Κατέβασμα παρουσίασης
Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε
1
Θεωρία Κλινικής Χημείας ΙΙ
Ενότητα 1 : Εισαγωγή στην κινητική των ενζύμων Πέτρος Καρκαλούσος Επίκουρος καθηγητής κλινικής χημείας – Μεθόδων Ελέγχου Ποιότητας Πηγές βιβλιογραφίας – βασικές έννοιες ( να προστεθεί στην ονομασία ενότητας;) v
2
Τι προσδιορίζεται στη κλινική χημεία
Οργανικά υποστρώματα Ιόντα Ένζυμα Ορμόνες Καρκινικοί δείκτες
3
H λειτουργία των ενζύμων
4
Η δομή των ενζύμων Είναι πρωτεΐνες, αν και το RNA έχει κάποιες καταλυτικές ιδιότητες. Συνήθως η τριτοταγής τους δομή είναι σφαιρική.
5
Πως τα ένζυμα επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις
6
Από τι εξαρτάται η ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων
Τη συγκέντρωση του υποστρώματος [E] Tη συγκέντρωση του ενζύμου [Ε] Το pH Tη θερμοκρασία Η μεταβολή των [S] και [E] μελετάται με την κινητική των ενζύμων.
7
Η επίδραση της θερμοκρασίας στην ενεργότητα των ενζύμων
Μετά από κάποια θερμοκρασία (οptimum) η ενεργότητα μειώνεται ραγδαία.
8
Η επίδραση του pH στην ενεργότητα των ενζύμων
Κάθε ένζυμο έχει το δικό του optimum pH, πριν και μετά από αυτή την τιμή η ενεργότητα του μειώνεται ταχέως.
9
Η δράση των συνενζύμων Τα συνένζυμα είναι οργανικά μόρια που δημιουργούν σύμπλεγμα με το ένζυμο διευκολύνοντας έτσι την σύνδεση με τα υποστρώματα.
10
H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (1 από 8)
Κινητική μηδενικής τάξης Ταχύτητα Kινητική πρώτης τάξης μΜ/mL
![H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (1 από 8)](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/10/H+%CE%B5%CF%80%CE%AF%CE%B4%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7+%CF%84%CE%B7%CF%82+%5BS%5D+%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD+%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1+%CF%84%CF%89%CE%BD+%CE%B5%CE%BD%CE%B6%CF%85%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD+%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B4%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD+%281+%CE%B1%CF%80%CF%8C+8%29.jpg "Κινητική μηδενικής τάξης. Ταχύτητα. Kινητική πρώτης τάξης. μΜ/mL.")
11
H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (2 από 8)
Το βασικό σχήμα της κινητικής των ενζύμων v1 = k1 [E] [S] v2 = k-1 [ES] v3 = k2 [ES]
![H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (2 από 8)](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/11/H+%CE%B5%CF%80%CE%AF%CE%B4%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7+%CF%84%CE%B7%CF%82+%5BS%5D+%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD+%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1+%CF%84%CF%89%CE%BD+%CE%B5%CE%BD%CE%B6%CF%85%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD+%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B4%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD+%282+%CE%B1%CF%80%CF%8C+8%29.jpg "Το βασικό σχήμα της κινητικής των ενζύμων. v1 = k1 [E] [S] v2 = k-1 [ES] v3 = k2 [ES]")
12
H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (3 από 8)
v1 = k1 [E] [S] v2 = k-1 [ES] v3 = k [ES] ή
![H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (3 από 8)](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/12/H+%CE%B5%CF%80%CE%AF%CE%B4%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7+%CF%84%CE%B7%CF%82+%5BS%5D+%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD+%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1+%CF%84%CF%89%CE%BD+%CE%B5%CE%BD%CE%B6%CF%85%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD+%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B4%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD+%283+%CE%B1%CF%80%CF%8C+8%29.jpg "v1 = k1 [E] [S] v2 = k-1 [ES] v3 = k [ES] ή.")
