Lista 6 – S t r a t e g i e k a t a l i t y c z n e

- 1 z 2 -

B

IOCHEMIA

I

–

ĆWICZENIA

LISTA 6

do wykładu dr. hab. inż. P. Dobryszyckiego

S t r a t e g i e k a t a l i t y c z n e

1. Które z poniższych są używane przez enzymy w celu katalizowania specyficznych reakcji?

(a) jony metali
(b) zmiany temperatury
(c) zbliżenie substratów
(d) reakcje kwasowo-zasadowe
(e) kowalencyjne kompleksy enzym-substrat.

2. Aktywność enzymatyczna w funkcji pH pokazano po prawej.

Które z poniższych łańcuchów bocznych podanych par
aminokwasów były by dobrymi kandydatami, jako grupy
katalityczne?

(a) Glu i Lys
(b) Asp i His
(c) His i Cys
(d) Dwie reszty His
(e) His i Lys

3. Grupa alkoksydowa chymotrypsyny, która atakuje tlen karbonylowy wiązania peptydowego

substratu powstaje z łańcucha bocznego, którego z aminokwasów?

(a) Asp

(d) Cys

(b) His

(e) Tyr

(c) Ser

4. Które z poniższych obserwacji eksperymentalnych dostarczają dowodów na tworzenie się

intermediatu acyloenzymu podczas reakcji chymotrypsyny?

(a) Dwufazowe uwolnienie p-nitrofenolu zachodzi podczas hydrolizy estru p-nitrofenylu N-

acetylofenyloalaniny.

(b) Aktywna seryna może być specyficznie oznaczona organicznym fluorofosforanem.
(c) Zależność szybkości katalitycznej od pH ma kształ dzwonowaty, z maksimum w około pH=8.
(d) Duża kieszeń enzymu może pomieścić duży hydrofobowy łańcuch boczny rozpoznawanego

substartu.

5. Trzy kluczowe reszty aminokwasowe w miejscu aktywnym chymotrypsyny tworzą triadę

katalityczną. Które z poniższych są funkcjami tych reszt w katalizie?

(a) Reszta histydylowa wspomoga reakcję działając jako katalizator kwasowo zasadowy.
(b) Reszta aspartylowa orientuje odpowiednio resztę histydylową w reakcji.
(c) Reszra serylowa działa jako elektrofil podczas reakcji z substratem.
(d) Reszta asparaginianowa działa jako nukleofil podczas reakcji z substratem.
(e) Reszta asparaginianowa inicjuje etap deacetylacji przez atak nukleofilowy na węgiel karbonylowy

intermediatu acylowego.

(f) Tworzą tzw. dziurę oksyanionową

6. Które

z

poniższych

enzymów

mogą

być

nieodwracalnie

inaktywowane

przez

diizopropylofluorynian (DIPF)?

(a) Karboksypeptydaza II
(b) trypsyna
(c) lizozym

Lista 6 – S t r a t e g i e k a t a l i t y c z n e

- 2 z 2 -

(d) subtylizyna
(e) trombina

7. Trzy enzymy trypsyna, elastaza i chymotrypsyna

(a) najprawdopodobniej ewoluowały od wspólnego przodka.
(b) mają znaczne podobieństwa w sekwencji aminokwasów oraz ich trójwymiarowych strukturach.
(c) katalizują tą samą ogólną reakcję: rozcięcie wiązania peptydowego.
(d) katalizują reakcje, którer przebiegają przez intermediat kowalencyjny.
(e) różnią się strukturalnie w miejscach aktywnych.

8. Dopasuj odpowiednie enzymy z prawej kolumny, do klas enzymów proteolitycznych, do których

należą z lewej kolumny.

(a) metaloproteazy

(1) papaina

(b) proteazy serynowe

(2) pepsyna

(c) protezy cysteinowe

(3) elastaza

(d) proteazy aspartylowe

(4) termolizyna

9. Dlaczego histydyna jest szczególnie wszechstronnym aminokwasem w kategoriach zaangażowania

w mechanizmy reakcji enzymatycznych?

10. Kilka różnych anhydraz węglanowych koordynują Zn

2+

w miejscach aktywnych za pomocą

łańcucha bocznego wyłącznie His bądź His i Cys. Uzasadnij, w jaki sposób wiązanie wody do
miejsca koordynującego Zn

2+

obniża wartość pK wody.

11. Dla każdego enzymu w lewej kolumnie, wskaż odpowiednie stany przejściowe lub twory

chemiczne w prawej kolumnie, które biorą udział w mechanizmie katalitycznym.

(a) Anhydraza węglanowa

(1)

mieszany bezwodnik

(b) Kinaza monofosforanów nukleozydów

(2)

dziura oksyanionowa

(c) Endonukleaza restrykcyjna EcoRV

(3)

fosfor o pięciu miejscach koordynacji

(d) chymotrypsyna

(4)

jon karboniowy

(5)

tetraedryczny stan przejściowy atomu węgla