πλασμινογόνο αντίθετα ενεργοποιεί πολύ αργά το ελεύθερο Ανακαλύπτοντας τον μοριακό μηχανισμό και τους ενζυμικους παράγοντες μπόρεσε να βρεθεί θεραπεία για την καρδιακή προσβολή (διάλυση θρόμβων)