Zestaw 94
Aktywatory i inhibitory enzymów, metody badania typu inhibicji
Ketogeneza - przebieg lokalizacja
Kompleks IV łańcucha oddechowego, budowa mechanizm działania
Aktywatory i inhibitory enzymów, metody badania typu inhibicji
Inhibicja:
Kompentencyjna - substrat współzawodniczy z inhibitorem, Km wzrasta Vmax=const
Niekompetencyjna - inhibitor przyłacza się w miejscu regulatorowym i zmniejsza jego aktywnośc, Km pozostaje stałe, Vmax się zmniejsza
Niedwracalna - enzym jest całkowicie nieaktywny
Związki reagujące ze specyficznymi grupami - DIPF(diizopropylofluoroposforan), amid kwasu octowego
Analogi substratów - kowalencyjnie modyfikują miejsca aktywne - 3-bromoacetol dla izomerazy triozofosforanowej
Inhibitory wywołujące samobójstwo - deprenyl - MAO
Inhibicje kompetencyjną i niekompetencyjną bada się przez wyznaczanie kinetyki procesu katalizowanego przez enzym
Inhibicje niedwracalne służą do mapowanai mijesc aktywnych - krystalografia rentgenowska
Aktywatory allosteryczne, np Ca2+ dla kinazy b fosforyazy glikogenowej
Ketogeneza - przebieg lokalizacja
Gdy w przemianach katabolicznych dominuje beta-oksydacja kwasów tłuszczowych i cykl kwasy cytrynowego nie jest w stanie nadążyć z spalaniem acetylo-CoA (na skutek niedoboru szczawiocostanu) tworzą się ciała ketonowe.
Tworzenie ciał ketonowych ma miejsce głównie w wątrobie, są one wykorzystywane jako źródło energii głónie przez mięsień sercowy i nerki. U diabetyków w stanach niedoboru glukozy może się rozwinąć przystosowanie mózgu do pobierania ciał ketonowych jako substratu energetycznego.
Ciałami ketonowymi są: aceton i D-3-hydroksymaślan.
Synteza przebiega w 3 etapach:
2 * acetylo-CoA -> acetacetylo-CoA + CoA (tiolaza)
acetacetylo-CoA + acetylo-CoA -> 3-HMG-CoA + CoA
3-HMG-CoA -> acetylo-CoA + acetooctan
acetooctan +NADH -> D-3-hydroksymaślan +NAD+
acetooctan -> aceton + CO2
Kompleks IV łańcucha oddechowego, budowa mechanizm działania
(Streyer'05 Łańcuch oddechowy - 18.3.5)
Oksydaza cytochromu c - kompleks IV - jest to utlenianie kompleksu III (cytochromu c, sprzeżone z redukcją O2). Najlepiej poznano oksydaze cytochromową wołu.
Oksydaza składa się z dwóch hemów A i 3 jonow Cu2+ - są one rozmieszczone w dwóch centrach miedziowych A i B. Centrum CuA/CuA, gdzie jony miedzi są połączone z cysteiną i CuB - połączone z trzema histydynami. Hem A różni się w budowie od hemów cytochromów c i c1 podstawnikami pierścienia tetrapirolowego. Ze względu na położenia rozróżnia się hem a hem a3.
Jest to 4 elektronowa redukcja O2, tak wiec 2 cząsteczki wody zostaną uwolnione gdy z cytochromu c przepłyną 4 elektrony na oksydaze cytochromową.
Kolejność przenoszenia elektronów w kompleksie IV:
Pierwszy elektron: CuA/CuA -> hem a -> hem a3 - > CuB (zachodzi reakcja Cu2+-> Cu+)
Drugi elektron: CuA/CuA -> hem a -> hem a3 ( Fe3+-> Fe2+)
Tak przygotowana oksydaza wiąże tlen, oddając po elektronie z miedzi i żelaza:
Hem a3 (Fe3+) - O-O - CuB2+
Dodanie trzeciego elektronu i jednego protonu powoduje rozerwanie mostka tlenowego i utworzenie struktur:
Hem a: Fe4+=O i CuB2+-OH
Dodanie czwartego elektonu i drugiego protonu powoduje:
Hem a: Fe3+-OH i CuB2+-OH
Dodanie 2 następnych protonów powoduje uwolnienie 2 cząsteczek wody I powrót do stany początkowego:
Hem a: Fe3+ i CuB2+ + H2O
Tak wiec oksydaza cytochromowa usuwa z matrix mitochondrialnego 4 protony poprzez związanie z tlenem. Wiadomo ponad to że w trakcie redukcji tlenu oksydaza cytochromowa pompuje do cytozolu dodatkowe 4 protony. Sumując wiec efektem oksydacji tlenu jest usunięcie 8 protonów z matrix mitochondrialnego i regeneracja 4 cząsteczek NADH.