!

Wit

/

MECHANIZM, SPECYFICZNOŚĆ I KINETYKA DZIAŁANIA ENZYMÓW

Przy połączeniu cząstki substratu z enzymem przebiega jego aktywacja w następstwie polaryzacji, przemieszczenia elektronów lub deformacji wiązań uczestniczących w reakcji. Uważa się, że ma tu miejsce określona zmiana cząsteczki substratu i podwyższenie jego zdolności do reakcji wskutek naprężenia, rozciągnięcia, względnie polaryzacji wiązań albo wreszcie inicjowanie procesów łańcuchowych, wskutek wytworzenia wolnych rodników.

Przy tworzeniu i dalszych przemianach kompleksu enzym-subslrat zwykle wyróżniamy następujące etapy.

a)    przyłączanie cząsteczki substratu do cząsteczki katalizatora

b)    przekształcanie powstałego połączenia, które zachodzi poprzez utworzenie jednego lub kilku kolejnych aktywnych pośrednich kompleksów,

c)    odłączenie uzyskanych produktów reakcji od enzymu.

Przyłączenie enzymu do substratu przebiega zwykle najszybciej. To stadium wykazuje bardzo małą energię aktywacji, a to wskazuje na fakt, że początkowy kompleks ES tworzy się przy udziale słabyclr wiązań - hydifobowych, wodorowych. Drugi etap wymaga stosunkowo duz.ej energii- jest on związany z rozpadem, a następnie utworzenia nowych, kowalencyjnych wiązań.

Każdy enzym działa tylko na jeden określony związek lub na grupę zwńązków wykazujących podobna budowę. Umożliwia to reakcje określonego typu lub rozkład wiązania o określonej strukturze. Ta , być może najbardziej charakterystyczna właściwość enzymu jest określana jako specyficzność

Wyróżniamy 4 typy specyficzności enzymów:

absolutna- enzym katalizuje przemianę 1 konkretnego substratu

grupowa- znaczna liczba enzymów ją wykazuje np. cnzvmy protolityczne które. .    ,

katalizują reakcje hydrolizy wiązań peptydowych

względem określonego typu reakcji    źMgwzue -us

3. względem określonego typu reakcji __ 4. stereochemiczna -enzymy działają..^.okri2t>źfe>^~(<*'v^

Kinetyka reakcji chemicznych określa zachowanie się szybkości reakcji w czasie jej trwania. Szybkość reakcji mierzy się w jednostkach substratu, który przereagowal, lub produktu, który powstał w reakcji, w jednostce czasu.

Zadaniem kinetyki jest ustalenie charakteru reakcji i matematyczne ujęcie zależności, zachodzących pomiędzy szybkością reakcji a czasem jej trwania.

Szybkość reakcji zależy od stężenia ciał reagujących, temperatury, pil środowiska oraz stężenia enzymu!

Reakcje enzymatyczne w odróżnieniu od reakcji niccnzymatycznych mogą w określonych warunkach przebiegać ze stalą szybkością niezależnie od stężenia substratu. Szybkość ta mierzona w danym czasie jest równa szybkości początkowej. W ujęciu kinetycznym są to reakcje rzędu zerowego. Zjawisko to wyjaśni! Michaelis zakładając że enzym (E) łączy się z substratem (S) i powstały kompleks (ES) jest w ścisłym znaczeniu tego słowa substratem reakcji. Szybkość reakcji enzymatycznej wyraża się wzorem:

v= kx ES

•A •

.. . «