HYRJE NË LËNDEN E BIOKIMISË

Biokimia eshte lëndë interdiciplinare , plani dhe programi i se ciles eshte i perbere dhe i integruar ashtu qe te mundesoi arritjen e mesimit per strukturen kimike dhe ndryshimet kimike e energjetike ne qelizen e gjalle. Biokimia studion zhvillimin dhe rregullimin e proqeseve metabolike ne organizem te njeriut .

Eshte pjese e shkences per jeten, studion strukturen fiziko-kimike te organizmit ne tersi te indeve dhe te qelizave ne veqanti. Sipas Federates Nderkombtare te Biokimisteve detyrat kryesore te biokimise jane; Qe me metoda kimike te hulumtoi Proqeset jetesore, dhe sa eshte e mundur ti sqaroi ato, te ekzaminoi veqorit fizioko kimike dhe morfologjike te komponimeve qe bejne pjese ne strukturen qelizore, qe te studioi proqeset e panderprera kimike qe kryhen ne organizem.

Ky plan mesimor krijon bazat e biokimise dhe studentit I ofron njohurin e domosdoshme per te kuptuar bazat biokimike te shume semundjeve gjegjesisht te proceseve patobiokimike. Pjeset e biokimise jane te përmbledhura ne temat kryesore qe do te shtjellohen ne veqanti.

Programi mesimor nga lenda e Biokimise mundeson te mesuarit e struktures kimike , biokimike dhe ndryshimet energjetike , si dhe rregullimin e proceseve metabolike ne organizmin e njeriut te shendosh, duke i potencuar disa specifika ne interes te mjekut .

Enzimat-definicioni Rrjedhe prej fjales enzyme – Greke- tharme, ose ferment – (vlim). Enzimet jane katalizator me prejardhje biologjike. Sinteza e tyre behet ne qeliza te gjalla Veprimin katalitik e kryejne ne mesin qelizor dhe jashteqelizor.

Teorija kinetike e reaksionit Teorija kinetike ose teorija e ndeshjes spjegon qe molekulat per te reaguar ne mes veti duhet te ndeshen dhe duhet te kene mjafte enegji per te tejkaluar barijeren energjetike te reaksionit. Nese ,molekulat kane mjafte energi kinetike per te reaguar ,te gjithe faktoret qe e risin reaksionin e tyre kinetik , e risin shpejtesin e reaksionit.

Enzimat si veprues katalitik specifik Mekanizmi nepermjet te cilit enzimat e shpejtojne reaksionin mundet te ilustrohet. Enzimat i shpejtojne reaksionet kimike per 10 ¹². Enzimat nuk veprojne ne ndryshimin e pozites se reaksionit. Konst. drejtepesh = C(P) / C (S). Enzimat e rrisin shpejtesin e reaksionit vetem per reaksionet e pershtatshme termodinamike ΔG= Δ Gp - Δ G s < 0.

Enzimat e shpejtojne reaksionin ne te dy drejtimet. Enzimat e ndihmojne gjendjen kalimtare ne te dy drejtimet. Enzimat jane ne baze te strukures komplementare ne gjendjen kalimtare.(te krijuar) Ndryshojne konfigurcionin molekular ne mes te enzimit e te substratit.

Enzimat e shpejtojne reaksionin kimik sepse e zvogelojne energjin e aktivizimit.

Enzimat jane aktive kur gjenden ne konformacion nativ. Enzimat e humbin aktivitetin ne temperatura ekstreme , ne Ph te forte dhe ne prezencen e detergjenteve ,te cilat i denatyrojne. Jane termostabile. Denatyrimi e shkatrron strukturen e qendres aktive.

Perparsit e katalizes enzimatike ne krahasim me katalizatoret kimik Enzimat e rrisin me teper shpejtesin e reaksionit Kryhen ne kushte me te pershtateshme; Reaksioni kimik kerkon temp. me te larte, dhe ph ekstreme. Kataliza enzimatike kryhet ne kushte fiziologjike.

Emzimat kane specifitet,dhe selektivitet ,me te larte te veprimit. Specifitet ndaj substratit e produktit Stereospecifitet absolut. Nuk perbejne produkte toksike sekondare. Aktiviteti mundet te rregullohet me; rregullim allosterik modifikim kovalent

Enzimat jane stereospecifike Molekulat biologjike paraqiten si stereoizomer. L dhe D amino acidet, L dhe D gluqidet. Enzimat reagojne vetem me njerin stereoizomer. Molekulat biologjike ne natyre I takojne njerit konfiguracion; amino ac.-L gluqidet –D

Enzimet jane stereospecifike ndaj substratit dhe krijojne produkte stereospecifike.

Rregullimi i aktivitetit enzimatik Ndryshimi I numrit te molekulave te enzimit shpejtesija e sintezes shpejtesija e shkaterrimit Ndryshimi I aktivitetit enzimatik; aktivizimi I prekursoreve inaktivizues modifikimi kovalent inhibimi me reaksionin e ndersjelle. veprimi I molekulave rregullatore.

