Upload
tavon
View
121
Download
10
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Proteiner, Enzymer. Biologisk kemi, 7,5p, KTH Vt 2010 Märit Karls. Länk till sida med enzymer. Proteinstruktur. Primärstruktur Sekundärstruktur Tertiärstruktur Kvartärstruktur. Så här bildas tertiär struktur. Fiberprotein. Olösliga i vatten Kollagen i bindväv, brosk, ben, ligament - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Proteiner, Enzymer
Biologisk kemi, 7,5p, KTHVt 2010
Märit Karls
Länk till sida med enzymer
Proteinstruktur
• Primärstruktur
• Sekundärstruktur
• Tertiärstruktur
• Kvartärstruktur
Så här bildas tertiär struktur
Fiberprotein
• Olösliga i vatten– Kollagen i bindväv, brosk, ben, ligament– Elastin, brosk, blodkärlsväggar– Keratin, hår, naglar, många S-S bryggor– Myosin, i muskler– Fibrin, behövs för koagulation
Globulära protein
• Vattenlösliga• Albumin• Globulin• Hemoglobin, läs om till seminariet!• Insulin• Många olika enzymer
Hydrolys av protein
• Bryter ned primärstruktur• Proteaser, peptidaser är enzym som
hydrolyserar peptidbindningar• Inaktiva förstadier kallas zymogener• Endopeptidaser, olika specificitet
– Pepsin, trypsin
• Exopeptidaser– Karboxy- eller aminopeptidaser
Denaturering av protein• Bryter bindningar i tertiär-och
kvartärstruktur, se tab. 20.2, s. 587• Rymdstrukturen förstörs,
primärstruktur oförändrad• Vilken typ av bindning påverkas av:• Värme?• Vispning?• Syra eller bas?• Organiska lösningsmedel?
Proteiner i cellmembran
• Funktion• Transport
– Jonkanaler– Gap junctions
• Fig. 20.12
– ”Carrier”
• Receptorer– ”recognition”
http://sun.menloschool.org/~cweaver/cells/c/cell_membrane/ Se även fig. 20.13 Holum
Transport genom membranJonpumpar
• Funktion: Att upprätthålla en koncentrationsgradient över membranet
• Ex. Natrium-kalium ATPas• Na+-konc.: i celler: 10 mmol/L• i plasma: 140 mmol/L
• K+-konc. i celler: 125 mmol/L• i plasma: 4 mmol/L
Transport genom membranfaciliterad diffusion, ”carrier”
• Ex.: Glukostransportörer
– I cellmembranet på muskel- och fettceller finns protein som underlättar för glukos att ta sig in i cellerna.
– Insulin krävs för att glukostransportörerna skall bildas cellmembranet.
Titta på glukostransportör!
Receptorer på cellytan
Förmedlar signaler in i cellernaGlykoproteiner, kolhydrater känner igen molekylerVarje celltyp har specifika receptorer
Ex. Insulinreceptorn
http://en.wikipedia.org/wiki/Insulin_receptor
Enzym
• Vad är ett enzym?– En molekyl som påskyndar biologiska
reaktioner, en katalysator
• Vad består ett enzym av?– Apoenzym, oftast ett protein – Cofaktor,
Vissa enzymer består av RNA, ovanligt
Cofaktor
• Coenzym,– Organisk förening ej kovalent bunden– Ofta vitamin– Ex. NAD+, NADP+, FAD s.604 ”monstrous
structures”
• Prostetisk grupp– Kovalent bunden till proteinet– Ex. Hem-grupp i hemoglobin
• Metalljon, Zn2+, Fe2+, Fe3+ mm
Exempel på typer av enzym
• Hydrolas– Proteas, peptidas– Amylas, 1,6-glukosidas
• Oxidoreduktas• Lipas (esteras)• Transferas
– Aminotransferas flyttar aminogrupp– Kinaser flyttar fosfatjon
Ex. GPDH• Glycerol Phosphate
DeHydrogenasei elektrontransportkedjan
• Cofaktor FAD• Ett av kroppens
”hushållsprotein”, finns i alla celler
• House-keeping gene, ”påslagen” i alla celler
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255atp/255makeatp.htm
Dehydrogenaser
• En typ av oxidas• Kräver alltid ett coenzym• NAD+ + AH2 ↔ A +NAD:H + H+
• NAD+ tar emot ett par elektroner, blir reducerad form
• NAD+ + H:- NAD:H skrivs oftast NADH
• Andra ”elektronbärare”: NADP, FAD
NADP
http://www.bio.davidson.edu/courses/Bio111/NADPH.html
Enzymer = biokatalysatorer
• Får reaktionen att ta en annan väg, med lägre Ea
• Snabbare reaktion• ex. karboanhydras• 107 ggr snabbare
än utan enzym!