13
H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (4 από 8)
Επειδή το ένζυμο της αντίδρασης δεν είναι εξ’ολοκλήρου ελεύθερο μιας και μέρος του βρίσκεται σε μορφή συμπλόκου [ES] η συγκέντρωση του ενζύμου είναι μικρότερη: [E] = [E]t – [ES] Η εξίσωση: γίνεται:
![H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (4 από 8)](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/13/H+%CE%B5%CF%80%CE%AF%CE%B4%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7+%CF%84%CE%B7%CF%82+%5BS%5D+%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD+%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1+%CF%84%CF%89%CE%BD+%CE%B5%CE%BD%CE%B6%CF%85%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD+%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B4%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD+%284+%CE%B1%CF%80%CF%8C+8%29.jpg "Επειδή το ένζυμο της αντίδρασης δεν είναι εξ’ολοκλήρου ελεύθερο μιας και μέρος του βρίσκεται σε μορφή συμπλόκου [ES] η συγκέντρωση του ενζύμου είναι μικρότερη: [E] = [E]t – [ES] Η εξίσωση: γίνεται:")
14
H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (5 από 8)
![H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (5 από 8)](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/14/H+%CE%B5%CF%80%CE%AF%CE%B4%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7+%CF%84%CE%B7%CF%82+%5BS%5D+%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD+%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1+%CF%84%CF%89%CE%BD+%CE%B5%CE%BD%CE%B6%CF%85%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD+%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B4%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD+%285+%CE%B1%CF%80%CF%8C+8%29.jpg "H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (5 από 8)")
15
H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (6 από 8)
Στην αρχή της ενζυμικής αντίδρασης η ταχύτητα της είναι μηδέν δηλαδή: ή Αν στην εξίσωση αυτή μπει κοινός παρονομαστής το [ES] και λύσουμε ως προς [ΕS]:
![H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (6 από 8)](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/15/H+%CE%B5%CF%80%CE%AF%CE%B4%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7+%CF%84%CE%B7%CF%82+%5BS%5D+%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD+%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1+%CF%84%CF%89%CE%BD+%CE%B5%CE%BD%CE%B6%CF%85%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD+%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B4%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD+%286+%CE%B1%CF%80%CF%8C+8%29.jpg "Στην αρχή της ενζυμικής αντίδρασης η ταχύτητα της είναι μηδέν δηλαδή: ή. Αν στην εξίσωση αυτή μπει κοινός παρονομαστής το [ES] και λύσουμε ως προς [ΕS]:")
16
H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (7 από 8)
Διαιρώντας παρονομαστή και αριθμητή και k1 παίρνουμε: H ταχύτητα της ενζυμικής αντίδρασης εξαρτάται από την διάσπαση του ES σε Ε και P δηλαδή από v = v3 = k2 [ES]
![H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (7 από 8)](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/16/H+%CE%B5%CF%80%CE%AF%CE%B4%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7+%CF%84%CE%B7%CF%82+%5BS%5D+%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD+%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1+%CF%84%CF%89%CE%BD+%CE%B5%CE%BD%CE%B6%CF%85%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD+%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B4%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD+%287+%CE%B1%CF%80%CF%8C+8%29.jpg "Διαιρώντας παρονομαστή και αριθμητή και k1 παίρνουμε: H ταχύτητα της ενζυμικής αντίδρασης εξαρτάται από την διάσπαση του ES σε Ε και P δηλαδή από v = v3 = k2 [ES]")
17
H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (8 από 8)
Πολλαπλασιάζοντας και τα δύο μέλη με k1 παίρνουμε: Αν το σύνολο του ενζύμου βρίσκεται με την μορφή συμπλόκου ενζύμου – υποστρώματος η v θα ισούνται με Vmax. Eπειδή τότε Vmax = Κ2 [Ε]t αν ορίσουμε: τότε:
![H επίδραση της [S] στην ταχύτητα των ενζυμικών αντιδράσεων (8 από 8)](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/17/H+%CE%B5%CF%80%CE%AF%CE%B4%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%B7+%CF%84%CE%B7%CF%82+%5BS%5D+%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BD+%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1+%CF%84%CF%89%CE%BD+%CE%B5%CE%BD%CE%B6%CF%85%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD+%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B4%CF%81%CE%AC%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD+%288+%CE%B1%CF%80%CF%8C+8%29.jpg "Πολλαπλασιάζοντας και τα δύο μέλη με k1 παίρνουμε: Αν το σύνολο του ενζύμου βρίσκεται με την μορφή συμπλόκου ενζύμου – υποστρώματος η v θα ισούνται με Vmax. Eπειδή τότε Vmax = Κ2 [Ε]t αν ορίσουμε: τότε:")
18
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (1 από 9)
…η ταχύτητα της ενζυμικής αντίδρασης ισούνται: H εξίσωση ονομάζεται Michaelis-Menten Το Km ονομάζεται σταθερά Michaelis.
19
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (2 από 9)
Αν η ταχύτητα είναι το μισό της μέγιστης v = Vmax/2 Tότε γίνεται:
20
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (3 από 9)
Συμπέρασμα: Το Km είναι η συγκέντρωση του υποστρώματος του ενζύμου όταν η ταχύτητα της ενζυμικής αντίδρασης ισούνται με το μισό της μέγιστης. Το Km εκφράζει την ικανότητα του ενζύμου να αντιδρά με του υπόστρωμα. Μεγάλο Km μεγάλη ικανότητα και αντιστρόφως.
21
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (4 από 9) Η Kcat
Έχουμε: Και όπου Άρα ισχύει: …. δηλαδή το Km έχει να κάνει με την δημιουργία του συμπλόκου ES.
