1 dr enzimologija
TRANSCRIPT
![Page 1: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/1.jpg)
МЕДИЦИНСКИ ФАКУЛТЕТ УНИВЕРЗИТЕТА У КРАГУЈЕВЦУ
КАТЕДРА БИОХЕМИЈЕ
ШКОЛСКА 2011/2012
Проф. Др Томислав СтојановићДоц. Др Иванка ЗеленДоц. Др Марина МитровићАсс. Др Маријана СтанојевићАсс. Др Ивана НиколићАсс. Др Милан Зарић
![Page 2: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/2.jpg)
План и програм теоријске и практичне наставе из Биохемије за школску 2011/2012. годину
Предмет се изучава у зимском семестру у 15 радних недеља и има 10 часова наставе недељно: 5 часова теоријске наставе и 5 часова практичних вежби
Предмет носи 15 ЕСПБ бодова
Образови циљ предмета
Упознавање студента са фундаменталним и практичним знањима у области опште биохемије човека
![Page 3: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/3.jpg)
ОЦЕЊИВАЊЕ• Студент савладава предмет по модулима. Оцена је
еквивалентна броју освојених поена. Поени се стичу на два начина:
• АКТИВНОСТ У ТОКУ НАСТАВЕ: На овај начин студент може освојити до 30 поена и то тако што се његово показано знање вреднује од 0-2 поена по наставној јединици. Оцењује се припремљеност за рад у малој групи (на почетку наставе) као и праћење и разумевање градива (на крају наставе).
• ТЕСТОВИ ЗА СВАКУ НЕДЕЉУ НАСТАВЕ: На овај начин студент може стећи 30 поена односно 0–2 поена на сваком недељном тесту, а према критеријумима датим у шемама за оцењивање по модулима.
![Page 4: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/4.jpg)
100403030Σ
2610885. БИОХЕМИЈА ХОРМОНА ,ОРГАНА, ТКИВА И ИНТЕГРАТИВНИ МЕТАБОЛИЗАМ
208664. ЕНЕРГЕТСКИ МЕТАБОЛИЗАМ 3 -НУКЛЕИНСКЕ КИСЕЛИНЕ И ПРОТЕИНИ
146443. ЕНЕРГЕТСКИ МЕТАБОЛИЗАМ 2 – ЛИПИДИ
208662. ЕНЕРГЕТСКИ МЕТАБОЛИЗАМ 1 – РОС и УГЉЕНИ ХИДРАТИ
208661. ЕНЗИМОЛОГИЈА
ΣЗавршни тестНедељни тестовиактивност у току наставе
МАКСИМАЛНО ПОЕНА
МОДУЛ
![Page 5: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/5.jpg)
Теоријска настава
ПРВИ МОДУЛ (прва, друга и трећа наставна јединица)
1. Увод у биохемију и Eнзимологија2. Ензимологија. Регулација ензимске активности, механизми активације и инхибиције. Алостерни ензими, клинички значајни ензими, номенклатура и класификација ензима 3. Биохемија витамина, хидросолубилни и липосолубилни витамини, кофактори ензима, косупстрати, простетичне групе.
ДРУГИ МОДУЛ (четврта, пета и шеста наставна јединица)
4. Оксидативна фосфорилација и РОС: Оксидо-редукциони процеси, једињења богата енергијом, респираторни ланац, реактивне врсте кисеоника 5. РОС и угљени хидрати: Антиоксиданти и антиоксидативна заштита. Метаболизам, анаболички и катаболички процеси. Варење и апсорпција угљених хидрата. Гликолиза и хексозо-монофосфатни пут. 6. Метаболизам угљених хидрата
![Page 6: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/6.jpg)
ТРЕЋИ МОДУЛ (седма и осма наставна јединица)
7. Метаболизам липида8. Холестерол и липопротеини
ЧЕТВРТИ МОДУЛ (девета, десета и једанаеста наставна јединица)
9. Нуклеинске киселине. Метаболизам нуклеотида и нуклеинских киселина10. Амино киселине и протеини 11. Синтеза протеина
ПЕТИ МОДУЛ (дванаеста, тринаеста, четрнаеста и петнаеста наставна јединица)
12. Биохемија хормона13. Метаболизам воде и биоелемената14. Интегративни метаболизам: Повезаност метаболизам угљених хидрата и липида.15. Интегративни метаболизам. Повезаност ткива у метаболизму амино киселина.