Kinetika e reaksioneve enzimatike varet prej ; Perqenderimit te substratit Prezences se aktivatoreve dhe te inhibitoreve PH Kapacitetit jonik Temperatures Kofaktoreve

Emertimi I enzimave Emertimi I bazuar ne substratin qe I nenshtrohet reaksionit enzimor.psh. Enzimi amilza –katalizon amidonin. -emertimi I bazuar ne reaksionin kimik qe behet nen veprimin katalitik te enzimit. psh. Hidrolazat – katalizojne hidrolizen,transaminazat-transaminimin etj. Emertimi I bazuar ne substratin qe hyn ne reaksion dhe qe i nenshtrohet substratit. Psh.laktat-dehidrogjenazat.

- emertimi sipas punes se veprimit te enzimit psh - emertimi sipas punes se veprimit te enzimit psh. Pepsina,tripsina,kimotripsina etj. Enzimat percaktohen me keto metoda; -kolorimetrike -titrimetrike -enzimatike

Aktiviteti katalizues I enzimave eshte shume i madhë. Shpejtesia e reaksionit kimik definohet si shenderimi I nje substance te catuar ne produkt ne njesi te kohes. Pra aktivitei enzimatik paraqet aftesin e enzimit per te katalizuar shenderimine 1 m mol te substratit ne minut.

Natyra kimike e enzimave Te gjitha enzimat e njohura per nga natyra jane proteina me katjone metalike gjegjsisht proteina te perbera ose proteide te natyres globulare. Ne .molekulen e proteidit nje enzim perben dy komponente. - apoenzimen (kompon proteinike) - koenzimen (kompon jo proteinike) APOENZIMA + KOEMZMA = HOLOENZIMA

Apoenzima – eshte makromolekule termolabile, bartes i specifitetit te enzimit ndaj substratit , ka veqori koloidale, nuk dializohet. koenzima ka natyre jo proteinike , eshte termostabile,dializohet dhe ndahet prej apoenzimes, ne kombinim me apoenzima te ndryshme katalizon reaksione krejtesishte te ndryshme.psh; Piridoksal fosfati ne kombinim me dy apoenzima katalizon reaksionin e dekarboksilimit (me enzimet dekarboksilaza) dhe te transaminimit (transaminaza).

Specifiteti ndaj substratit si dhe specifiteti I veprimit te reaksionit mvaret prej apoenzimes . Rendesia dhe roli I koenzimes bazohet ne veprimin efektor te tij. Ekzistojne shume grupe te reaksioneve per kryerjen e te cilave eshte e dmosdoshme prezenca e ezimave te perbera si reaksionet e oksido-reduktimit, izomerizimit, bartjen e grupeve kimike etj. Perkuder ketyre, te reaksionet hidrolitike ,( si jane ato qe kryhen ne traktin digjestiv ) nen veprimin e hidrolazave ,qe jane protein – enzimave te thjeshta.

Disa enzima e kane ne perberje dhe jonin e metalit, I cili e ploteson aktivitetin e enzimes. Joni aktivizues kryen keto funksione; --merre pjese ne krijimin e qendres aktive --ndikon ne strukturen terciare te enzimes. --aktivizon kompleksin enzim substrat. --trnsporton elektronet.etj

Vendi i veprimit te enzimave-topografia Sipas vendit te veprimit mund te ndahen ne ; -intracelulare - extracelulare Ne qelize kryhen reaksionet me rendesi vitale Ne hapsiren qelizore dhe organelet e saja si ne( mitohodrije, lizozome, aparatin e Golgjit, ribozome kryhet nje lloje I aktivitetit enzimatik. -jashte qelizes veprojne enzimet e traktit digjestiv , si dhe enzimat qe bejne pjese ne koagulimin e gjakut.

Ne ribozome gjenden enzimat te cilat marrin pjese ne proceset e biosintezes se proteinave . Ne mitokondrie gjenden enzimat e vargut te frymemarrjes indore.frymemarrjes indore Ne membranen e mbrendeshme te mitokondrieve jane te vendosura enzimat qe marrin pjese ne proceset katabolike si ciklit citrik, enzimat te cilat marrin pjese ne beta oksidim in e acideve yndyrore, enzimat e metabolizmit te a. acideve.

Ne berthame gjenden enzimat qe katalizojne sintezen e acidet nukleinike. Ne citoplazem gjenden enzimat glukolitike e, te ciklit pentozik etj.

Energjia kimike Gjate nje reaksioni kimik lirohet nje sasi e caktuar e energjise e cila varet prej potencialit energjetik te substancave. AB----- A +B + Energjia ----- Reaksionet ne te cilat lirohet sasia e energjise jane egzergjene shenohet - energji Reaksionet ne te cilat shpenzohet energjia jane endergjene + energji.

Nese sasia e pergjithshme e energjise e substances A dhe B shenohet me H1 e energjia e substances C dhe D me H2 , atehere energjia e pergjtheshme eshte H.dhe perbehet prej dy komponenteve ; a. prej pjeses se energjise G e cila shendrohet ne forma tjera, si energji te nxehtesise .(enalpi- energj e mbrendeshme). b. pjesa e energjise C e cila nuk mund te kryeje pune te tjera dhe te shederrohet ne forma tjera te energjise .(entropi- qrregullime te levizjes molekulare)

Reaksionet spontane kimike jane egzergjene , dhe reaksioni zhvillohet gjere sa energjia mund te mirret (shpenzohet). Kur nuk eshte e mundur edhe me tutje te shpenzohet energjia, vendoset drejtepeshimi i reaksionit dhe Δ G = O Kahja e reaksionit varet prej ndryshimit standard te energjise se lire .