22
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (5 από 9) Η Kcat
Και αντίστοιχα Vmax = Κcat [E]t
23
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (6 από 9) Η Kcat
Η Kcat εκφράζει τον χρόνο που απαιτείται για να μετατραπεί ένα μόριο ενζύμου σε ένα μόριο υποστρώματος. Γι’αυτό τον λόγο η Kcat καλείται και αριθμός ανακύκλησης. Ο αριθμός ανακύκλησης και το km ορίζουν την εξειδίκευση του ενζύμου με το υπόστρωμα:
24
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (7 από 9) Τι ισχύει όταν το [S] είναι μικρό
ή απλούστερα v = k [S] Δηλαδή όταν η [S] είναι πολύ μικρή η ταχύτητα της αντίδρασης είναι ανάλογη της [S] Iσχύει τότε k = Vmax/Km
![Η εξίσωση Μichaelis-Menten (7 από 9) Τι ισχύει όταν το [S] είναι μικρό](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/24/%CE%97+%CE%B5%CE%BE%CE%AF%CF%83%CF%89%CF%83%CE%B7+%CE%9Cichaelis-Menten+%287+%CE%B1%CF%80%CF%8C+9%29+%CE%A4%CE%B9+%CE%B9%CF%83%CF%87%CF%8D%CE%B5%CE%B9+%CF%8C%CF%84%CE%B1%CE%BD+%CF%84%CE%BF+%5BS%5D+%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9+%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%81%CF%8C.jpg "ή απλούστερα v = k [S] Δηλαδή όταν η [S] είναι πολύ μικρή η ταχύτητα της αντίδρασης είναι ανάλογη της [S] Iσχύει τότε k = Vmax/Km.")
25
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (8 από 9) Τι ισχύει όταν το [S] είναι μικρό
k = Vmax/Km Όπου: Vmax : εκφράζεται σε μονάδες mol/min x L Km : εκφράζεται σε μονάδες min-1 Άρα k: εκφράζεται σε 1/min Πρακτικά όταν k = 0,01/min το 1% του υποστρώματος μετατρέπεται σε προϊόν σε ένα λεπτό.
![Η εξίσωση Μichaelis-Menten (8 από 9) Τι ισχύει όταν το [S] είναι μικρό](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/25/%CE%97+%CE%B5%CE%BE%CE%AF%CF%83%CF%89%CF%83%CE%B7+%CE%9Cichaelis-Menten+%288+%CE%B1%CF%80%CF%8C+9%29+%CE%A4%CE%B9+%CE%B9%CF%83%CF%87%CF%8D%CE%B5%CE%B9+%CF%8C%CF%84%CE%B1%CE%BD+%CF%84%CE%BF+%5BS%5D+%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9+%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%81%CF%8C.jpg "k = Vmax/Km. Όπου: Vmax : εκφράζεται σε μονάδες mol/min x L. Km : εκφράζεται σε μονάδες min-1. Άρα k: εκφράζεται σε 1/min. Πρακτικά όταν k = 0,01/min το 1% του υποστρώματος μετατρέπεται σε προϊόν σε ένα λεπτό.")
26
Η εξίσωση Μichaelis-Menten (9 από 9) Τι ισχύει όταν το [S] είναι μεγάλο
Όταν [S] > 10 Km ισχύει: Τότε έχουμε κινητική μηδενικής τάξης
![Η εξίσωση Μichaelis-Menten (9 από 9) Τι ισχύει όταν το [S] είναι μεγάλο](http://slideplayer.gr/slide/15733872/88/images/26/%CE%97+%CE%B5%CE%BE%CE%AF%CF%83%CF%89%CF%83%CE%B7+%CE%9Cichaelis-Menten+%289+%CE%B1%CF%80%CF%8C+9%29+%CE%A4%CE%B9+%CE%B9%CF%83%CF%87%CF%8D%CE%B5%CE%B9+%CF%8C%CF%84%CE%B1%CE%BD+%CF%84%CE%BF+%5BS%5D+%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9+%CE%BC%CE%B5%CE%B3%CE%AC%CE%BB%CE%BF.jpg "Όταν [S] > 10 Km ισχύει: Τότε έχουμε κινητική μηδενικής τάξης.")
27
Ο γραφικός μετασχηματισμός Km, Vmax (1 από 4)
Αν η εξίσωση Michaelis Menten αντιστραφεί:
28
Ο γραφικός μετασχηματισμός Km, Vmax (2 από 3)
H μέθοδος του διπλού αντιστρόφου
29
Ο γραφικός μετασχηματισμός Km, Vmax (3 από 3)
30
Oι επιστήμονες που ανακάλυψαν την ομώνυμη εξίσωση το 1913 (1 από 2)
Maud Menten Leonor Michaelis
31
Oι επιστήμονες που ανακάλυψαν την ομώνυμη εξίσωση το 1934 (2 από 2)
Hans Lineweaver Dean Burk
32
Τέλος ενότητας
Παρόμοιες παρουσιάσεις
![ΕΡΗΜΟΙ. Οι έρημοι καταλαμβάνουν το ένα τρίτο της εδαφικής επιφάνειας της Γης]. Οι θερμές έρημοι έχουν συνήθως μεγάλο ημερήσιο και περιοδικό εύρος θερμοκρασιών,](/41/11211499/big_thumb.jpg "ΕΡΗΜΟΙ. Οι έρημοι καταλαμβάνουν το ένα τρίτο της εδαφικής επιφάνειας της Γης]. Οι θερμές έρημοι έχουν συνήθως μεγάλο ημερήσιο και περιοδικό εύρος θερμοκρασιών,>")
