Klasyfikacja enzymów:
1 oksydoreduktazy- kataliz reakcje oksydacyjno- redukc, przenoszenie elektronów, prot
2 transferazy- przenoszą gr z udziałem koenzymów (aminotransferazy, kinazy)
3 hydrolazy- reakcje hydrolizy z udziałem wody (esterazy, peptydazy)
4 liazy- rozszczepiają wiązania C-C, C-O, C-N bez udziału wody
5 izomerazy- przenoszenie grup w obrębie cząsteczki
6 ligazy- wytwarzanie wiązań między cząsteczkami z rozbiciem wiązania bogatego w energię w ATP.
peptyd.
Reakcja sumaryczna glikolizy: glukoza + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi -> 2cz. pirogr + 2 ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
Pirogronian przekszt jest w acetylo-CoA w reakcji oksydacyjnej dekarboksylacji:
CH3COCOOH +NAD+ +CoASH lips2 CH3COSCoA +NADH +H +CO2
NAD+ zużyty podczas glikozy do tworz 1,3-bifosfoglicerynianu przez dehydrogenezę musi być reaksydowany jeśli ma przebiegać glikoliza. W warunk beztlenowych reoksydacja NADH do NAD+ zachodzi przez redukcję pirogronianu do mleczanu.
U drożdży i niektórych innych mikroorgan dla przebiegu glikolizy NAD+ regenerowany jest w procesie fermentacji alkoholowej.
Metabolizm innych cukrów i wejście do szlaku glikolitycznego
Fruktoza- pojawia się w pożywieniu człow w wyniku hydrolizy sacharozy przez β-fruktofuranozydazę. W mięśniach jest fosforyzowana do fruktozo- 6- fosforanu który wchodzi do glikolizy.
Galaktoza- występuje w mleku. Po hydrolizie przez laktozę powstaje glukoza i galaktoza (epimery). Przed wejściem do glikolizy galaktoza musi ulec epimeryzacji do glukozy w 4 etapach:
-fosforylacja przez galaktokinazę galaktozy
-przemienienie grupy urydylowej z UDP- glukozy przez urydylilotransferazę galaktozo- 1- fosforanowa, powstaje galaktoza aktywna czyli UDP- galaktoza i glukozo- 1- fosforan
-epimeryzacja UDP- galaktozy przy udziale 4- epimerazy do UDP- glukozy
-przekształcenie glukozo- 1 -fosforanu w glukozo- 6- fosforan
Skrobia ulega rozkładowi hydrolitycznemu do glukozy. Reakcje hydrolizy katalizują enzymy amylolityczne: α-amylaza, α-1,6- glukozydaza, α- glikozydaza.
Glikogen- rozkład katalizuje fosforylaza glikogenowa. Rozbija ona wiązania α-1,4- z udziałem fosforanu nieorganicznego od strony nieredukującego końca uwalniając reszty glukozowe w formie glukozo-1- fosforanu (fosforoliza).
Fosfoglukomutaza przekształca glukozo-1- fosforan w glukozo-6- fosforan. W mięśniach wchodzi on do glokolizy, a w wątrobie powstaje wolna glukoza.
Regulacja glikolizy
1.Reakcja katalizowana przez fosfofruktokinazę (PKF). Aktywność PKF regulują następujące czynniki:
-stosunek stężeń ATP/AMP
-cytrynian
-fruktozo-2,6- bifosforan
-jony H+
2.Heksokinaza
3.Kinaza pirogronianowa.
Glukogeogeneza- tu jest syntetyzowana glukoza. Proces ten ma szczególne znaczenie dla mózgu i erytrocytów, szczególnie podczas głodowania lub intensywnego wysiłku. W glikolizie glukoza jest przekształcana w pirogronian a w glukoneogenezie odwrotnie. Stechiometria glukoneogenezy: 2cz. pirogron + 4ATP + 2GTP + 2NADH + 2H+ + 6H2O -> glukoza + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD+. Przebieg szlaków glukoneogenezy i glikolizy jest kontrolowany tak, że gdy jeden jest nieaktywny to drugi jest bardzo aktywny.
Cykl Corich- w war ograniczonego dostępu tlenu podczas intensywnego wysiłku fizycz, wytworzony podczas glikolizy NADH nie może być w pełni reoksydowany w łańc oddechowym. Wówczas pirogronian jest redukowany w mięśniach przez dehydrogenezę mleczanowa do mleczanu i generowany jest NAD+ niezbędny trawienia glikolizy., jednakże mleczan może być dalej metabolizowany jedynie po przekształceniu do pirogronianu. Dlatego mleczan dyfunduje z mięśni do krwi i transportowany jest do wątroby, gdzie przekształcany jest w pirogronian, a ten z kolei w szlaku glukoneogenezy w glkozę. Ta z krwią dostarczana jest do mięśni.
Ćwiczenia.
Α-amylaza i βamylaza należą do klasy hydroliz. Rozkładają skrobię i glikogen. Amylazy są typowymi enz trawiennymi.
α-amylaza katalizuje rozrywanie wył wiązań α-1,4- glikozydowych wewnątrz cząsteczki substratu, a produktami działania sa dekstryny wysokocząsteczkowe. Produktami hydrolizy polisacharydów z udziałem α-amylazy są: maltotrioza, izomaltoza, maltoza i glukoza. W wyniku działania α następuje spadek lepkości substr, zmiana zabarwienia kompl z jodem i przyros redukcji.
β-amylaza działa na substrat od strony nieredukującego końca łańcucha i hydrolizuje co drugie wiązanie α-1,4- glikozydowe odrywając jednostki β-maltozy. W wyniku działania β produktami są: β-maltoza i wysokocząsteczkowa dekstryna graniczna. Pod wpływem działania β następuje przyrost redukcyjności, natomiast nie występuje spadek lepkości i zabarwienie.
Glukoamylaza jest wytwarzana przez drobnoustroje i katalizuje hydrolizę wiązań α-1,4- i α-1,6-glikozydowych. Końcowym produktem działania jest glukoza. Pod wpływem działania następuje szybki przyrost redukcyjny, oraz powolna zmiana barwy z jodem, a także powolny spadek lepkości.
W budowie amylaz wyróżnia się region katalityczny i region wiążący.
Metody oznaczania aktywności enzymów amylolitycznych:
-pomiar przyrostu redukcyjności w mieszaninie reduk
-zmiana barwy z jodem
-zmiana lepkości użytego do reakcji substratu
Oznaczanie aktywności β-amylazy metodą Bernfelda
Wykorzystuje się tu właściwości redukujące maltozy i innych cukrów, które w środowisku zasadowym redukuja grupy nitrowe kwasu 3,5-dinitrosalicylowego do grup amonowych. Powstałe pochodne maja barwę pomarańczową, której intensywność zależy od ilości cukrów redukujących.