Energjia e lire mund te jete NEGATIVE nese reaksioni zhvillohet nga e majta ne te djathte. POZITIVE nese reaksioni zhvillohet ne drejtim te kundert. Ndryshimi I energjise se lire te nje reaksioni perbehet prej dy komponenteve termodinamike; a. enalpise ( ndryshimi I energjise se mbrendeshme) b. entropise qe paraqet qrregullimet molekulare.

Energjia e aktivizimit ENERGJA E AKTIVIZIMIT paraqet energjin e tere qe eshte e nevojshme qe te gjitha molekulat e nje reaktanti A te aktivizoi, ne nje temp. te caktuar . Me rritjen TEMPERATURES rritet shpejtesia e reaksionit ,duke u rritur dhe niveli energjetik i reaktanteve gjere ne gjendjen aktive. Katalizatoret e rrisin shpejtesin e reaksionit kimik duke e ULURE energjine e cila eshte e domosdoshme per aktivizimin e reaktanteve, gjegjesisht molekulat i aktivizon.

Drejtepeshimi dinamik dhe gjendja stacionare Reaksionet kimike bejne qe reaktantet te cilet marrin pjese ne reaksion te jene ne drejtepeshim. Drejtepeshimi dinamik paraqet gjendjen stacionare gjate te ciles ne reaksion vazhdimisht arrijne substanca te reja dhe eleminohen produktet e reaksionit. Organizmi eshte nje sistem i hapur, ai merre ushqimin dhe O2 dhe eleminon CO2 dhe produktet katabolike.

Te tipet e mbyllura te reaksioneve, disa katalizator nuk veprojne ne drejtpeshimin e reaksionit , gjersa te tipet e hapura enzimi vepron ne perqendrimin stacionar te nje komponente te reaksionit.

LLojet e reaksioneve kimike; Ne baze te numrit te molekulave qe hyjne ne reaksion ndahen ne reaksione; - monomolekulare - bimolekulare - tremolekulare

Ne baze te kinetikes reaksionet kimike jane; - Te tipit 0. Jane reaksionet te cilat nuk varen prej perqendrimit te cilit do reaktant. - te rendit te pare A--- P jane reaksionet te te cilat shpejtesia e reaksionit eshte proporcionale me perqenderimin e njenit reaktant.

-Reaksionet te rendit te dyte ;A+B --P. jane reaksione ne te cilat shpejtesia e reaksionit eshte proporcionale me perqenderimin e te dy reaktanteve. - Reaksionet e rendit te trete jane mjafte te rralla dhe jane proporcionale me prodhimin e perqendrimeve te tre reaktanteve.

Koncepti i barieres se energjise Kuptojme energjine te cilen kane substancat , dhe e cila NUK I LEJON qe ato spontanisht te reagojne ne mes vetI.

Enzimat si katalizatore JANE FAKTORË ME RENDESI , edhe ne tejkalimin e barijeres energjetike ,per kryerjen e reaksioneve kimike. Barijera energjetike eshte energjia te cilen e posedojne substancat PER TE QENDERUAR NE INERCION me pamundesin e reagimit spontan te tyre.

Enzimat veprojne ne shpejtesin e reaksionit kimik, duke VENDOSUR gjendjen e drejtepeshimit ne reaksion. Shpejtesia e reaksionit percaktohet nga ;

AFERSIA HAPSINORE e pjesemarresve ne reaksion NDRYSHIMI I INDUKUAR I konfiguracionit te molekulave te substratit,ndaj moekulave te enzimit. PREZENCA E GRUPEVE REAKTANTE te enzimeve. Ne disa raste dhe LIDHJA KOVALENTE e substratit me enzimin.

Mekanizmi I katalizes enzimatike Kinetika e reaksioneve enzimatike studion shpejtesin e reaksioneve enzimatike si dhe faktoret te cilet veprojne ne te. Faktoret qe veprojne ne shpejtesin e reaksionit enzimatik jane ; Temperatura PH Perqendrimi I substratit Prezenca e koenzimave Aktivatoret dhe inhibitoret.

Kompleksi enzim substrat formohet duke u lidhure molekulat e substratit me qendren aktive te enzimes. Molekulat e substratit lidhen me qendren aktive me lidhje te dobeta jokovalente.

Psh. lizozima eshte enzim I gr Psh. lizozima eshte enzim I gr. Te hidrolazave qe SHKEPUT vargjet e karbohidrateve. Te ky enzim substrati lidhet ne qendren aktive te saj me lidhje JO KOVALENTE,(lidhje hidrogjenike). Per shkak te forces lidhese nje pjese e vargut peptidik ne molekulen e enzimes E NDRYSHON POZITEN (largohet ) psh. Trp-62, per o, o75 nm, duke mundsuar krijimin e nje numri me te madhe te urave hidrogjenike.

Ne krijimin e urave (lidhjeve) hidrogjenike marrin pjese GR Ne krijimin e urave (lidhjeve) hidrogjenike marrin pjese GR. REAKTIVE te mbetjeve te a. acideve ansore dhe te atomeve te lidhjeve peptide. Ne ndryshimin e tille te konfiguracionit te substratit me lehte SHKEPUTET lidhja C-O-C.Energjin e duhur e merre prej lidhjeve tjera jo kovalente.

