CHUYEN DE ENZYME

Chuyên đề Enzyme

Nhóm thực hiện:1.Nguyễn Khánh Vân2. Lê thị Mỹ Hương3.Trần Quỳnh Như4.Tôn Thất Anh Khương5.Nguyễn Thị Thanh Trúc6.Nguyễn Thị Thanh Tâm

Nội dung chính

1. Khái niệm chung về enzyme2. Cấu tạo enzyme3. Phân loại và danh pháp4. Tính chất enzyme5. Tính chất ưu việt và sự khác biệt giữa enzyme và chất xúc tác khác6. Ứng dụng của enzyme7. Phương pháp thu nhận và xác định hoạt độ enzyme

1.Khái niệm chung về enzyme1.1. khái niệm

- Enzim hay còn gọi là men(chất xúc tác sinh học-biocatalisateur) có bản chất protein

- Enzim có trong mọi tế bào,làm nhiệm vụ xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng sinh hóa nhất định trong cơ thể

- Nhờ enzim mà 1 số phản ứng xảy ra rất khó khăn khi ở điều kiện bên ngoài cơ thể lại có thể phản ứng rất nhanh chóng,liên tục,nhịp nhàng,với nhiều phản ứng liên hợp trong điều kiện bình thường của cơ thể sinh vật

- Hiện nay có khoảng 2000 enzim,trong đó hơn 200 enzim thu nhận ở dạng tinh thể

- ứng dụng của enzim rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y dược,chăn nuôi,thú y,chế biến thực phẩm(bia,rượu,bánh mì,tương,nước chấm…)

1.2.Cấu tạo enzimEnzim chia làm 2 nhóm lớn:

- Enzim 1 cấu tử:thành phần cấu tạo chỉ có protein(thường gặp như ureaza,pepsin,amilaza…)

- Enzim 2 cấu tử:gồm protein(feron hay apoenzim)+nhóm ngoại-nhóm prosthetic( agon hay coenzim)

Cofactor:ion vô cơ(Cu,Zn,Fe) liên kết với enzim cần cho hoạt động chức năng của enzim(VD:metaloenzym chứ Cu,Fe)

Coenzim:phân tử chứa cacbon cấn thiết cho hoạt động của 1 hoặc nhiều enzim,coenzim thường kích thước nhỏ hơn enzim nó tạm thời liên kết

Nhóm prothetic:là các nhóm phân tử thường liên kết với enzim(VD:nhóm heme liên kết với protein hemoglobin mang oxygen)

VD: enzym 2 cấu tử thường gặp như catalaza,peroxydaza,xitocrom,polyphenol-oxydaza…

Trung tâm hoạt động của enzym:

- Enzym có thể có 1 hoặc nhiều trung tâm hoạt động(thường kích thước rất nhỏ so với toàn bộn phân tử enzym)>quyết định hoạt tính xúc tác của enzym

Enzym 1 cấu tử:tthđ gồm 1 số nhóm chức aa liên kết với nhau

Enzym 2: 1 số nhóm chức của aa+nhóm ngoại- 1 số nhóm định chức thường tham gia tạo

tthđ của enzym: -SH xystein -OH của serin Vòng imidazol của histidin (-nh2 của lizin,-cooh của aspactic và glutamic,-

cooh aa cuối mạch)

- 1 số enzym có tthđ khá lớnAlcoldehydrogenaza của gan(M=84000,có 2

tthđ)Alcoldehydrogaenaza của nấm

men(M=150000,có 4 tthđ)

3.Phân loại và danh pháp:3.1.Danh pháp: Có hai lọai

Tên thông dụng:như pepsin, trypsin, rennin, catalaza, amilaza, …

Tên hệ thống: “tên cơ chất-tên kiểu phản ứng aza(az)”Ví dụ: pyruvat-decacboxylaza (khử CO2 của axit pyruvic)Ngòai ra,mỗi enzyme còn mang thêm một mã số gồm 4

số,trước 4 chữ số có chữ ECVd: glucose phosphatransferase có mã số EC 2.7.1.1.