![Page 7: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/7.jpg)
РАСПОРЕД ПРЕДАВАЊА
БИОХЕМИЈА – ПРЕДАВАЊА
Предавања се одржавају у сали на 8. спрату Клиничког центра
УТОРАК13.30-17.15
![Page 8: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/8.jpg)
БИОХЕМИЈА – ВЕЖБЕ
Практична настава се обавља у вежбаоницама Института Медицинског факултета
УТОРАК
17:30 – 21:15 часова I, II, и III група
ПЕТАК
09:30 – 13:15 часова IV, V, и VI група 13:30 – 17:15 часова VII, VIII и група
РАСПОРЕД ВЕЖБИ
![Page 9: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/9.jpg)
ОЦЕЊИВАЊЕ ИСПИТА – ФОРМИРАЊЕ ЗАВРШНЕ ОЦЕНЕ
Максималан број поена који студент може да освоји на модулу 1 износи 20 поена (активност на вежби (макс. 6), недељни тестови (макс. 6), и завршни тест (макс. 8))
20.09.2011.ТЕСТ I
0-2 ПОЕНА*
27.09.2011.ТЕСТ II
0-2 ПОЕНА*
04.10.2011.ТЕСТ III
0-2 ПОЕНА*
14.10.2011.ЗАВРШНИ ТЕСТ модула
0- 8 ПОЕНА**
![Page 10: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/10.jpg)
Максималан број поена који студент може да освоји на модулу 2 износи 20 поена (активност на вежби (макс. 6), недељни тестови (макс. 6), и завршни тест (макс. 8))
11.10.2011.ТЕСТ IV
0-2 ПОЕНА*
18.10.2011.ТЕСТ V
0-2 ПОЕНА*
25.10.2011. ТЕСТ VI
0-2 ПОЕНА*
28.10.2011.ЗАВРШНИ ТЕСТ модула
0- 8 ПОЕНА**
![Page 11: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/11.jpg)
Максималан број поена који студент може да освоји на модулу 3 износи 14 поена (активност на вежби (макс. 4),
недељни тестови (макс. 4), и завршни тест (макс. 6))
01.11.2011.ТЕСТ VII
0-2 ПОЕНА*
08.11.2011.ТЕСТ VIII
0-2 ПОЕНА*
18.11.2011.ЗАВРШНИ ТЕСТ модула
0- 6 ПОЕНА**
![Page 12: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/12.jpg)
Максималан број поена који студент може да освоји на модулу 4 износи 20 поена (активност на вежби (макс. 6),
недељни тестови (макс. 6), и завршни тест (макс. 8))
15.11.2011.ТЕСТ IX
0-2ПОЕНА*
22.11.2011.ТЕСТ X
0-2 ПОЕНА*
29.11.2011.ТЕСТ XI
0-2 ПОЕНА*
02.12.2011.ЗАВРШНИ ТЕСТ модула
0-8 ПОЕНА**
![Page 13: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/13.jpg)
Максималан број поена који студент може да освоји на модулу 5 износи 26 поена (активност на вежби (макс. 8),
недељни тестови (макс. 8), и завршни тест (макс. 10))
06.12.2011.ТЕСТ XII
0-2ПОЕНА*
13.12.2011.ТЕСТ XIII
0-2 ПОЕНА*
20.12.2011.ТЕСТ XIV
0-2 ПОЕНА*
27.12.2011.ТЕСТ XV
0-2 ПОЕНА*
30.12.2011.ЗАВРШНИ ТЕСТ
модула0-10 ПОЕНА**
![Page 14: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/14.jpg)
ЗАВРШНА ОЦЕНА
Да би студент положио предмет мора скупити минимум 55 поена, при чему на завршном тесту за сваки модул мора да освоји 50% плус 1 поен. Оцена се формира на следећи начин:
Укупан број бодова Оцена
55-64 6
65-74 7
75-84 8
85-94 9
95-100 100
![Page 15: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/15.jpg)
Наставна јединица 1:
УВОД У БИОХЕМИЈУЕНЗИМОЛОГИЈА
МЕДИЦИНСКИ ФАКУЛТЕТ КРАГУЈЕВАЦИнтегрисане академске студије медицинеКатедра за општу и клиничку биохемију
![Page 16: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/16.jpg)
Шта је то БИОХЕМИЈА и зашто је битна ?