Te reaksionet kimike , ne disa raste ekzistojne lidhje kovalente te enzimit me substratin, e reaksioni zhvillohet ne dy etapa; --Spari pjesemarresi I reaksionit LIDHET me lidhje kovalente per pjesen proteinke AKTIVE te enzimes. --- Ne etapen e dyte te reaksionit KRIJOHET PRODUKTI prej lidhjeve intermediare.

Psh. Te aldolaza si substrat ka S’PARI dihidroksiacetonin , pastaj formohet komponim INTERMEDIAR ne forme te bazes se Shiffit . Dhe ne etapen DYTE ,BEHET ADIRIMI aldolik ne gr. Aldehid te pjesemaresit tjeter te reaksonit qe eshte gliceraldehid-3-fosfati.

QENDRA AKTIVE E ENZIMAVE Pjesa e molekules se enzimes qe eshte ne NE LIDHJE TE NGUSHT ME SUBSTRATIN gjate katalizes paraqet qendren aktive te enzimes.

Qendra aktive e enzimes eshte nje FORMACION TREDIMENZIONAL e ndertuar prej grupeve kimike reaktive qe kane prejarëdhje prej a. acideve te pozitave te ndryshme te vargjeve peptide.

Psh. Qendra aktive e ribonukleazes perben mbetjet e histidines ne poz Psh. Qendra aktive e ribonukleazes perben mbetjet e histidines ne poz. 121 dhe 119. Qendra aktive e liozimes perben ne poz. 35 ac glutaminik. Ne poz. 52 ac. asparginik.triptofanin ne poz. 62 dhe 63.

His 57 (kuq), Asp 102 (kalter) and Ser 195 (gjelbert).

Keto gr. Formojne lidhje hidrogjenike ,te rendesishme per rruajtjen e struktures TERCIARE te enzimes. Poashtu mund te formojne komplekse me JONE te metaleve. Molekula e enzimes si makromolekul mund te kete nje numer me te madhe te njejtit a. ac. por ne reaksion do te hyje gr. qe ka poziten me te pershtateshme .

Kjo qender eshte e perbere prej nje numeri te vogel te GRUPEVE FUNKSIONALEdhe paraqet pjesen minimale te vargut peptid. Nese enzima eshte PROTEID ENZIM ne perberjen e qendres aktive bejne pjese dhe jonet e metaleve. Karakteristike eshte se a. acidet te cilat perbejne grupet reaktive te qendres aktive jane te vendosura ne pjese te NDRYSHME te vargut peptid (struktura primare). Me formimin e struktures sekondare dhe terciare behet e mundeshme AFERSIA HAPSINORE e ketyre a. acideve , gjegjesisht e grupeve reaktive.

Ne perberjen e qendres aktive te enzimave bejne pjese keto grupe; -UNAZA IMIDAZOLE e histidines qe kalon ne jon imidazol. - AMINO GRUPI i lizines lidhet me substratin dhe formon bazen e Schiffit. -GR.KARBOKSIL I ac. glutaminik eshte si proton akceptor. - GR.BAZIK guanidin I arginines te shume enzima I lidhe gr.me potencial negativ. - GR.INDOL I triptofanit - KARBOKSIL I ac. asparginik - GR-SH- I cisteines ka veprim nukleofil - GR.OH- i serines dhe treonines lidhen me mbetjet peptide ne forme te estereve.

Me shkaterrimin ose bllokimin e qendres aktive te enzimes , enzima E HUMBE aktivitetin e saje katalitik, por pjeset tjera te molekules se enzimes mund te shkeputen dhe te mos e pengoi aktivitetin e enzimes. Psh. Prej Papaines mund te shkeputen 120 a. ac nga 180, e veprimi katalitik I saje te mbetet.

Zakonishte enzimet kane nga NJE GR Zakonishte enzimet kane nga NJE GR. AKTIV por disa prej tyre kane EDHE ME SHUME. Disosimi I enzimave ne nenjesi manifestohet me HUMBJEN e veqorive katalitike. Me eksretimin e disa enzimave ne hapesiren ekstracelulare qendra e tyre aktive mund te MASKOHET me fragmente te ndryshme te vargut peptid ,ato jane ne gjendje inaktive –PROENZIME.

Ne baze te funksionit ne lidhjen e substratit me enzimen ,grupet e ndryshme te qendres aktive ndahen ne; - grupe KATALITIKE- te cilat direkt bejne lidhjen e substratit me qendren aktive te enzimes. -grupet -KONTAKE I afrojne dhe I perforcojne molekulat e substratit per enzimen. Grupet NDIHMSE –nuk bejne pjese direkt ne formimin e kompleksit enzim substrat, por stabilizojne strukturen terciare dhe kuaternare te enzimes.

Kinetika e reaksioneve enzimatike Shpejtesia e reaksionit RRITET gjate katalizes enzimatike. Kinetika e reaksioneve paraqet marrëdhenjen kuantitative ne mes te SHPEJTESISE te reaksionit dhe KONCENTRIMIT te enzimit e substratit. Matja e aktivitetit enzimatik eshte baze per studimin e reaksionit enzimatik.