3.2.Phân lọai: Có 6 nhóm chính

1.Oxydroreductaza:Xúc tác phản ứng oxy hóa khử.

1.1.Dehydrogenaza:xúc tác cho giai đoạn đầu của chuỗi hô hấp Tách H trực tiếp từ cơ chất sang NAD+ ,NADP + ;và trong quá trình tổng hợp:chuyển H từ [NADH + H+ ] hoặc [NADPH+H+] đến cơ chất.

1.2.Oxydaza:xúc tác cho quá trình chuyển electron đến oxy.Enzym sẽ hoạt hóa oxy,làm chúng có khả năng kết hợp với proton có trong môi trường.

1.3.Peroxidaza:xúc tác cho phản ứng oxy hóa các chất hữu cơ khi có H2O2.

1.4.Oxygenaza:xúc tác cho phản ứng kết hợp trực tiếp oxy vào phân tử của hợp chất hữu cơ có vòng thơm.Có 2 loại:oxygenaza xúc tác phản ứng kết hợp toàn phân tử oxy và hydroxylaza xúc tác phản ứng kết hợp một nửa phân tử oxy(thường ở dạng OH)vào hợp chất hữu cơ.

2.Tranferaza:

Xúc tác cho các phản ứng chuyển vị môt nhóm(gốc)từ chất này sang chất khác.Tham gia vào quá trình trao đổi chất và rất cần cho sư sống.Tên: “tên nhóm (gốc) chuyển + tranferaza”

3.Hydrolaza:

Xúc tác cho các phản ứng thủy phân.Phân nhóm phụ:Esteraza:xúc tác phản ứng thủy phân liên kết ester.Chúng cắt lần lượt từng liên kết chứ không cắt đứt cả ba liên kết cùng lúc.

Ví dụ:lipaza(thủy phân treacylglycerol)

Glucozidaza: xúc tác phản ứng thủy phân glucozit trong gluxit và glucozit.

Ví dụ:amilaza

Peptidaza: xúc tác phản ứng thủy phân liên kết của peptit và protein.

Ví dụ: pepxin(thuộc loại endopeptit hydrolaza hoặc protenaza,thủy phân các liên kết peptit ở giữa chuỗi peptit.)

Và các enzym thủy phân các liên kết peptit ở đầu chuỗi petit gọi là exo_peptit hydrolaza hay peptitdeaza)

Amidaza: xúc tác phản ứng thủy phân của các amid.

Ví dụ:ureaza

4.Liaza:Xúc tác quá trình phân cắt 1 nhóm nào đó ra

khỏi hợp chất mà không có sự tham gia của nước.Tên: “tên cơ chất + tên nhóm bi phân cắt +

liaza”Ngòai ra nhóm này cũng bao gồm các enzyme xúc tác lọai nước và kết hợp nước.Tên: “tên cơ chất + hydrataza”

Vd:decacboxylaza

5.Izomeraza:Xúc tác sự đồng phân hóa,chuyển dạng đồng

phân này sang dạng đồng phân khác.Vd: dạng D→L

Dạng trans dạng cis,dạng andehit xeton Nếu chuyển nhóm trong nội phân tử thì gọi tên là Mutaza

6.Ligaza(syntetaza)Xúc tác sự tổng hợp chất hữu cơ nhờ năng lượng ATP và các chất tương tự.Vd

aspagaginglutamin

- Enzym có cấu tạo là protein do vậy chúng có đầy đủ tính chất của protein:dễ biến tính ,dễ kết tủa,dễ mất hoạt tính sinh học,hoạt tính xúc tác khi chịu những tác động bên ngoài hoặc các tác nhân hóa học

Đa số enzyme có dạng hình cầu và không thẩm tích qua màng bán thấm do có kích thước lớn.

