ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟY ΠΑΤΡΩΝ ΕΝΖΥΜΟΛΟΓΙΑ. Ενότητα ε. Κινητική των Ενζύμων ΑΛΕΞΙΟΣ ΒΛΑΜΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

Σχετικά έγγραφα
2 η ΑΣΚΗΣΗ ΕΝΖΥΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΜΕ ΚΙΝΗΤΙΚΗ MICHAELIS- MENTEN

Φάση 1 Φάση 2 Φάση 3 προϊόν χρόνος

Μερικά χαρακτηριστικά του ενεργού κέντρου των ενζύμων

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΖΥΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ

Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό διατίθεται με του όρους χρήσης Creative Commons (CC) Αναφορά Δημιουργού Μη Εμπορική Χρήση Όχι Παράγωγα Έργα.

ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟY ΠΑΤΡΩΝ ΕΝΖΥΜΟΛΟΓΙΑ. Ενότητα στ. Κινητική 2 και Αναστολή ΑΛΕΞΙΟΣ ΒΛΑΜΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

ΠΕΡΙΠΛΟΚΕΣ ΣΤΗΝ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΖΥΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Εξερευνώντας τα Βιομόρια Ένζυμα: Βασικές Αρχές και Κινητική

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 8 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Κεφάλαια 8 ο Ένζυμα και κατάλυση

COPASI - Complex Pathway Simulator

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑ

Ακαδημαϊκό έτος ΘΕΜΑ 1. Η κινητική εξίσωση της αντίδρασης Α + Β = Γ είναι: r = k[a] α [B] β

Στις εξισώσεις σχεδιασμού υπεισέρχεται ο ρυθμός της αντίδρασης. Επομένως, είναι βασικό να γνωρίζουμε την έκφραση που περιγράφει το ρυθμό.

Ποιές είναι οι υποθέσεις και παραδοχές που έγιναν για την παραγωγή της εξίσωσης των Michaelis-Menten

Χημική Κινητική. Κωδ. Μαθήματος 718 Τομέας Φυσικοχημείας, Τμήμα Χημείας, ΕΚΠΑ. Μάθημα 12. Βίκη Νουσίου

Εφαρμοσμένη ενζυμική κινητική

Κεφάλαιο 3 ο. Χημική Κινητική. Παναγιώτης Αθανασόπουλος Χημικός, Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Πατρών. 35 panagiotisathanasopoulos.gr

ΧΗΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ. Το τρίχωμα της τίγρης εμφανίζει ποικιλία χρωμάτων επειδή οι αντιδράσεις που γίνονται στα κύτταρα δεν καταλήγουν σε χημική ισορροπία.

ΑΣΚΗΣΗ ΝΑΝΟΒΙΟΥΛΙΚΩΝ Νο 5: ΜΕΛΕΤΗ BIΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΑΛΥΣΗΣ: ΤΑ ΕΝΖΥΜΑ

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

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Ιωάννης Πούλιος, Καθηγητής Εργ. Φυσικοχημείας Α.Π.Θ. Τηλ

ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Εισαγωγή. 3.1 Γενικά για τη χημική κινητική και τη χημική αντίδραση - Ταχύτητα αντίδρασης

ΕΝΖΥΜΙΚΗ ΒΙΟΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΑΠΟ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΚΥΤΤΤΑΡΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 10 η : Χημική κινητική. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Φυσικοχημεία για Βιολόγους. Εργ. Φυσικοχημείας. Τηλ

Χημική κινητική β) Ταχύτητα της αντίδρασης

panagiotisathanasopoulos.gr

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ & ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Ασκήσεις επί χάρτου (Πολλές από τις ασκήσεις ήταν θέματα σε παλιά διαγωνίσματα...)

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. o o o f f 3 o o o f 3 f o o o o o f 3 f 2 f 2 f H = H ( HCl ) H ( NH ) 2A + B Γ + 3

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙ

CH2 CH2OCONHCH2COOH NH2CHCOOH

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. 2NH + 3Cl N + 6HCl. 3 (g) 2 (g) 2 (g) (g) 2A + B Γ + 3. (g) (g) (g) (g) ποια από τις παρακάτω εκφράσεις είναι λανθασµένη;

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. 2NH + 3Cl N + 6HCl. 3 (g) 2 (g) 2 (g) (g) 2A + B Γ + 3. (g) (g) (g) (g) ποια από τις παρακάτω εκφράσεις είναι λανθασµένη;

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

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 11 η : Χημική ισορροπία. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΗ ΣΤΑΘΕΡΑ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΕΝΖΥΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΕ ΕΤΕΡΟΓΕΝΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Ανάλυση μεταβολικού ελέγχου