Në perqendrime te larta te reaktanteve numri I madhe I molekulave kane energji per te reaguar. Me rritjen e perqendrimit te njeres komponent rritet shpejtesia e reaksionit per dy here. SHpejtesia e reaksionit eshte proporcionale me perqendrimin e substancave qe reagojne.

Per te percaktuar aktivitetin e tyre duhet te MATET shpejtesia e reaksionit. Kjo arrihet duke e mature perqendrimin e substratit dhe te perqendrimit te produktit ne njesi te kohes. Ecuria e reaksioneve te katalizuara nga enzimat ne temp. dhe PH konstante spjegohet sipas perkufizim te raportit te shpejtesise se reaksionit qe varet nga perqenderimi i substratit, enzimes shpejtesise maximale dhe vleres se Km.

Kinetika e reaksioneve enzimatike sipas Michalis Mentenit Teorin per shpejtesin e reaksionit emzimatik e ka studiuar me hollesisht MICHIALIS dhe MENTEN, sipas te cileve kinetika e reaksionit paraqet marrëdhenjen ne mes te shpejtesise se reaksionit, perqenderimit te substratit,shpejtesise V max. dhe Km.

Sipas kesaj teorie reaksioni enzimatik zhvillohet ashtu qe ; a.Enzimi se pari reagon ne substrat dhe KRIJOHET kompleksi ENZIM SUBSTRAT. b.Ne fazen e dyte ZBERTHEHET kompleksi ES ne P dhe E. Michalis dhe Menten kane supozuar se keto reaksione e percaktojne shpejtesine e tere te reaksionit .

K1 = konstantja e krijimit te kompleksit ES. K-1 =konstanta eshpejtesise te reak.ne anen e kundert. K2= konstantja e shpejtesise se zberthimit te ES K3=konstantja e zberthimit te ES dhe krijimit te E dhe P. K4 =Konstantja e reaksionit te kundert te krijimit te ES.

Duhet kuptuar disa karakteristika te sistemit te reaksionit; konstanta e drejtepeshimit eshte marredhenja e konstanteve te shpejtesise se reaksionit k1/k-1. Ne drejtepeshim jane shpejtesit e te dy reaksioneve te kunderta.

Drejtepeshimi eshte nje gjendje dinamike,vazhdimisht molekulat e substancave A dhe B shendrrohen ne An dhe Bn ,dhe e kunderta. Nese dihet koncentrimi I A dhe B si dhe An dhe Bn ,reaksioni eshte ne drejtepeshim dhe mundemi me llogarit edhe vlerat numerike te konstantes se drejtepeshimit. ΔG.

Koncentrimi I enzimit; shpejtesia fillestare e nje reaksioni qe e katalizon enzima eshte proporcionale me koncentrimin e enzimes. Enzima eshte reaktant I cili lidhet per substratin , dhe zberthehet duke u shendrruar ne produkt dhe enzim te lire. Koncentrimi I enzimit nuk vepron ne konstanten e drejtepeshimit.

Jane te mundeshme disa forma te reaksionit ; Nese procesi i forminit te ES eshte me i shpejte se i zberthimirt (k1>k3) ,reaksioni eshte i rendit te pare. Nese ES formohet me ngadal (k1<k3) , reaksioni eshte i rendit te dyte. Nese ES eshte ne ekuiliber (k1=k4).

Veprimi I substratit ne reaksionin kimik Nese koncentrimi I substratit rritet shpejtesia e reaksionit rritet gjere sa I tere enzimi nuk ngopet me substratin. Ne gjendjen e ekuilibrit te reaksionit perqenderimi I kompleksit ES eshte konstant, gjersa shpejtesija e forminit te kompleksit eshte e barabart me shpejtesin e zberthimit te tij.

K1 {E}{S}+K4 {E}{P}=K2{ES}+K3{EP} K1{E}{S}=K-1+K2 {E S} {E}{S} K2+K3 -------------= ------------=Km.Konstan. k1 ES e Mich

Shpesh është përqëndërimi fillestar I enzimës më I vogël se sa përqëndërimi i substratit {E]o< [S], por ne reaksion shpejtë krijohët kompleks I enzim substratit aq sa edhe zbërthehët. [ES]/t =0= k1 [E] [S]- (k2+k3) [ES]. [ES]=k1 [E] [S]/ (K2+K3).

Nëse {E] e zëvendësojmë në ekuacion fitojmë vlerën e ES që varet vetëm prej përqëndërimit të substratit dhe përqëndërrimit fillestar të enzimit. [ES]= K1 [E]o [ s]/ (k1 [S]+ k2 +k3) Në bazë të këtij reksioni mundet të shprehet shpejtësia e reaksionit. V={S]/t= {P}/t= k3{ES]=k1k3{E]o [S]/ (k1[s]+k2+k3)

Pasi që përqëndërimi I enzimit është konstant atëherë dhe shuma e përqëndërimit të enzimit të lirë dhe të atij në kompleks duhet të jetë barazi me përqëndërimin fillestar të enzimit. (Ne fazën e parë). {E]o = [E]+[ES].