- Enzym không chịu được nhiệt độ cao,dễ biến tính bởi nhiệt độ cao và có thể mất hoạt tính xúc tác

- Enzym có tính lưỡng tính(do có –COOH và NH2-):tùy pH của môi trường mà tồn tại ở cation, anion,hay trung hòa điện

- Enzym tan trong nước,dung môi hữu cơ có cực khác,dung dịch muối loãng,glyxerin

Khối lượng phân tử lớn thường từ 2000-1000000

4- Tính chất của enzyme4.1.Tính chất hóa lý chung:

Cường lực xúc tác:Enzym là một chất xúc tác sinh học tuy nhiên

enzyme có cường lực xúc tác mạnh hơn rất nhiều lần so với xúc tác vô cơ nghĩa là lượng enzyme cần rất ít nhưng xúc tác chuyển hóa…một lượng cơ chất rất lớn trong thời gian rất ngắn.

4.2 Cường lực xúc tác và cơ chế tác dụng của enzyme:

VD:phản ứng phân hủy H2O2H2O2 → H2O +O2Năng lượng hoạt hóa là năng lượng cần thiết để

chuyển phân tử chất tham gia phản ứng từ trạng thái bình thường sang trạng thái hoạt động để có thể xảy ra phản ứng được.

Khi không có xúc tác năng lượng cần cung cấp để hoạt hóa H2O là 18000calo/ptg.

Khi có xúc tác vô cơ(platin) năng lượng này là 11700 calo/ptg.

Enzym Catalaza xúc tác thì năng lượng hoạt hóa chỉ cần 5500 calo/ptg

* Về cơ chế:Người bằng biểu diễn bằng sơ đồ phản ứng sau:E + S →ES → E + PE: EnzymeS: cơ chấtP: sản phẩm cuối của phản ứng

Điều kiện để E tác dụng với S là trung tâm hoạt động của E phải có cấu trúc tương ứng, phù hợp với cấu trúc không gian của S.

- Cần lưu ý rằng một số enzyme tiêu hóa như pepsin, trypsin, chimotripsin… khi mới tiết ra ở dạng không hoạt động gọi là tiền enzyme ( zimogen ) có tên là pepsinogen, trypsinogen, chymotrypsinogen… chúng chỉ hoạt động khi được hoạt hóa.

Ví dụ: hoạt hóa trypsinogeTrypsinogen →trypsin hoạt động + hexapeptitYếu tố hoạt hóa enzyme là enzyme:

enteropeptidaza hay chính trypsin

4.3 Tính đặc hiệu xúc tác của enzyme:

a. Đặc hiệu quang học

Mỗi enzyme chỉ tác dụng lên một trong những dạng đổng phân quang học sau: dạng D, dạng L, dạng cis, dạng trans…

Ví dụ: Fumarat-hydrataza chỉ tác dụng lên dạng L- axit Malic. Fumarat-hydrataza cũng chỉ tác dụng lên dạng trans của axit Fumaric mà không tác dụng lên dạng cis.

Là enzyme có khả năng tác dụng lên một kiểu liên kết hóa học nhất định trong cơ chất mà không phụ thuộc vào bản chất hóa học của các cấu tử tham gia tạo thành liên kết đó.

Ví dụ: Lipaza thủy phân liên kết ester trong chất béo không phụ thuộc cấu tạo gốc R1,R2,R3.

b. Đặc hiệu tương đối:

CH2-OCOR1

CH-OCOR2

CH-OCOR3

Chúng ta kí hiệu cơ chất là A-B, trong đó mức độ đặc hiệu này enzyme chỉ chú ý đến liên kết giữa A và B mà không chú ý đến bản chất hóa học của A và B.

c. Đặc hiệu nhóm:- Cần 2 điều kiện:+ Liên kết giữa A và B nhất định.+ Cấu tạo của A hay B phải nhất định.Ví dụ: Cacboxyl peptidaza xúc tác thủy phân – liên kết

peptit –liên kết này phải ở gần một gốc COOH tự do.

R-C N-CH-COOH R-COOH + NH2-CH-COOH

O H R’ R’Ngược lại aminopeptidaza lại cần diều kiện liên kết

peptit phải ở gần gốc –NH2 tự do.

d. Đặc hiệu tuyệt đối:

- Cần 3 điều kiện: Enzym chỉ tác dụng lên một cơ chất nhất định

Ví dụ: ureaza chỉ tác dụng lên ure; Arginnaza chỉ thủy phân arginin tao L-ornitin + ure, Maltaza chỉ tác dụng lên Malto.