•Биохемија је хемија живота, мост између биологије и хемије
•Проучава хемијске процесе у живим организмима, тачније структуру, организацију, и функцију молекула који су део живих организама
![Page 17: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/17.jpg)
Дa ли су различити организми више СЛИЧНИ
или више РАЗЛИЧИТИ???
Три тотално различита организма, биљка, морски јеж, мачка. Свако би рекао скоро ништа заједничко, а опет
БИОХЕМИЈСКИ су итекако невероватно слични!!!
![Page 18: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/18.jpg)
• Сви облици живота које на планети имају заједничко порекло, имају и сличне биохемије, као што су генетски код (ДНК) и стереохемија многих биомолекула (протеина, угљени хидрати, липиди итд).
• Сви организми на молекуларном нивоу су значајно изједначени; основни биохемијски процеси могу се применити како на људима тако и на микроорганизмима.
![Page 19: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/19.jpg)
На основу биохемијских карактеристика
организми се могу поделити на: ПРОКАРИОТЕ Бактерије – нема одвојеног једра унутар ћелије и немају субцелуларне органеле. Сви биохемијски процеси се одвијају унутар цитоплазме.
ЕУКАРИОТЕ (укључујући микроорганизме до човека) – карактерише га дефинисано једро унутар ћелије, 10 су пута веће, и садрже субцелуларне органеле које обављају биохемијске процесе.
![Page 20: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/20.jpg)
Биохемија се може поделити на неколико основних категорија:
• Структурна хемија компонената• Ензимологија• Метаболизам• Сигнална трансдукција
![Page 21: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/21.jpg)
АТОМИ КОЈИ СУ ЕСЕНЦИЈАЛНИ У ИЗГРАДЊИ СВИХ БИОМОЛЕКУЛА
![Page 22: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/22.jpg)
Биохемија проучава структуру и функцију ћелијских компоненти, као што су:
● ПРОТЕИНИ● УГЉЕНИ ХИДРАТИ● ЛИПИДИ● НУКЛЕИНСКЕ КИСЕЛИНЕ (ДНК И РНК)● и остали биомолекули
![Page 23: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/23.jpg)
ПРОТЕИНИ
Полимери настали спајањем 20 различитих АМИНОКИСЕЛИНА пептидним везама
Настали полимерски ланац се зове полипептид, док амино киселине представљају мономерне јединице.
Улоге протеина су:• градивна (изграђују ткива и органе)• транспортна – протеини крвне плазме• заштитна (антитела)• регулаторна – ензими и хормони ...
![Page 24: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/24.jpg)
Да би један протеин био функционалан у организму мора да има 3 односно 4 нивоа структуре на молекуларном нивоу:
• примарну структуру • секундарну структуру • терцијалну структуру• кватерну структуру
![Page 25: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/25.jpg)
УГЉЕНИ ХИДРАТИ
Деле се на: моносахариде, дисахариде и полисахариде.
Целулоза (један од главних компоненти ћелијског зида биљке) - полисахарид настао спајањем више мономерних
јединица моносахарида глукозе ковалентним везама
Скроб и Гликоген (користе се у исхрани)-полисахариди изграђени од молекула глукозе који су међусобно повезани
гликозидним везама
Улоге угљених хидрата: структурна и енергетска
![Page 26: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/27.jpg)
Нуклеинске киселине (DNK и RNK)
Нуклеинске киселине су полимери нуклеотида који се састоје од: шећера, фосфата и азотних база (аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил) спојених фосфодиестарским везама тако да их другачије зовемо полинуклеотиди.