Ως αλλοστερικά ένζυμα ορίζονται τα ένζυμα τα οποία αποτελούνται από περισσότερες της μίας υπομονάδες

COPASI - Complex Pathway Simulator

Γκύζη 14-Αθήνα Τηλ :

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

ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΕΝΖΥΜΟΛΟΓΙΑ. παράδοση β. Προσδιορισμός της ενζυμικής δραστικότητας ΑΛΕΞΙΟΣ ΒΛΑΜΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

ΔΕΙΓΜΑ ΠΡΙΝ ΤΙΣ ΔΙΟΡΘΩΣΕΙΣ - ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΙΤΙΚΗ

9. ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Απαντήσεις στις ασκήσεις του κεφαλαίου 4 του βιβλίου Χημική Κινητική του ΕΑΠ

Χημικές Διεργασίες: Εισαγωγή

Αποτελεσματικές κρούσεις

Διατύπωση μαθηματικών εκφράσεων για τη περιγραφή του εγγενούς ρυθμού των χημικών αντιδράσεων.

ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΣΤΟΥΣ ΠΟΡΟΥΣ ΜΕ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

3/10/2016 ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Εξισώσεις συγκέντρωσης-χρόνου για μονόδρομες αντιδράσεις. ΧΡΟΝΟΣ ΗΜΙ-ΖΩΗΣ ( t 1/2 )

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση 1000 mol ιδανικού αερίου με cv J mol -1 K -1 και c

2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(l) Η = -572 kj,

NH 2. Μονάδες Ένα υδατικό διάλυμα έχει ph=7 στους 25 ο C. Το διάλυμα αυτό μπορεί να περιέχει:

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. . γ) Μετατόπιση δεξιά, συνολικά µείωση της ποσότητας του Cl. . στ) Καµία µεταβολή.

ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ Δημήτρης Παπαδόπουλος, χημικός Βύρωνας, 2015

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΙΙ» ΜΑΘΗΜΑ: «ΧΗΜΕΙΑ. Διδάσκουσα: ΣΟΥΠΙΩΝΗ ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΕΞΑΜΗΝΟ (ΕΑΡΙΝΟ)

Μαθηματική Εισαγωγή Συναρτήσεις

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΒΙΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

panagiotisathanasopoulos.gr

Ομογενή Χημικά Συστήματα

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Καταβολισμός Αναβολισμός

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

Χηµική κινητική - Ταχύτητα αντίδρασης. 6 ο Μάθηµα: Μηχανισµός αντίδρασης - Νόµος ταχύτητας

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 13: Χημική κινητική

Ονοματεπώνυμο: Χημεία Γ Λυκείου Υλη: Χημική Κινητική Χημική Ισορροπία Ιοντισμός (K a K b ) Επιμέλεια διαγωνίσματος: Τσικριτζή Αθανασία Αξιολόγηση :

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Οπτική Πολωσιμετρία

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

Επιχειρησιακά Μαθηματικά

Η Θεωρία στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου

Μαθηματική Εισαγωγή Συναρτήσεις

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Άσκηση 3 Υπολογισμός του μέτρου της ταχύτητας και της επιτάχυνσης

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ Μ.Ε ΠΡΟΟΔΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜ/ΝΙΑ: ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 3 ώρες

ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤ ΕΞΑΜΗΝΟΥ Τμήμα Ιατρικών Εργαστηρίων Τ.Ε.Ι. Αθήνας

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΠΡΟΟΔΟΣ» ΚΥΡΙΑΚΗ 22 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2015 ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ» Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ (Lubert Stryer)

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. . γ) Μετατόπιση δεξιά, συνολικά µείωση της ποσότητας του Cl. . στ) Καµία µεταβολή.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΕΩΣ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ΟΥΣΙΑΣ ΑΠΟ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 4 ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÓÕÃ ÑÏÍÏ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ÅÐÉËÏÃÇ. . γ) Μετατόπιση δεξιά, συνολικά µείωση της ποσότητας του Cl. . στ) Καµία µεταβολή.

Χημικές Διεργασίες: Χημική Ισορροπία Χημική Κινητική. Μέρος Ι

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ. 4. Για την αντίδραση 2Α + Β Γ βρέθηκαν τα παρακάτω πειραματικά δεδομένα:

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Πορώδης κόκκος τιτανίου. Χρήση ως καταλύτης αντιδράσεων.