• Påverkar inte jämviktsläget
http://www.columbia.edu/cu/biology/courses/c2005/purves6/figure06-14.jpg
Enzymer är specifika, passar bara “sitt” Substrat
Substratet inducerar en förändring i aktiva ytan, ett aktiverat komplex kan bildas
http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/724/741576/
Instructor_Resources/Chapter_24/Ch24MR.ppt#291,29,Bild 29
Se även fig. 21.2 s.606
Här i den aktiva ytan sker reaktionen!
Så här fungerar enzym
Titta på animering!
Pyruvatdehydrogenaskomplex
Hexokinas: Röd = innan substratet binds
Grön= när substratet har bundit
http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/724/741576/
Instructor_Resources/Chapter_24/Ch24MR.ppt#292,30,Bild 30
Induced-fit model
Varför passar substratet i den aktviva ytan?
• Sidogrupper på aminosyror i enzymet och substratet kommer i rätt position – Geometriskt, passar steriskt– Kemiskt, hydrofob, vätebindning, jonbindning
• Grupper i enzymet kan stabilisera det aktiverade komplexet
• Flera enzymer innehåller metalljoner som katalysatorer
• Ofta är både enzym och substrat kirala– Vänster eller höger isomer (spegelbildsisomeri)
Trypsin binder långa basiska a.s.t.ex.:
Chymotrypsin binder flata, opolära a.s.t.ex.:
Elastas binder små a.s.t.ex.:
Exempel på aktiva ytan i tre olika enzym. Alla klyver peptider, men de Föredrar olika substrat
Carboxypeptidase A katalyserar hydrolys av C-terminal peptid
OBS! Zn2+
Vad händer vid pH-förändring?
Enzymer är temperaturberoende
• Varför går reaktionen snabbare mellan 0-40 ºC?
• Vad händer efter 40 ºC?
http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/chemistry/chemicalreactions/5enzymesrev4.shtml
Enzymaktivitet är pH-beroende
• Vilka sidokedjor ändras vid olika pH?
• Vad händer med laddningar på sidokedjorna när pH sänks?
• Vad händer med laddningar på sidokedjorna när pH höjs?
• Rätt laddning vid opimalt pH
• Fig. 21.1 s.602
Enzymaktivitet beror av substratkoncentration
• Fig. 21.4 s. 608
• Enzymmättnad
• Alla platser på enzymet är upptagna
• Mer substrat får vänta på sin tur
http://www.steve.gb.com/science/enzymes.html
Reglering av enzymAllosterisk aktivering
• Vissa enzymer aktiveras inte förrän det finns tillräckligt med substrat
• Allosterisk betyder: aktiveringen sker på annat ställe än den aktiva ytan
• Jmf syre binder till Hb
Sigmoidal kurva
Fig. 21.5 s. 612
Allosterisk aktivering
Substrat
Effektor
Fig. 21.6 s. 613
Feedback inhibering
• Vanlig mekanism i naturen
• Ett sätt för kroppen att hushålla med resurser
• När tillräckligt mycket av en amino-syra bildats, stoppas syntesen av nya molekyler
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255atp/ecb4x38.jpg
Kompetitiv inhibering
• Fig. 21.7 b s. 614• Behöver inte vara
feedback mekanism• Andra ex. • Antibiotika
– Sulfa blockerar syntes av folsyra i bakterier
• Gifterhttp://student.ccbcmd.edu/courses/bio141/lecguide/unit6/genetics/protsyn/regulation/u4fg5a.html
Icke-kompetitiv inhibering
• Ex. Cu2+, Ag+, Hg2+, Cd2+
• Tungmetaller binder till SH-grupper i enzymets proteinkedja (inte till aktiva ytan), enzymets tredimensionella struktur ändras, substratet passar inte till aktiva ytan
Förbered seminarium
• Sickle cell anemi• Syfte: Få insikt om hemoglobinets
funktion, samt om hur mutationer i vår arvsmassa kan orsaka sjukdomar
• Läs kap. 23.3 s. 651-5!