Loại enzyme này không tác dụng lên bất kỳ một dạng dẫn xuất nào của cơ chất, mặc dù cấu tạo của cơ chất và dẫn xuất gần giống nhau.

Nghĩa là enzyme đòi hỏi ở cơ chất A-B:+ Mối liên kết giữa A và B phải nhất định. + A có cấu tạo nhất định.+ B có cấu tạo nhất định

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng enzyme xúc tác. Tuy nhiên với xúc tác thông thường, enzyme là một protein do vậy chỉ hoạt động trong một khoảng t0 nhất định khoảng nhiệt độ này không làm protein biến tính mất hoạt tính sinh học ( hoạt tính xúc tác). Tương tự các vùng phản ứng hóa học thông thường, trong khoảng nhiệt độ thấp 50-600 C, khi tăng nhiệt độ thì vận tốc của enzyme xúc tác tăng.

4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc do enzyme xúc tác.

4.4.1 Nhiệt độ

Hệ số Q10 =

Hệ số này của đa số enzym là 1.4-2Nghĩa là khi tăng nhiệt độ lên 10 độ vận tốc pư tăng lên 1.4-2Kt+10: hằng số vận tốc pư ở nhiệt độ t+10Kt:hằng số vận tốc pư ở nhiệt độ tKhi đạt giá trị V cực đại tuy nhiên nếu tiếp tục tăng nhiệt độ đến một mức nào đó thường trên 50-600C thì một mặt tăng theo quy luật thông thường , một mặt ở nhiệt độ cao hơn 50-600C, phần protein của enzyme bắt đầu bị biến tính mạnh mẽ bởi nhiệt độ, hoạt tính xúc tác sẽ giảm nhanh, V phản ứng cũng giảm theo. Khi nhiệt độ đạt 80-1000C đa số enzyme bị mất hoạt tính xúc tác , vận tốc lúc đó sẽ tiến dần đến 0. Nhiệt độ mà tại đó vận tốc đạt cực đại V = Vmax gọi là nhiệt độ tối ưu của enzyme ( kí hiệu t0

op)

Mỗi enzyme có một t0op riêng, thường t0

op của đa số enzyme

nằm trong vùng 40-500C ( với enzyme động vật) 50-600C ( với enzyme thực vật)t0

op của enzyme cũng phụ thuộc nhiều yếu tố như thời gian

tác dụng ( thời gian tác dụng càng dài t0op càng thấp), phụ

thuộc nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, dạng tồn tại của enzyme …

4.4.2 Ảnh hưởng của pH- Mỗi enzyme có một giá trị pH mà tại đó

Vmax người ta gọi pH do là pH tối ưu kí hiệu pHop,

pH tối ưu cũng phụ thuộc nhiều yếu tố như bản chất hóa học và nồng độ cơ chất, nhiệt độ dung dịch đệm phản ứng.pH có ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng, là do pH thay đổi có ảnh hưởng đến trạng thái ion hóa của các nhóm chức có khả năng ion hóa tham gia trong trung tâm hoạt động của enzyme như nhóm α-COOH,ω-COOH,-NH2,-OH… cũng như trạng thái

ion hóa của cơ chất và của phức chất trung gian ES.- Tại pHop, phân tử E,S,ES chắc chắn

phải có một trạng thái ion hóa thích hợp cho hoạt động xúc tác của enzym nhờ đó mà vận tốc đạt cực đại.

Biểu thức tính các vận tốc tương ứng như sau:V+1=k+1[E][S] vận tốc phản ứng thuận

V-1=k-1[ES]vận tốc phản ứng nghịch

V+2=k+2[ES]vận tốc phản ứng tạo sản phẩm P

Ở trạng thái cân bằng sự phân ly ES cân bằng với sự tạo ES nghĩa làV+1=V-1+V+2

Thay các giá trị V vào ta có(k-1+k+2)[ES]=k+1[E][S] (2)

Gọi nồng độ E ban đầu là E0

Ta có [E0]=[E]+[ES] (3)