Χημικές Διεργασίες: Χημική Ισορροπία Χημική Κινητική. Μέρος ΙI

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 31 ΜΑΪΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΧΗΜΕΙΑ

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ. κινητική + + δυναμική

ΟΜΑΔΑ Β Σχολικό βιβλίο σελ ως «μεταβλητούς συντελεστές μαζί με το αντίστοιχο διάγραμμα. TC Συνολικό κόστος. VC Μεταβλητό κόστος

1.2. Ποιο από τα παρακάτω συζυγή ζεύγη οξέος βάσης κατά Brönsted Lowry μπορεί να αποτελέσει ρυθμιστικό διάλυμα στο νερό; α. HCl / Cl _.

ΛΥΜΕΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΟ 2 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης 2. Ενέργεια Ενεργοποίησης

ΛΥΣΕΙΣ ΤΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ ΣΤΙΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ (Α)

Transcript:

ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟY ΠΑΤΡΩΝ ΕΝΖΥΜΟΛΟΓΙΑ Ενότητα ε Κινητική των Ενζύμων ΑΛΕΞΙΟΣ ΒΛΑΜΗΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ

Μέρος Α Γενικές παρατηρήσεις για την κινητική ενζυμικών αντιδράσεων

Ορισμοί Για μια χημική αντίδραση S P Ορίζουμε ότι η ταχύτητα αντιδράσεως είναι ίση με το ρυθμό εξαφάνισης αντιδρώντος (S) ή το ρυθμό εμφάνισης προϊόντος (P) S d dt P d dt S είναι η σταθερά ταχύτητος

Έστω η αντίδραση: S P Αντίδραση χωρίς ένζυμο: γραμμική καμπύλη μεταβολής της ταχύτητος αντιδράσεως S

Έστω η αντίδραση: E S P E S S Η δίνει καμπύλη υπερβολής σε σχέση με την [S] Η δίνει γραμμική καμπύλη σε σχέση με την [E]

Η δίνει γραμμική καμπύλη σε σχέση με την [E] για διαφορετικές [S], αλλά πάντα υπερβολή παρουσία σταθερών συγκεντρώσεων Ε E S S http://tti.itc.virginia.ed/~cmg/demo/scriptframe.html

Μεταβολή ταχύτητος αντιδράσεως με το χρόνο Έστω η αντίδραση: E S P Για την ίδια [S], η μεταβάλλεται με το χρόνο Μετρούμε 0 (αρχική ταχύτητα)

Η παρατηρούμενη ελάττωση της με το χρόνο (t) οφείλεται πχ: Στη μείωση του κορεσμού του ενζύμου από υπόστρωμα Στην αντιστροφή της αντίδρασης με την προσέγγιση του σημείου ισορροπίας Στην αναστολή του ενζύμου από τα προϊόντα Μετράμε πάντα αρχική ( 0 ) σε t 0, ειδάλλως θα υποεκτιμήσουμε την ενεργότητα του ενζύμου

Αριθμός αντιδρώντων και ταχύτητα αντίδρασης E S P ds dp dt dt S Α + B E P A db dp d dt dt Αντίδραση πρώτης τάξεως dt A B Αντίδραση δευτέρας τάξεως είναι η σταθερά ταχύτητος

Για σταθερή συγκέντρωση του ενζύμου, η ταχύτητα αντιδράσεως περιγράφεται από την καμπύλη ορθόγώνιας υπερβολής = max Η ασύμπτωτη τιμή της είναι η max

Ο Brown to 902 παρατήρησε ότι η ταχύτητα () υδρόλυσης της σακχαρόζης σε γλυκόζη και φρουκτόζη από την ινβερτάση, περιγράφεται από ορθογώνια υπερβολή που πρέπει να ικανοποιεί την μαθηματική σχέση S S α είναι η μέγιστη τιμή της ( max ) β είναι η τιμή [S] για την οποία η τιμή της ισούται με max /2 To β αργότερα συμβολίστηκε με K m Για πολύ χαμηλές τιμές του [S], S Δηλαδή η αντίδραση ικανοποιεί κινητική πρώτης τάξης

S S Για πολύ υψηλές τιμές του [S], ct Η γίνεται ανεξάρτητη του [S], άρα έχουμε κινητική μηδενικής τάξεως Ενώ η ορθογώνια υπερβολή δεν είναι χαρακτηριστικό όλων των ενζύμων, Όλα τα ένζυμα φθάνουν σε μέγιστη ταχύτητα max με την αύξηση του [S] Η θεωρία σχηματισμού ενζύμου-υποστρώματος από τον Brown αποδείχθηκε πειραματικά το 936