Nga reaksioni I mëparshëm rrjedhë; k3 [E]o [S] V=--------------------- (K2+K3) ----------------------- + S K1 Ky reaksion sipas Michail dhe Mentenit vlen per reaksione me nga nje substrat.

Sipas kësaj teorie shpejtësia maksimale e reaksionit varët prej përqëndërimit fillestar të enzimit Eo , dhe konstantës të zbërthimit të kompleksit ES ; V max = K3[E]o Koeficienti I shumës së konstanteve të zbërthimit dhe të krijimit të ES është barazi me Km sipas autorit.

Km= (k2+k3)/k1. Vmax[S] Vmax V=------------- ose -------------- Km +[S] Km ----------- {S] + 1

Shpejtësia maksimale e reaksionit ,pra momenti I ngopjes së enzimit me substratin është parameter karakteristik për çdo enzim dhe paraqet raportin e konstanteve të shpejtësisë së reaksionit të krijimit e të zbërthimit të komplek. ES.

Sipas Michalis dhe Menten , nëse shpejtësia e reaksionit është e barabart me gjysmën e shpejtësisë së reaksionit maksimal atëherë Km është e barabart me përqëndërimin e substratit. Vmax Vmax [S] ---------- = ------------ ose Km=[S]. 2 Km + [S]

Ne baze te reaksionit mund te perfundojme; Nese nisemi nga nje sasi e caktuar e enzimit dhe gradualisht e shtojme sasin e substratit, gjithnje e me teper krijohet kompleksi ES. Shpejtesia e reaksionit RRITET DERI SA I TERE ENZIMI NUK NGOPET ME SUBSTRATIN Enzimi eshte I ngopur ,SHPEJTESIA e reaksionit eshte MAXIMALE.

Ne figure shifet se shpejtesija e reaksionit enzimatik rritet me rritjen e perqenderimit te substratit ne forme te hiperbolles. Km I pergjigjet asaj sasie te substratit ne te cilen arrihet gjysma e shpejtesise maximale. Nese enzima vepron ne shume substrate atehere ne secilin substrat Km eshte e ndryshme.

Shpejtesia maksimale e reaksionit ,pra momenti I ngopjes se enzimit me substratinESHTE PARAMETER SPECIFIK PER ÇDO ENZIM, dhe paraqet raportin e konstanteve te shpejtesise se reaksionit te krijimit e te zberthimit te komplek. ES.

Sipas kesaj teorie shpejtesia maksimale arrihet kur enzimi eshte I ngopur me substratin,E KJO ARRIHET NE GJYSMEN E SHPEJTESISE MAXIMALE . dmth. Kur I teri eshte ne forme ES. Qe eshte parameter specifik per çdo enzim dhe sipas autorit QUHET KONSTANTA E MICHAILISIT.

Km= (k2+k3)/k1. Vmax[S] Vmax V=------------- ose -------------- Km +[S] Km ----------- {S] + 1

Me percaktimin e Km vlersojme; -perqendrimin e substratit ne qeliza -veprimin e enzimave ne inde e organe te ndryshme Konstatojme veprimin e medikamemteve te ndryshme ne organizem. percaktohen aktivatoret dhe inhibitoret e reaksionit enzimatik.

Ekzistojne edhe perjashtime nga teoria e permendur,si INHIBIMI ne substrat dhe INHIBIMI ne produkt.

Km në grafikon mundet të parqitet sipas Lineweaver-Burkut Km në grafikon mundet të parqitet sipas Lineweaver-Burkut. Nësë në ordinat dhe apscis vehën vlerat e tyre reciproke 1/V dhe 1/S.

Nese shpejtesia e reaksionit varet prej perqenderimit te substratit mundet te matet Km ashtu qe te paraqitet percaktimi linear I shpejtesise se reaksionit sipas Lineweaver Burkut. Ne vend te shpejtesise v dhe perqenderimit S ne ordinate dhe apscis vendosen vlerat e tyre reciproke; 1/v=km+S/Vm x S;1/V=Km/Vmax x1/S=1/ Vmax.

1/v dhe 1/S . Lakorja e shpejtesise se reaksionit qe eshte ne funksion te perqenderrimit te substratit, do te jete e drejte dhe eshte baras me Km/Vmax. duke e prere boshtin e ordinates ne 1/Vmax.

Te reaksionet enzimatike qe zhvillohen me me shume substrate kinetika e tyre varet nga nje substrat perqenderimi I se cilit ndryshon , ndersa perqenderimi I substrateve te tjera ka vleren konstante. Reaksionet me shume substrate mund te jane te tipit sekuencial dhe josekuencial(ping-pong-tipi).

Sistemet multienzimatike Jane agregate te perbera PREJ SHUME ENZIMAVE te cilat katalizojne nje varge reaksionesh qe kryhen ne disa etapa te reaksioneve. Principi I veprimit bazohet qe produktet intermediare gjate transfer-reaksioneve barten prej enzimes ne enzim. Psh. Te sinteza e a. yndyrore.Sistemin multienzimatik e formojne enzimat e dekarb. oksidativ te 2-oksoacideve(si substrat sherben piruvati, 2-oksoglutar etj).

