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Substrati suicidi:

sono inibitori analoghi del substrato che si legano covalentemente all’enzima

con specificità ed alta affinità. la penicillina è un inibitore irreversibile dell’enzima

glicoproteina transpeptidasi che crea i legami crociati

nelle catene di peptidoglicano durante la sintesi della

parete cellulare batterica.

La specificità è il risultato del riconoscimento molecolare

Il sito attivo dell’enzima comprende solo

una parte della sua struttura, una speciale

tasca complementare alla struttura del substrato

Adattamento indotto

il complesso cataliticamente attivo enzima-substrato è una struttura

interattiva:

-la forma del sito attivo dell’enzima si modifica in seguito al legame di S

-l’enzima induce il substrato ad adottare una forma che mimi lo stato

di transizione della reazione processo di riconoscimento

dinamico fra E e S

Controllo dell’attività enzimatica

1. accumulo del prodotto (dimin. velocità di sintesi di P)

2. disponibilità del substrato

3. controllo genetico

4. modifica covalente reversibile

irreversibile

5. isozimi

6. proteine modulatrici

7. enzimi allosterici

4. Modificazioni covalenti reversibili:

Fosforilazione

Adenilazione

Uridililazione

ADP

- Ribosilazione

Metilazione Fosforilazione

Gli enzimi regolati mediante modifiche covalenti sono chiamati

enzimi interconvertibili

Modificazioni covalenti irreversibili:

Proteolisi (

zimogeni )

insulina

enzimi proteolitici del tratto digestivo

L’attivazione proteolitica del chimotripsinogeno’

coagulazione del sangue

Controllo dell’attività enzimatica

1. accumulo del prodotto

2. disponibilità del substrato

3. controllo genetico

4. modifica covalente reversibile

irreversibile

5. isozimi

6. proteine modulatrici

7. enzimi allosterici Gli isozimi della

5. Isozimi lattato deidrogenasi

(M )

4

Numerosi enzimi esistono

in più strutture quaternarie

che differiscono nelle

proporzioni di associazione

di due subunità A e B. )

(H

4

Enzimi di interesse clinico che si presentano in forme multiple

Enzima

Lattico deidrogenasi (infarto del miocardio, epatite virale)

Isocitrico deidrogenasi (epatiti virali)

Glucosio

- 6 -

fosfato deidrogenasi (anemia)

Glutammico deidrogenasi (affezioni epatiche)

Aspartico transaminasi (infarto del miocardio)

Creatina chinasi (indice di infarto e distrofia muscolare)

Acetilcolinesterasi (anestesia)

Colinesterasi (indice di funzionalit à epatica)

Fosfatasi alcalina (affezioni epatiche e dell

’ app. scheletrico)

Fattori che influenzano le attivit à enzimatiche nel

plasma negli stati patologici:

l ’

organo o il tessuto interessato dalla malattia

• la natura della lesione

• la distribuzione degli enzimi nel tessuto interessato

• effetti secondari su altri organi

• la velocit

à del rilascio dell ’

enzima da parte delle cellule

danneggiate

la scomparsa dell

enzima dal circolo sanguigno

• Controllo dell’attività enzimatica

1. accumulo del prodotto

2. disponibilità del substrato

3. controllo genetico

4. modifica covalente reversibile

irreversibile

5. isozimi

6. proteine modulatrici

7. enzimi allosterici

6. Proteine modulatrici

La proteina chinasi AMP ciclico dipendente (PKA)

Controllo dell’attività enzimatica

1. accumulo del prodotto

2. disponibilità del substrato

3. controllo genetico

4. modifica covalente reversibile

irreversibile

5. isozimi

6. proteine modulatrici

7. enzimi allosterici

7. Enzimi allosterici la loro cinetica non obbedisce

all’equazione di Michaelis-Menten

Grafico sigmoide di V in funzione di [S]

Il modello della regolazione enzimatica: la glicogeno fosforilasi

1. In condizioni normali, l’attività di questo enzima nel muscolo è regolata

allostericamente da metaboliti che riflettono lo stato energetico cellulare

(AMP, ATP, glucosio 6 fosfato)

2. In caso di stress l’adrenalina stimola una cascata di reazioni che culminano

nella fosforilazione (attivazione) dell’enzima

La reazione della fosfoglucomutasi

energia per la contrazione muscolare

muscolo:

glucosio che viene esportato agli altri tessuti

fegato: DIMERO DELLA

STRUTTURA DEL MONOMERO GLICOGENO

DELLA GLICOGENO FOSFORILASI FOSFORILASI

Curve di v in funzione di [S] per la glicogeno fosforilasi

b) L’ATP è un inibitore a feed-back che influenza l’attività dell’enzima per il substrato

c) L’AMP è effettore eterotropico positivo; si lega allo stesso sito dell’ATP (in

competizione) ed influenza l’affinità dell’enzima per il substrato

Livelli significativi di AMP indicano che lo stato di energia della cellula è basso e che dovrebbe

essere prodotta più energia (ATP).

I cambiamenti nelle concentrazioni cellulari di ATP e AMP e la loro competizione per il legame

allo stesso sito con effetti opposti assicura che la produzione di energia sia proporzionata

alle esigenze cellulari

1. Meccanismo della modifica covalente

e della regolazione allosterica della

glicogeno fosforilasi

2. La fosforilazione causa nella fosforilasi

un drastico cambiamento conformazionale

La glicogeno fosforilasi è regolata da

cascate enzimatiche

L’attivazione ormonale dell’adenilato ciclasi

La reazione dell’adenilato ciclasi

MECCANISMI DI AZIONE DEGLI ENZIMI

I tipi di meccanismi catalitici utilizzati dagli enzimi sono sta

ti

classificati come:

catalisi acido - basica

catalisi covalente

catalisi favorita da ioni metallici

catalisi favorita da effetti di prossimit à e di orientamento

catalisi acido-basica

(presente in quasi tutte le reazioni

la velocità aumenta se

enzimatiche):

cambia il pH.

Esistono di 2 tipi di catalisi acido-basica:

catalisi acido-base specifica:

gli ioni H o OH accelerano la reazione

+ -

(la concentrazione del tampone non ha

alcun effetto sulla reazione)

catalisi acido-base generale

un acido o una base, diversi da H o OH

+ -

accelerano una reazione (il tampone può

donare o accettare protoni, influenzando

così la velocità di reazione)

Catalisi covalente: alcune reazioni enzimatiche devono gran parte dell’aumento

della loro velocità alla formazione di legami covalenti fra E ed S

X= centro nucleofilo che

attacca un centro

elettrofilo


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69

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1.49 MB

AUTORE

flaviael

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Esame: Biochimica
Corso di laurea: Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia
SSD:
Docente: Ghigo Ezio
Università: Torino - Unito
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher flaviael di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biochimica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Torino - Unito o del prof Ghigo Ezio.

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