Μέρος Β Απλά μαθηματικά μοντέλα για τις ενζυμικές αντιδράσεις

. Henri 903, Michaelis και Menten 93: θεωρία συμπλόκου E S Περιγραφή ενζυμικής αντίδρασης στα αρχικά στάδια E S 2 ES d d 3 E ES dt ES dt = = P E S ES ES 2 3 Στην αρχή η [P] είναι πολύ μικρή ώστε να αντιστραφεί η δεύτερη αντίδραση

E S 2 ES 3 E P Στην αρχή της αντίδρασης: Yπάρχει ισορροπία ανάμεσα στα [S], [E] αι [ES] Η διάσπαση του ES σε E και S είναι ασήμαντη [S] [S 0 ] Οπότε E S ES 0 2

E S ES 0 2 E S ES 2 KD Km ES E E 0 ES E S 0 S Km Ωστόσο η ταχύτητα της συνολικής αντίδρασης καθορίζεται από την ταχύτητα διάσπασης του ES σε Ρ 0 3 ES καταλήγουμε...

0 3 S E 0 S Km Επειδή στο 3 E0 η δε μπορεί νάναι μεγαλύτερη, όπότε το συμμετέχει όλο το ένζυμο της αντίδρασης, 3 E0 είναι η max 0 3 E0 max 3 S E 0 S Km 0 S max S Km

2. Briggs & Haldane 925: κινητικό μοντέλο κατάστασης δυναμικής ισορροπίας (steady state) [ES]=σταθερή οπότε d ES dt = 0 Η κατάσταση αυτή ισχύει για την αρχή της αντίδρασης (πειραματικά δεδομένα)

κατάσταση δυναμικής ισορροπίας d ES dt 0 d ES dt 0 Κατάσταση προ της δυναμικής ισορροπίας d ES 0 dt

Reaction Time κατάσταση δυναμικής ισορροπίας S P Concentration E ES =ct d ES dt 0

d ES dt = 0 E S 2 ES 3 E P E S= ES ES 2 3 E S ES 2 3 Km

επειδή ES E E 0 E S ES Km ES E S 0 S Km 0 3 ES 0 max 3 E0 E 0 max max S ES 0 S Km

0 S max S Km Ισχύει όταν. Η αντίδραση είναι πολυ-υποστρωματική, αλλά μεταβάλλεται η συγκέντρωση μόνο ενός υποστρώματος, ενώ οι άλλες παραμένουν σταθερές 2. Υπάρχουν ένζυμα με πολλές θέσεις πρόσδεσης υποστρώματος, που δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους 3. Ισχύει για αντιδράσεις του τύπου E S 2 ES 3 EP 4 E P Με την προϋπόθεση ότι το ES EP είναι το περιοριστικό στάδιο

Μέρος Γ Οι έννοιες των K m και cat

Km

Οι K m δεν είναι πανομοιότυπες στα δύο μοντέλα Briggs & Haldane: Ο λόγος 2 Km Michaelis & Menten: E S 2 3 Km καθορίζει το σημείο ισορροπίας της αντίδρασης 2 ES 2

Όσο μικρότερος είναι ο λόγος 2 τόσο μικρότερη είναι και η διάσταση του ΕS Άρα η K m στο μοντέλο Michaelis & Menten αντιστοιχεί στην K D του ΕS Για αντιδράσεις με 3 << 2, η K m αποτελεί το μέτρο της συγγένειας υποστρώματος και ενζύμου E S 2 ES 3 E P Όσο μεγαλύτερη η K m, τόσο μικρότερη η συγγένεια με το υπόστρωμα

Το μοντέλο Michaelis & Menten ισχύει για αντιδράσεις με 3 << 2 Το μοντέλο Briggs & Haldane έχει γενικότερη ισχύ

Γενικότερος ορισμός της K m Από τη συνάρτηση f ( S ) Η K m ισούται με τη συγκέντρωση υποστρώματος [S] που δίνει Στην εξίσωση ορθογώνιας υπερβολής Η σταθερά α είναι η max Η σταθερά β είναι το K m S S max 2 Βιολογική σημασία της K m Προσδιορίζει πιο ένζυμο δρα πρώτο σε μεταβολικά μονοπάτια με ίδια υποστρώματα

cat

Ξέρουμε ότι 3 E0 max Η 3 αφορά την ταχύτητα διάσπασης του ES σε Ρ και Ε, οπότε ελέγχει τη συνολική ταχύτητα της αντίδρασης E S 2 ES 3 E P Γι αυτό η 3 ονομάζεται και καταλυτική σταθερά ή cat cat E0 max μονάδες cat s max mol ( ) l s mol l E 0 ( )