Thay(3) vào (2) và rút ra biểu thức tính ES

ES=

Chia cả tử số và mẫu số cho k+1 ta có

[ES]=

Đặt km=

[ES]=

Mặt khác vận tốc của pư enzyme tính theo pư tạo sp PV=k+2[ES]=(V2)

Thay ES vào ta có

V=

Nồng độ [ES] càng cao thì vận tốc pư càng lớn,V sẽ đạt Vmax

thì nồng phức [ES] bằng nồng độ ban đầu nghĩa là toàn bộ E kết hợp cơ chấtVmax=k+2[E0]

Thay Vmaxvào phương trình (4) ta có

V=

(5)là pt Michaelis-MentenKm là hằng số Michaelis đặc trưng cho ái lực E và

S,kmcàng nhỏ ái lực của E S càng lớn,nghĩa là V pư càng

lớn.pt (5) biễu diễn sự phụ thuộc V vào nồng dộ cơ chất S.Đường biễu diễn là đường hyperbolQua đồ thị ta thấy rằng trong giai đoạn đầu khi tăng nồng độ S,V tăng nhưng khi V=Vmax thì V không tăng nữa dẫu

tăng nồng độ S.Khi V=Vmax/2 thì km=[S]

(5)

4.4.3 Ảnh hưởng nồng độ cơ chất (s) đến vận tốc phản ứng enzym,phương trình Michaelis-MentenNồng độ cơ chất ảnh hưởng lớn đến vận tốc phản ứng do enzyme xúc tác.Gọi E là enzymeS là cơ chấtES là phức chất trung gian P là sản phẩm cuốiTa có pt tổng quát:E+S

ES

k+1: hằng số vận tốc phản ứng thuận tạo phức ES

k-1 : hằng số vận tốc phản ứng nghịch phân ly ES

k+2 : hằng số vận tốc phản ứng phân ly ES tạo sản phẩm P

và tái tạo E

E+P

Vậy hằng số Michaelis có trị số bằng nồng độ cơ chất khi vận tốc pư bằng một nửa Vmax.Khi[s] quá nhỏ so

với km ta bỏ qua giá trị [S] ở mẫu số.

PT có dạng

V biến đổi bậc 1 theo nồng độ [S]Khi kmcó nồng độ quá nhỏ so với [S] ta bỏ qua giá trị km

ở mẫu số pt có dạng V=Vmax pư E theo bậc 0

.[s]

Laniver va Bec đã lấy nghịch đảo pt Michaelis thu được pt 6 và vẽ đồ thị dưới dạng đường thẳng

+

V

+nếu =0 thì

+nếu thì

4.4.4 Ảnh hưởng của chất kìm hãm lên vận tốc pư enzym xúc tác

Chất kìm hãm là chất làm yếu hay chấm dứt tác dụng xúc tác của enzyme.Các chất kìm hãm có bản chất hóa học khác nhau.Các loại chất kìm hãm:

a.Kìm hãm thuận nghịch:Là khi có mặt chất kìm hãm hoạt tính enzyme sẽ

yếu đi, nhưng khi tách bỏ chất kìm hãm thì hoạt tính enzyme lại trở lại hoạt động ban đầu

b.Kìm hãm bất thuận nghịch:thì ngược lại nếu loại bỏ chất kìm hãm thì E không

trở lại hoạt động ban đầuc.Kìm hãm cạnh tranh:Xảy ra khi enzyme thiếu tính đặc hiệu tuyệt đối,chất

kìm hãm có cấu tạo gần giống cấu tạo của cơ chất.Do vậy nó cạnh tranh với cơ chất tác dụng cũng tại trung tâm hoạt động của E, nơi mà cơ chất cũng tác dụng.

