Miejsce aktywne złożone z reszt aminokwasowych, które należą do aa znacznie oddalonych od siebie w liniowym łańcuchu polipeptydowym,

ale zbliżonych w przestrzeni na skutek zwinięcia łańcucha w formę globularną.

Rola katalityczna enzymu polega na obniżeniu energii aktywacji reakcji chem., poprzez:

1. zwiększenie prawdopodobieństwa zderzeń cząsteczek reagujących ze sobą poprzez zagęszczenie ich na powierzchni katalizatora

2. ułatwienie osiągnięcia stanu przejściowego (S‡) przez cząsteczki substratu (S), czyli takie ukształtowanie S aby był on gotowy do przemiany chem., przez:

• zbliżenie i ukierunkowanie przestrzenne reagujących ze sobą grup funkcyjnych tak, że odpowiednie orbitale będą zachodzić na siebie - tzw. sterowanie orbitalami

• zmianę rozmieszczenia ładunków (elektronów i protonów) w substracie

-> przejściowe wiązanie S, utworzenie kompleksu ES, rozerwanie

wiązań w S, utworzenie ES‡ i jego stabilizację

• zmiany konformacyjne substratu - tzw. „koło tortur”, E naprężają

(rozciągają) substraty (wiązania w S) w kierunku geometrii stanu

przejściowego przy pomocy miejsc wiążących do których S nie pasują

Energia wiązań chem. substratu uwalniana podczas wiązania substratu do E, jest wykorzystywana do procesów związanych z utworzeniem stanu przejściowego S‡

Wpływ temperatury na szybkość reakcji enzymatycznej

Temperatura wpływa na szybkość:

- tworzenia kompleksu ES

- przekształcenia go w EP

- dysocjację EP na E i P.

Zmiany szybkości reakcji enzymatycznej pod wpływem wzrostu temperatury są wypadkową dwóch procesów:

• wzrostu energii kinetycznej cząsteczek substratu -> wzrost

szybkości katalizy

• nasilającej się denaturacji białka E -> utrata aktywności

Temperatura optymalna - temperatura przy której szybkość reakcji enzymatycznej biegnie z maksymalną szybkością a nie ma miejsca jeszcze denaturacja białka enzymatycznego.

Wzrost temp. o 10ºC powoduje:

~ 2-3 krotny wzrost szybkości reakcji nieenzymatycznej

~ 1-2 krotny wzrost szybkości reakcji enzymatycznej

Krzywa dzwonowa - najczęściej

tutaj: E w formie katalitycznie czynnej posiada zjonizowaną gr. karboksylową -COO- oraz uprotonowaną grupę aminową NH3+.

● Obniżenie pH poniżej optymalnego powoduje stopniowe przechodzenie gr. karboksylowych w postać niezjonizowaną. Enzym wykazuje coraz niższą aktywność aż do zupełnego zaniku.

● Podwyższenie pH w stos. do optymalnego pH także powoduje obniżanie aktywności enzymu w związku z oddysocjowywaniem jonów wodorowych od grup -NH3+.

Specyficzność katalizy enzymatycznej

1. Specyficzność w stosunku do substratu (specyficzność substratowa)

• zdolność do wiązania tylko określonych substratów i katalizowania reakcji z

ich udziałem

• jest uwarunkowana głównie budową centrum aktywnego (konfiguracją

przestrzenną grup wiążących substrat) i jego zdolnością do konformacyjnego

dopasowania do substratu

a. Specyficzność absolutna - np.: oksydaza glukozowa

b. Specyficzność grupowa - atakowana jest 1 grupa funkcyjna w grupie

pokrewnych związków np.: heksokinaza (aldoheksozy-glukozę, mannozę), dehydrogenaza alkoholowa, lipaza (estry glicerolu i in.alkoholi), większość proteaz

c. Stereospecyficzność (s. stereochemiczna) względem tylko jednego z izomerów optycznych, względem:

- szeregu konfiguracyjnego L i D np.: oksydaza glukozowa (ၢ-D-glukoza)

- izomerów geometrycznych cis i trans np.: hydrolaza jabłczanowa

(fumaran-cis, nie maleinian-trans)

- wiązań ၡ- i ၢ- glikozydowych np.: ၡ - glukozydaza (maltoza, nie

celobioza)

d. Specyficzność względem długości łańcucha węglowego (grup CH2) w substracie

---