QENDRA ALLOSTERIKE E ENZIMAVE Me termin allosteri kuptojmë lidhjen e metabolitve të cilët ndryshojnë aktivitetin e enzimës, DUKE MOS u lidhurë për qendrën aktive të enzimës, por në një vend tjetër në molekulën e sajë. Enzimat të cilat në molekulen e tyre përbëjnë qendren allosterike quhen enzima allosterike.

2,3 Bifosfoglicerati si EFEKTOR allosterik, është produkt intermediar i glikolizës, (rregullon transportin e O2, duke u lidhure në pjesën qëndrore të Hb dhe vepron në të katër vargjet e saja , duke e ndërruar strukturen , ashtu që ULET afiniteti i sajë për oksigjenin. .

Duke u lidhure me qendren allosterike efektorët allosterik E NDRYSHOJNE konformacionin e molekulave të enzimes dhe VEPRIMIN e tyre katalitik. Aktivatorët allosterik e rrisin aktivitetin enzimatik,dhe jane efektor pozitiv. Inhibitoret allosterik e PENGOJNE aktivitetin enzimatik dhe jane efektor negativ.

Aktivizimi dhe inhibimi me efektorë allosterik është REVERZIBIL. Ekziston SPECIFITET I lartë I enzimave allosterike ndaj efektoreve. Enzimat allosterike zakonisht katalizojnë reaksionet biokimike që janë të LOKALIZUARA.

Enzimat allosterike zakonisht katalizojnë reaksionet biokimike që LOKALIZOHEN NE FILLIM ose në PIKA KYQE të procesit metabolik. Në proceset katabolike si efektorë negativ më së shpeshti veprojnë KOMPONIMET MAKROERGJiKE(ATP).psh. Si inhibitorë allosterik i glikolizës. ATP –si efektorë allosterik i stimulon enzimat të cilat marrin pjesë në proceset e biosintezës dhe i inhibon proceset katabolike. AMP dhe ADP kanë veprim të kundërt.

SPECIFITETI I ENZIMAVE Enzimat kanë specifitet TE LARTE të veprimit sepse KATALIZOJNE NJE TIP TE CAKTUAR të reaksioneve kimike dhe mundesojnë transformimin e një substrati ose një numri të vogël substratesh të njejta . Gjatë reaksioneve kimike është e mundur që PRODUKTI I veprimit të një enzimi të bëhet SUBSTRAT për enzimin e ardhëshem.

Tipet e specifitetit të enzimave -specifiteti ABSOLUT I veprimit - specifiteti STEREOKIMIK -specifiteti I GRUPIT; ABSOLUT DHE RELATIV.

Specifiteti absolut është nëse enzimat veprojnë në një substrat të CAKTUAR.psh; katalaza zbërthen vetem perok. e hidrogj. Specifiteti stereokimik karakterizohet me veprimin e enzimave në një IZOMER optik.psh. Enzimat e seris L veprojnë në amino acide, gjërsa të serisë D në monosaharide.

Për specifitetin e grupit bëhet fjalë kur DISA substrate që përbëjnë TE NJEJTIN GRUP reagojnë me të njejtin enzim. Specifiteti i grupit absolut është kur gjatë katalizës ,veprimi i grupeve reaktive të qendrës aktive katalizon VETEM NJE REAKSION TE CAKTUAR .

Specifiteti I grupit relativ është kur gjatë katalizës enzimi katalizon DISA REAKSIONE të ndryshme. Te protein enzimat specifiteti i bazuar ne tipin e reaksionit katalitik është I caktuar. Rol të rëndësishem në specifitetin e enzimave ka struktura TERCIARE dhe KUATERNARE e molekulës enzimatike.

Izoenzimat Janë enzima të cilat katalizojnë të njejtin reaksion kimik dhe janë të ngjajëshme në mes vedi por kanë strukturë primare të ndryshme. Ato dallohen në bazë të veçorive të cilat janë të rëndësishme për rregullimin e aktivitetit,e në këtë bazohet dhe funksioni biologjik i veprimit.

Psh. Ekzistojnë pesë forma të laktat dehidrogjenazes ,të cilat gjënden në dy nënjësi A dhe B gjenetikisht të determinuara. Çdo njëra molekulë e enzimës përbëhet prej 4 nënjësive dhe është e mundur të bëhën 5 kombinime A4,A3B,A2B2,AB3,B4. Këto 5 kommbinime shënohen si; LDH1, LDH2,LDH3,LDH4,LDH5.

Përqëndrimi I izoenzimave në organe të ndryshme është i ndryshem,dhe fraksionet e izoenzimave përcaktohen me metoden e ELEKTROFOREZES..

Veprimi I temp. ne aktivitetin enzimatik Pasi që enzimat kanë natyrë PROTEINIKE veprimi i temp. ka rol të rëndësishem . Në temp. Prej 30oC-40oC janë me aktive. Në temp. optimale aktiviteti enzimatik RRITET NE FORME LINEARE sepse nxehtësia shëndrrohet në energji kinetike, rritet numri i ndeshjeve të grimcave në njësi kohore.

Në temp. më të larëta se sa optimalia , shpejtësia e reaksionit ESHTE ME E MADHE, por enzimi shpejtë DENATYROHET, dhe paraqitet rramje e shpejtë e aktivitetit pas një kohe të caktuar. Kurba e temp. nuk është simetrike.