VD:Acid Malonic là chất kìm hãm cạnh tranh của enzyme sucxinat-dehirogenaza là E oxy hóa khử acid malonic thành acid fumaric,vì acid malonic có cấu tạo gần giống cấu tạo acid suxinic

COOH COOH COOHCH2 + (CH2)2 CHCOOH COOH CH COOH

Trong trường hợp kìm hãm cạnh tranh,cách tính vận tốc pư E phức tạp hơn vì đồng thời với

E+S ES E+P

Thì E cũng tác dụng với I(Chất kìm hãm)theo pt sau:E+I EI

Tính toán tương tự ta có pt Michealis trong trường hợp có chất kìm hãm cạnh tranh

V1=

Hay

Khi có chất hìm hãm giá trị Km tăng

lên(1+

Nghĩa là ái lực S và E giảm, kết quả vận tốc pư E xúc tác giảm

)lần

d.Kìm hãm không cạnh tranh:Trong trường hợp này, chất kìm hãm I gắn được cả

vào E tự do và cả E trong phức hợp ESTrường hợp này các pư xảy ra và sự tính V phức

tạp hơn nhiều

E+S ES E+P E+I EI

ES+I IES.

EI+S IES

Trong trường hợp này cấu tạo của I ít giống với S,do vậy không xảy ra sự cạnh tranh,I có thể gắn với E ở 1 trung tâm khác với S do vậy tạo ra đồng thời phức EI và cả phức IES nên làm chậm vận tốc pư từ ES tạo ra sp P khi ái lực S với E và EI như nhau.PT Michealis có dạng:

Vi=

Hay

*Kìm hãm không gian(Alosteric)Ở 1 số E ngoài trung tâm hoạt động, nơi liên kết

trực tiếp với S và quyết định hoạt tính xúc tác của E, còn có các “tâm dị không gian”là những phần của E mà khi kết hợp với 1 chất có phân tử nhỏ nào đó sẽ làm cấu trúc bậc 3 của toàn bộ phân tử E sẽ biến

đổi,dẫn đến trung tâm hoạt động E cũng bị biến đổi kèm theo sự biến đổi hoạt tính E.

Chất kìm hãm I có thể gắn vào E trùng với vị trí gắn của S,hoặc có thể I gắn vào”Tâm dị không

gian”trên E cả 2 trường hợp này đều có ảnh hưởng tới vận tốc pư E hoặc ảnh hưởng ái lực liên kết giữa S và

tâm hoạt động của E .

4.4.5 Ảnh hưởng của chất kích thích hay chất hoạt hóa lên vận tốc phản ứng E xúc tác:

Chất hoạt hóa là những chất có tác dụng làm cho E từ trạng thái không hoạt động trở thành hoạt động, hoặc từ hoạt động yếu trở thành hoạt động mạnh hơn.Chất hoạt hóa có bản chất rất khác nhau.

Có thể là ion kim loại, một số chất hữu cơ nào đó, các dẫn xuất vitamin,các enzyme proteaza tách bỏ “peptit kìm hãm”trong E

VD:Các proteaza hoạt hóa tiền E như trypsin, enteropeptidaza và 1 số proteaza tiêu hóa khác,các E này phá vỡ 1 số liên kết trong phân tử tiền E,loại bỏ 1 số”peptit kìm hãm”,giải phóng trung tâm hoạt động E trở nên hoạt động ,ví dụ:Trong trường hợp hoạt hóa trypsinogen thành trypsin hoạt động.Các chất có tác dụng làm phục hồi những nhóm chức hoạt động của trung tâm hoạt động E cũng là chất hoạt hóa.

VD:Papain có nhóm hoạt động –SH trong trung tâm hoạt động E dưới tác dụng chất oxy hóa nhóm –SH sẽ thành –S-S và E mất khả năng hoạt động.Nếu thêm vào môi trường các chất hoạt hóa có tính khử như Xistein,glutation,nhóm –SH được phục hồi E sẽ hoạt động trở lại.