• DNK је генетски материјал и главна компонента хромозома
• DNK даје информације за синтезу и склапање неког протеина у облику шифре која се зове генетски код.
• RNK има улогу преносиоца генетских информација са DNK за синтезу протеина (mRNK или iRNK), преводиоца генетских информација (tRNK), директног учесника у синтези протеина (rRNK).
![Page 28: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/28.jpg)
Масти - Липиди
• Липиди су неполарни молекули који укључују:
● просте масти =(глицерол + масне киселине повезане естарском везом), ● сложене (нпр. глицеролфосфолипиде- глицерол + масне киселине + фосфатну групу везану за глицерол + азотну базу или сфинголипиде - компоненте нервног система),● стероиде (холестерол и од њега изведене молекуле),● липосолубилне витамине • Липиди су саставни део ћелијске мембране и улазе у
састав адипоцита (ћелија које таложе масти као енергетске молекуле), имају улогу у синтези витамина, хормона, жучне киселине, сурфактанта плућа, секундарних гласника у сигналним путевима, маркера ћелијске смрти – апоптозе итд
![Page 29: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/29.jpg)
ФОСФОЛИПИДИ- пример сложених липида
• У њихов хемијски састав улазе: алкохол+ масне киселине + фосфатна група + азотна база
• Они су амфиболички молекули тј. Имају и хидросолубилне (растварају се у води) и хидрофобне (не растварају се у води) карактеристике.
• Део молекула фосфолипида који се раствара у води потиче од фосфатне групе и азотне базе, а остали део молекула тј. Масне киселине везане за алкохол се не растварају у води односно растварају се у мастима (слично се у сличном раствара).
• Саставни су део ПЛАЗМА МЕМБРАНЕ
![Page 30: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/30.jpg)
Масти
![Page 31: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/31.jpg)
Дистрибуција биомолекула унутар субцелуларних органела еукаритоске
ћелије
![Page 32: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/32.jpg)
Вода и типови веза
![Page 33: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/33.jpg)
* Хемијске везе се формирају кретањем електрона у електронским љускама које су најближе површини атома
* У циљу постизања стабилније електронске конфигурације атом прима/отпушта електроне из својих орбитала
* Овај процес чини основну покретачку силу хемијских веза
![Page 34: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/34.jpg)
ПОДЕЛА ХЕМИЈСКИХ ВЕЗА
•Примарне – – ковалентне– јонске и – металне везе
•Секундарне – – водоничне везе и – Van der Walls-ове силе
![Page 35: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/35.jpg)
Ковалентна веза
Неметали, међусобно се сједињавајући граде ковалентну везу
атом хлора у природи не постоји као самосталан, овде се ковалентна веза обележава Cl-Cl
![Page 36: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/37.jpg)
Неполарна ковалентна веза
Формирање ковалентне везе између супстанци једнаке електронегативности
![Page 38: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/38.jpg)
Јонска (електровалентна) веза
Изразити метали граде са халогеним и халкогеним елементима јонску везу
Метали отпуштају (постају позитивно наелекрисани), док неметали примају електроне (постају негативно наелектрисани)
![Page 39: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/40.jpg)
Оксидациони број
-Број електрона који елемент отпусти односно прими назива се оксидациони број
-Електронегативност нам говори да ли ће елемент примати или отпуштати електроне
-Већа електронегативност- лакше прима, мања лакше отпушта електроне
![Page 41: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/41.jpg)
Водонична веза
![Page 42: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/43.jpg)
![Page 44: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/44.jpg)
![Page 45: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/45.jpg)
![Page 46: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/46.jpg)
Хидрофилност и хидрофобност
•Поларни и јонски молекули поседују позитивно и негативно наелектрисање
•Они су хидрофилни и растварају се у води
•Неполарни молекули су хидрофобни и као такви не раставрају се у води
![Page 47: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/47.jpg)
Поларни и јонски
молекули су хидрофилни
Неполарни молекули су хидрофобни
![Page 48: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/48.jpg)
ВОДА
• Поларни молекул
• Атом кисеоника је електронегативнији у односу на атом водоника
• Слично се у сличном раствара-поларно у поларном, неполарно у неполарном
• Јонски и поларни молекули се растварају у води
![Page 49: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/50.jpg)
ЕНЗИМОЛОГИЈА
![Page 51: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/51.jpg)
Е Н З И М И• специфични протеини или специфичне рибонуклеинске киселине
(РНК) РИБОЗИМИ • убрзавају хемијске реакције у биолошкој средини • биокатализатори
Сличности са неорганским катализаторима:• убрзавају хемијске реакције• не мењају константу равнотеже реакције• активни су у минималним количинама.