Ne temp. mbi 50ºC shumica e enzimave denatyrohen. Denatyrimi varët prej llojit të enzimit prej shkallës se temp. dhe prej gjatesise se intervalit kohore. Enzimat e PASTERTA janë më termolabile Në temp. mbi 80ºC enzimat shumë shpejtë inaktivizohen. Ky është një proces IREVERZIBIL.

Në procesin ireverzibil shkëputen LIDHJET HIDROFOBE, JONIKE DHE INTRAMOLEKULARE, SHKATRROHET STRUKTURA TERCIARE e molekules enzimatike. Në temp. të ulta aktiviteti enzimatik gradualisht ZVOGELOHET gjërë te ndërprerja e tërë e procesit katalitik.

Në 0ºc enzimat nuk kanë veprim katalitik, Aktivizohen nëse temp. rritet në optimale. Tem. Prej -25ºc shërbejnë për konzervimin e enzimave. Rritja e tep. për 10ºc e ngërit aktivitetin enzimatik për 1,5- 2 here.

Veprimi i PH ne aktivitetin enzimatik Enzimat janë aktive në intervale TE NGUSHTA TE PH . Ndryshimi i PH vepron në shumë procese metabolike.psh. rrënja nën 7,5 PH ka veprim INHIBUES në enzimin fruktokinaza,i cili është enzim me rëndesi në procesin e glukolizës.

Vlera e PH për disa enzim varët edhe prej NATYRES KIMIKE të enzimës. Veprimi I PH është me rëndësi për shkallen e JONIZIMIT të substratit në molekulat e tij. PH optimale është ajo vlerë gjatë të cilës molekulat e enzimave kanë ate formë jonike e cila është më adekuate për kontakt me substratin me qendrën aktive të enzimit.

PH është shumë me rëndësi për krijimin e strukturës TERCIARE të enzimës . Varësisht prej PH mund të ndryshoi jonizimi i gr. Kimik të qendrës aktive të enzimit.

Inhibitorët enzimatik Me inhibitorë kuptojmë substancat të cilat në përqëndrime të vogëla e ULIN aktivitetin e enzimave në reaksion kimik. Duke hyrë në reaksion me inhibitorin enzima formon KOMPLEKSIN (enzim-inhibitor). Konstanta e disosimit të këtij kompleksi quhet konstanta e inhibimit.(Ki).Vlera e kësaj substance është më e vogël nëse inhibimi është më i fuqishem.

Veprim inhibues kanë dhe substancat që gjënden NE KUSHTE NORMALE në qeliza dhe lëngje trupore psh. Inhibitorët natyrore të disa enzimave ; antitripsina, antipepsina,antitrombina.

Inhibimi i enzimave mund të jetë ; I KETHYESHEM- reverzibil KONKURUES JOKONKURUES I PAKETHYESHEM - ireverzibil

Inhibimi reverzibil Eshtë me rëndësi në RREGULLIMIN e proceseve metabolike. Kompleksi ES lehtë mund të DISOSOHET e të rivendoset aktiviteti enzimatik.

INHIBIMI REVERSIBIL konkurues; paraqitet kur molekulat e INHIBITORIT I KONKUROJNE molekulave të substratit NE GR. REAKTIV të qendrës aktive të enzimes. Nëse inhibitori është në përqëndrime të mëdha NE TERSI e konkuron substratin. ME RRITJEN e përqëndrimit të substratit inhibitori eliminhohet ,në bazë të ligjit të veprimit të masës.

E x I Ki= -------------- EI Psh. Ac. malonik e konkuron ac. sukcinik ne enzimin e dehidrogjenazes se ac. sukcinik. Vmax arrihet nese rritet shume koncentrimi I substrait dhe rritet Km.

INHIBIMI JOKONKURUES- paraqitet kur inhibitori NUK e konkuron substratin ne qendrën aktive të enzimes POR NE NJE VEND TJETER në molekulën e enzimes. Inhibitori në këtë rast e NDRYSHON FORMEN hapsinore të enzimës ,dhe kështu e pengon bashkëveprimin e qendrës aktive të enzimës me substratin.KM nuk ndryshon. Vmax ESHTE E ZVOGELUAR

Me ndryshimin hapsinorë NDRYSHON QENDRA AKTIVE, mund te lidhet dhe me substratin , por kataliza kryhet më NGADAL . Vmax ESHTE E ZVOGELUAR Si inhibitorë të këtij grupi janë; jonet e Cu, Hg, Ag etj.të cilët në formë reverzibile i lidhin gr. SH të tyre. Lidhja e tij me kompleksin ES inhibitoret akompetitiv.

Te inhibimi jokonkurues mund të paraqiten forma të ndryshme të lidhjes së inhibitorit si; Lidhja e tij me kompleksin ES inhibitoret. Lidhja me E.

Inhibimi ireversibil enzimi mbetet INAKTIV. Në përqëndrime të mëdha të inhibitorit i tërë enzimi lidhet me inhibitorin me lidhje KOVALENTE . Si inhibitor të tillë janë; tetraetilpirofosfat, parationi ,te cilat inhibojnë veprimin e acetil holinesterazes. organofosfatet- inhibojnë holinesterazen. cianuret ,CO, gazi sulfhidrik i inhibojnë enzimat si peroksidazen katalazën .