Các cation kim loại,anion halogen như K+,Na+,Mg+,Cl-,Br-,I-…Fe+2,Fe+3,Mo+4 cũng hoạt hóa nhiều E.Về vai trò ion kim loại trong hoạt hóa E cũng chưa giải thích được đầy đủ có thể ion kim loại làm thay đổi hằng đổi cân bằng của pư cũng có thể ion kim loại tham gia trực tiếp vào xúc tác và thay đổi điện hóa trị trong pư cũng có thể ion kim loại tham gia trực tiếp vào xúc tác và thay đổi điện hóa trị trong pư cũng có thể ion kim loại kết hợp S và kết hợp E sau đó tạo phức trung gian trước khi tạo P

Theo pt sau:S+M MS

EMS P+E+ME+M MEM là kim loạiKim loại đôi khi cũng làm thay đổi cấu trạng

protein, biến dạng E bất hoạt thành hoạt động…

Kim loại cũng tham gia trong cấu tạo trung tâm hoạt động nhiều E đặc biệt E oxy hóa khử.Các ion kim loại còn là cầu nối giữa enzyme và cơ chất S.Hoặc ổn định cấu hình cần cho hoạt động xúc tác của enzyme…

5.Tính chất ưu việt và sự khác biệt giữa Enzyme và các chất xúc tác khác

-Enzyme dễ thu nhận: có thể lấy từ thực vật, động vật, vi sinh vật.

-Enzyme hoạt động xúc tác trong điều kiện phản ứng “nhẹ nhàng”: tº khoảng 20-45ºC, P thường, pH acid yếu,kiềm yếu hay trung tính …

-Enzyme có tính đặc hiệu cao nên hiệu suất thu sản phẩm chính cao

-Vận tốc phản ứng do Enzyme xúc tác dễ dàng điều chỉnh

-Enzyme có cường lực xúc tác cao.

6. Ứng dụng của Enzyme: Với những tính chất ưu việt enzyme ngày

càng được ứng ụng rộng rãi và có hiệu quả cao trong mọi ngành khoa học kĩ thuật khác nhau như: Y, dược, thú y, trồng trọt, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm

6.1 Ứng dụng Protease Nhóm enzyme thủy phân protit thành peptit ngắn, axitamin,

pepton. Ứng dụng trong sản xuất nước chấm, nước mắm, tương,

chao… Trong công nghệ thực phẩm dùng làm mềm thịt, enzyme

thường dùng là: Bromelin, papain, dạng chế phẩm protease VSV.

Trong công nghệ thuộc da, làm mềm da, sạch lông, bóng da,,, Trong công nghệ tơ tằm, làm bóng và tách rời các sợi tơ nhờ

sự phá bỏ protein xerixin Xà bông, kem giặt có E sẽ tẩy dễ dàng các vết bẩn (vết máu,

sữa…) Trong y học, sản xuất môi trường dinh dưỡng nuôi VSV, sản

xuất thuết thanh miễn dịch.

6.2 Ứng dụng của Amilase: Nhóm E thủy phân tinh bột thành dextrin,

monosaccharide, oligosaccharide. Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất rượu bia

(giai đoạn đường hoá), sản xuất nước tương, mạch nha, mật, đường glucose, làm cơm rượu…

Trong sản xuất bánh mì làm bánh nở xốp thơm ngon hơn.

Trong công nghiệp dệt,chế phẩm amilase để rũ hồ vải(tẩy lớp hồ bột trên mặt vải), vải mềm, mịn, dễ tẩy trắng, dễ bắt màu khi nhuộm…

6.3 Ứng dụng của glucooxydase:6.3 Ứng dụng của glucooxydase: Có tính đặc hiệu cao và chỉ oxy hóa β-D-glucoza

thành axit gluconic và H2O2 khi có mặt oxy, được dùng làm thuốc thử glucoza trong hỗn hợp có nhiều đường, trong dịch sinh học.

Là chất chống oxy hoá sinh học có hiệu quả nhất, được dùng bảo quản trong thực phẩm như bia, rượu vang, dầu béo, fomat, sữa khô, bột trứng, thịt, kẹo, bơ.

6.4 Ứng dụng của pectinase: Enzyme thủy phân pectin có tác dụng làm trong các

loại nước giải khát, nước quả, dễ lọc do đó được sử dụng công nghệ sản xuất rượu vang, nước quả.

Sản xuất các sản phẩm từ quả, nước quả cô đặc, mứt đông của quả do tính tạo keo của nó khi có đường, sản xuất cà phê.