Особине ензима:• органског порекла• делују у организму • ефикаснији од катализатора• не улазе у састав производа реакције• активност ензима подлеже регулацији
![Page 52: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/52.jpg)
• имају ограничено време трајања• подложни процесима денатурације• омогућавају економичан ток реакције• специфичност према супстрату и према врсти
хемијске реакције коју катализују
Специфичност ензима према супстрату:
1. Апсолутна (каталаза, аргиназа, уреаза, глукокиназа)2. Групна (липаза, фосфатаза, пепсин)3. стереохемијска
Е Н З И М И
![Page 53: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/53.jpg)
СТРУКТУРА ЕНЗИМА• протеини или рибонуклеинске киселине (РНК)
![Page 54: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/54.jpg)
Које врсте ПРОТЕИНСКИХ ЕНЗИМА ПОСТОЈЕ ?
По броју полипептидних ланаца, ензими се деле на мономерне и олигомерне.
МОНОМЕРНИ• Један полипептидни ланац• Најмање 100 АК• Има 3D структуру
• Phosphoglycerate mutaѕe (Фосфоглицерат мутаза) - Гликолиза
• Глицерол-3-фосфат је супстрат у активном месту
• Кобалт је кофактор у активном месту
• Натријум је стабилизатор ензима
![Page 55: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/55.jpg)
ОЛИГОМЕРНИ
-Већи број полипептидних ланаца – идентичних - ХОМОМЕРИ-различитих - ХЕТЕРОМЕРИ
-Функционишу као целина
-Fumarate reductase (Фумарат редуктаза) Анаеробна респирација
![Page 56: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/56.jpg)
Подела ензима по сложености:
1. Протеин-ензими (садрже само протеинску компоненту)2. Сложени ензими или холоензими (БИОЛОШКИ АКТИВАН)
• ХОЛОЕНЗИМ=АПОЕНЗИМ (протеински део) + КОФАКТОР (непротеински део - јон метала или коензим)
• КОЕНЗИМИ - најчеће деривати хидросолубилних витамина- простетична група (чврсто и стално КОВАЛЕНТНО везан за апоензим)- косупстрат (лабилно и реверзибилно НЕКОВАЛЕНТНО везан за апоензим)
![Page 57: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/57.jpg)
Међусобни односи метала, ензима и супстрата
металоензими – Cu2+, Zn2+, Mg2+, Ca2+, Fe2+, Co2+, Mn2+
Функција метала:•учествује у изградњи активног места ензима•одржава терцијерну структуру ензима•узима учешћа у каталитичком преображају супстрата•учествује у реакцијама оксидоредукције•учествује у повезивању ензима и супстрата•учествује у повезивању апоензима и коензима
![Page 58: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/58.jpg)
СУПСТРАТ
• Органска материја која се везује за ензим и дејством ензима се претвара у производ ензимски катализоване реакције
![Page 59: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/59.jpg)
Графички приказ односа брзине катализоване реакције
и КОНЦЕНТРАЦИЈЕ ЕНЗИМА
V
konc. E
![Page 60: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/60.jpg)
Графички приказ односа брзине катализоване реакције и КОНЦЕНТРАЦИЈЕ СУПСТРАТА
Vmax [ S]V =--------------
Km +[ S]
![Page 61: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/61.jpg)
Уколико је концентрација ензима константна
• При ниским концентрацијама супстрата брзина реакције је директно пропорционална порасту концентрације супстрата
• При високим концентрацијама супстрата промене концентрације супстрата немају утицаја на брзину реакције
![Page 62: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/62.jpg)
Температура
Графички приказ односа брзине катализоване реакције и температуреОптимална Т је 370 C.