Ευρύτερη έννοια cat Η cat δηλώνει τον αριθμό μορίων υποστρώματος που καταλύει ένα μόριο ενζύμου ανά μονάδα χρόνου (sec - ) όταν είναι κορεσμένο με υπόστρωμα οπότε είναι ενδεικτική της μέγιστης ταχύτητας καταλύσεως του ενζύμου Κάθε αντίδραση πραγματοποιείται σε χρόνο / cat

Κριτήριο cat /K m (σταθερά εξειδικεύσεως) E S 2 ES 3 E P 0 3 E S K m ES ES 0 K 3 m S E Ο παράγοντας 3 /K m ονομάζεται καταλυτική αποτελεσματικότητα και έχει ως ανώτατο όριο την τιμή K 3 m 3 (M - s - ) 2 3 Σημασία Ο παράγοντας cat /K m συγκρίνει την εξειδίκευση διαφορετικών ενζύμων για το ίδιο υπόστρωμα

Κινητική τελειότητα Στην αντίδραση E S 2 ES 3 E P Το προσδιορίζει την ταχύτητα σχηματισμού του ΕS, που δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα διάχυσης των Ε, S που παίρνει τιμές 0 8-0 9 M - s - Ωστόσο υπάρχουν και ένζυμα που έχουν πετύχει την κινητική τελειότητα πχ ανθρακική ανυδράση, ισομεράση των φωσφοτριοζών, ακετυλχολινεστεράση Με 3 /K m 0 8-0 9 M - s -. Τα ένζυμα αυτά έχουν πετύχει κινητική τελειότητα καθότι η ταχύτητα της αντιδράσεως περιορίζεται από το ρυθμό που συναντούν το υπόστρωμά τους

Αναγωγή δισουλφιδίων CH 3 CH 2 S-SG J Biol Chem. (997) 272, 236-43

Μέρος Δ Πειραματικός υπολογισμός των K m και max

Γραφική παράσταση Lineweaver-Br (διπλών αντιστρόφων) 0 max S Km S K m 0 max S max y x Αλλά: Χαμηλή [S] δίνει υψηλή /[S] που οδηγεί σε ανακρίβεια το /[S] με συνέπεια την ανακρίβεια στον υπολογισμό της κλίσεως «α» Aπόκλιση από γραμμικότητα δε γίνεται εύκολα αντιληπτή

Γραφική παράσταση Ηanes 0 K m max S max S 0 max S K m max Μεγαλύτερη ακρίβεια στη μέτρηση της K m

Γραφική παράσταση Eadie-Hofstee 0 K m max S max επί 0 max m 0 0 K S max Δεν παρουσιάζει το πρόβλημα του διπλού αντιστρόφου όσον αφορά τις τιμές /[S], οι οποίες μεταφράζονται σε σημεία ευθείας με ίσες αποστάσεις από το καθένα

Γραφική παράσταση Eisenthal & Cornish-Bowden K S Km m S max S K m 2K S 2 S m max 2 K S m Km 2 2 S S 2 max S S 2 S Από 2 διαφορετικές και [S] έχουμε max S 2 S 2

Οπότε μπορούμε να πάρουμε διάφορες τιμες K m και max από τιμές και [S] 2 2 2 max S S S S 2 2 2 S S Km

S max S K m K m max S max max K m S max K m S

Στις μέρες μας: Ο προσδιορισμός τιμες K m και max γίνεται με χρήση κατάλληλου λογισμικού προγράμματος και χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών

Μέρος Ε Σημείο ισορροπίας της αντιδράσεως

Εφόσον οι ενζυμικές αντιδράσεις είναι σε κάποιο βαθμό αναστρέψιμες, έχει νόημα ο υπολογισμός της σταθεράς ισορροπίας K eq της αντιδράσεως Από την K eq λαμβάνουμε πληροφορίες για έκταση αντίδρασης, ποσοστιαία ισορροπία Έστω E S 2 ES 3 4 E P

E S 2 ES 3 4 E P Σε κατάσταση ισορροπίας: E S ES 2 3 Keq 4 2 4 E P ES 3 Aλλά οι ταχύτητες () εκατέρωθεν δύσκολα προσδιορίζονται οπότε υπολογίζουμε την K eq από τις από K m, max των αντιδράσεων προς τα δεξιά προς τα αριστερά και αντιστρόφως

4 3 2 ) ( K l m 3 2 ) ( K r m 4 ) ( ) ( K K r m l m E r 3 max 2 3 0 2 0 3 ) max( ) max( E E l r E l 2 max

) ( ) max( ) ( ) max( r m l l m r eq K K K 4 2 3 Keq 4 ) ( ) ( K K r m l m 2 3 ) max( ) max( l r Σχέση του Haldane

ΤΕΛΟΣ