6.5 Ứng dụng Xenlulase: Enzyme thủy phân xenlulose tạo ra các sản

phẩm đường dễ tiêu hoá. Thêm chế phẩm Xenlulase vào thức ăn giàu

xenlulose của động vật, người, làm tăng độ hấp phụ thức ăn này.

Giúp tăng cường phá hủy thành tế bào thực vật, tạo điều kiện cho dễ dàng trích ly tế bào chất.

Thủy phân gỗ, các phế liệu công nghiệp thành dịch đường làm thức ăn cho gia súc.

7. Phương pháp thu nhận và xác định hoạt độ enzyme:

- Phương pháp : B1 : phá vỡ cấu trúc tế bào + phương pháp cơ học + dùng dung môi hữu cơ + bằng sóng siêu âm B2 : rút enzim + địên di thích hợp +dung dịch muối trung tính…. B3 : tinh sạch enzim (loại protein phi enzim , muối , gluxit …) + loại muối , tạp chất có trọng lượng phân tử nhỏ : dùng PP thẩm tích qua màng bán thấm để giữ lại enzim , protein

a. Phương pháp thu nhận Enzim:

+ Loại protein lạ và tạp chất : sắc kí hấp thụ , sắc kí trao đổi ion , điện di , lọc gel , kết tủa phân đoạn bằng muối hay dung môi hữu cơ , biến tính chọn lọc bằng nhiệt độ , PH … B4 : bảo quản : ở dạng bột khô , sấy chân không , trong điều kiện khô ,kín , lạnh , không tiếp xúc ánh sáng

b.Phương pháp xác định hoạt tính Enzim :

Một số khái niệm : - Đơn vị hoạt tính enzim (Đvht) : là lượng enzim có khả năng xúc tác chuyển hoá 1 micromol cơ chất trong 1 phút trong đktc .

-Hoạt tính riêng : là số đvht trong 1 mg Protein –enzim , đặc trưng cho độ tinh khiết cao hay thấp -Độ hoạt động phân t ử : là số phân tử cơ chất được chuyển hoá bởi 1phân tử enzim trong 1 phút trong đktc , đặc trưng cho khả năng hoạt động xúc tác của từng enzimNguyên tắc : -Dựa vào sự thay đổi hàm lượng cơ chất (giảm) hoặc sản phẩm (tăng) .PP quang phổ : -Dùng máy đo trực tiếp màu sản phẩm hoặc thông qua 1 pư màu trung gian đặc trưng cho sp-chất tạo phức màu . - Ưu điểm : độ nhạy cao , chính xác , thời gian tiến hành ngắn , dễ làm …

Tài liệu tham khảo

1. Giáo trình sinh hóa cơ bản, Đồng Thị Thanh Thu, tủ sách Đại học Khoa Học Tự Nhiên.

2. Wiki pda.ogg.

3.http://www.thuvienkhoahoc.com/tusach/Lecture:Sinh_h%E1%BB%8Dc_%C4%90%E1%BA%A1i_c%C6%B0%C6%A1ng_MIT_7.013/Chapter_6.

4. Công nghệ enzyme, Nguyễn Đức Lượng, NXB Đại Học Quốc Gia tp.HCM, năm 2004

Enzyme điều hoà Là các nhóm Enzyme phối hợp xúc

tác các phản ứng giai đoạn theo thứ tự nhất định gọi là chu trình trao đổi chất .Trong mỗi chu trình phải có ít nhất một E điều chỉnh tốc độ phản ứng của toàn bộ chu trình, E này được gọi là E điều hoà .

Enzyme dị lập thể: Là E thay đổi hoạt tính xúc tác thông qua thay đổi

cấu hình không gian khi gắn với các chất điều hoà đặc hiệu của nó. Trong đó có một kiểu điều hoà rất phổ biến là điều hoà ức chế ngược còn gọi là ức chế phản hồi.

Bản chất: Xúc tác phản ứng đầu tiên của chuỗi phản ứng

chuyển hoá thường bị ức chế ngược bởi chính sản phẩm của chuỗi phản ứng.

VD : L – Threonine A B L - Isoleucine

VD : Threonine

CHUYEN DE ENZYME

Documents

Transcript of CHUYEN DE ENZYME