10 20 30 40 50 60
V
• Повећање температуре повећава брзину реакције повећавајући кинетичку енергију реагујућих молекула
![Page 63: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/63.jpg)
pH
• Утиче на степен јонизације супстрата;
• Утиче на степен јонизације функционалних група аминокиселина које улазе у састав активног места ензима;
• Утиче на одржавање терцијерне структуре.
• Већина ензима делује у границама pH 4 – 8.
![Page 64: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/64.jpg)
![Page 65: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/65.jpg)
Активатори и инхибитори
Супстанце које утичу на активност ензима тако што се везујуза каталитичко место на ензиму мењајући његову конформацијуи омогућавају лакше (активатори) или теже (инхибитори) везивање супстрата за активно место
![Page 66: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/66.jpg)
КИНЕТИКА ЕНЗИМСКЕ АКТИВНОСТИ
• Ензимска кинетика се бави проучавањем брзине ензимске реакције и фактора који на њу утичу
• Количина ензима у телесним течностима се одређује индиректно - мерењем брзине катализоване реакције.
• Брзина ензимске реакције се мери одређивањем количине супстрата која се трансформише у јединици времена под стандардним условима
• Брзина ензимски катализованих реакција је аналогна активности ензимског молекула.
• Активност ензима се изражава у међународним јединицама (U) или каталима (kat).
![Page 67: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/67.jpg)
• Интернационална јединица (U) је она количина ензима која катализује трансформацију једног микромола супстрата у производ у једном минуту под стандардним условима.
• U = 1μmol S/min.
• Катал (kat) је количина ензима која катализује трансформацију једног мола (mol) супстрaтa у једној секунди под стaндaрдним условимa.
• kat = 1mol S/sec.
• Активност ензима у телесним течностима и ткивима изражава се U/L ili U/g
![Page 68: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/68.jpg)
Графички приказ односа брзине катализоване реакције и
протеклог времена
vreme
V
![Page 69: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/69.jpg)
Графички приказ односа брзине ензимски катализоване реакције и концентрације
супстрата
Vmax [ S]V =--------------
Km +[ S]Mihaels-Mentenova jednačina
![Page 70: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/70.jpg)
• Михаелис-Ментен-ова константа (Км) – концентрација супстрата која је потребна ензиму да би се постигла Vmax/2
• Представља меру афинитета ензима према супстрату
• Уколико је Км већа, афинитет Е према S је мањи и обрнуто
• У физиолошким условима у ћелијама је концентрација S приближна вреднoсти Км за дати Е
• У ћелијама брзина реакција зависи од концентрације S
![Page 71: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/71.jpg)
Зависност брзине ензимски катализоване хемијске реакције од концентрације супстрата у случају када је [S]<<Km
Vmax [ S] Vmax [ S] Vmax
V =-------------- = ------------- = -------------- [ S]
Km +[ S] Km Km
![Page 72: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/72.jpg)
Зависност брзине ензимски катализоване хемијске реакције од концентрације супстрата у случају када је [S]>>Km
Vmax [ S] Vmax [ S]
V =-------------- = ------------- = Vmax
Km +[ S] [ S]
![Page 73: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/73.jpg)
Зависност брзине ензимски катализоване хемијске реакције од концентрације супстрата у случају када је [S]=Km
Vmax [ S] Vmax [ S]
V =-------------- = ------------- = Vmax/2
Km +[ S] 2[ S]
![Page 74: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/74.jpg)
• Графичка метода по Lineweavеr-Burku (двоструки реципрочни дијаграм) -за израчунавање Км и Vmax
1/V0 (mmol/min)-1
1/S (mmol/L)-1
nagib= Km /Vmax
-1/Vmax-1/Km
![Page 75: 1 Dr Enzimologija](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061303/54f59c3d4a79590d218b4837/html5/thumbnails/75.jpg)
Значај Km и Vmax:
• Процена физиолошких концентрација S у ћелијама
• Поређење Е из различитих ткива
• Идентификација регулаторних Е у метаболичким процесима
• Одређивања типа ензимске инхибиције