260 likes | 369 Views
BIM SB 2001. A karbonsavanhidráz enzim reakció ja : Hagyjuk, hogy az egyensúlyok beálljanak!. a.) Egyensúlyban melyik ben van a gázfázisban több CO 2 ? b.) + mindk e t tőhöz ugyanannyi CO 2 ! . Melyikben fog gyorsabban abszorbeálódni a folyadékfázisban?
E N D
BIM SB 2001 A karbonsavanhidráz enzim reakciója: Hagyjuk, hogy az egyensúlyok beálljanak! a.)Egyensúlyban melyikben van a gázfázisban több CO2? b.) + mindkettőhöz ugyanannyi CO2!. Melyikben fog gyorsabban abszorbeálódni afolyadékfázisban? c.) - CO2-t mindkettőből. Melyikben fog gyorsabban feltöltődni újra a gázfázis CO2 -vel? d.) Hagyjuk az A-t egyensúlyra jutni, majd adjunk hozzá elhanyagolható térfogatban sok enzimet. Mi fog történni, CO2 abszorbeálódik, deszorbeálódik, vagy nem történik semmi? 1.Példa e.) Hagyjuk a B-t egyensúlyra jutni, majd adjunk hozzá elhanyagolható térfogatban sok ATP-t. Mi fog történni, CO2 abszorbeálódik, deszorbeálódik, vagy nem történik semmi?
BIM SB 2001 1.Példa Megoldás a.)Egyensúlyban melyikben van a gázfázisban több CO2? CO2 a.)Mivel az enzimek csak egyensúlyig vezető reakciókat katalizálnak, semmi különbség nem lesz A és B között.
BIM SB 2001 1.Példa Megoldás b.) + mindkettőhöz ugyanannyi CO2!. Melyikben fog gyorsabban abszorbeálódni afolyadékfázisban? c.) - CO2-t mindkettőből. Melyikben fog gyorsabban feltöltődni újra a gázfázis CO2 -vel? b.)A B-ben fog gyorsabban abszorbeálódni a CO2, mivel abban van enzim, amely gyorsítja a reakciót. c.) lásd b.)
BIM SB 2001 1.Példa Megoldás d.) Hagyjuk az A-t egyensúlyra jutni, majd adjunk hozzá elhanyagolható térfogatban sok enzimet. Mi fog történni, CO2 abszorbeálódik, deszorbeálódik, vagy nem történik semmi? d.) Semmi sem fog történni, mivel egyensúlyban van.
1.Példa Megoldás BIM SB 2001 BIM SB 2001 e.) Hagyjuk a B-t egyensúlyra jutni, majd adjunk hozzá elhanyagolható térfogatban sok ATP-t. Mi fog történni, CO2 abszorbeálódik, deszorbeálódik, vagy nem történik semmi? e.) Semmi sem fog történni, mivel az ATP nem szubsztrátja a reakciónak.
BIM SB 2001 2.Példa A lizozim enzim (amely pl. az emberi nyálban is jelen van) baktériumok sejtfalának lízisében játszik szerepet. Az enzim a mesterséges NAG (N-acetil-glukozamin) homopolimert is képes bontani kisebb fragmentumokra: NAG- NAG- NAG- NAG- NAG- NAG- NAG- NAG- NAG- NAG + H2O NAG- NAG- NAG- NAG- NAG + NAG- NAG- NAG- NAG- NAG a.) Mi a véleménye a (NAG)n stabilitásáról? b.) Az alábbi információk alapján mit tud mondani a lizozimnek a szubsztrátjához kötődéséről? Szubsztrátrelatív hidrolízis sebesség (NAG)2 0 (NAG)3 1 (NAG)4 8 (NAG)5 4000 (NAG)6 30000 (NAG)8 30000 c.) Ha (NAG)100 -at lizozimmel kezel, mi lesz a termékek többsége?
BIM SB 2001 2.Példa Megoldás a.) Mivel a lizozim nem változtatja meg a reakció G-jét, a (NAG)n -nak instabilnak kellene lennie. Ha ez így van, akkor meg miért ilyen “buták” a baktériumok, hogy ilyen instabil rendszert választottak sejtfalul? Ez a gondolatmenet igaz ugyan, de katalizátor nélkül több tíz évbe telne a lebomlás, tehát valójában nagyon is stabil a sejtfalszerkezet!!! a.) Mi a véleménye a (NAG)n stabilitásáról? b.) Az alábbi információk alapján mit tud mondani a lizozimnek a szubsztrátjához kötődéséről? Szubsztrátrelatív hidrolízis sebesség (NAG)2 0 (NAG)3 1 (NAG)4 8 (NAG)5 4000 (NAG)6 30000 (NAG)8 30000 c.) Ha (NAG)100 -at lizozimmel kezel, mi lesz a termékek többsége? b.)Az adatokból világos, hogy legalább 5 de inkább minimum 6 egység kötödik az enzimfelületre (mint ahogy az valóban történik is, l. azábrát), hogy aktív konformáció jöhessen létre ( szubsztrátspecifitás.) c.) Rövid reakcióidő után főképp (NAG)4 lesz, mivel minden nagyobb fragmentum gyorsan azzá bomlik le. Hosszú idő után (NAG)2 és (NAG)3 lesz jelen legnagyobb mennyiségben.
BIM SB 2001
BIM SB 2001
BIM SB 2001 3. Példa Egy aminopeptidáz enzim tripeptideket hidrolizál N-terminális aminosavraés C-terminális dipeptidre.A következő kinetikai paramétereket mérték erre az enzimre: Skcat (s-1)Km (mmol/dm3 ) L-Pro-Gly-Gly3851,3 L-Leu-Gly-Gly1900,55 L-Ala-Gly-Gly3651,4 L-Ala-Ala-Ala2980,52 Ha e szubsztrátok ekvimoláris keverékéhez hozzáadjuk az enzimet, melyik szubsztrát fog kezdetben a leggyorsabban lebomlani?
BIM SB 2001 BIM SB 2001 BIM SB 2001 3. Példa • Számítsuk ki a kcat/Kmkatalitikus effektivitás értékét a különböző szubsztrátokra. Ezek sorrendben 296 , 345 , 260 és 537 értékűek. Mivel az utólsó a legnagyobb, az L-Ala-Ala-Ala fog leggyorsabban lebomlani. Ennek az az oka, hogy mivel így ha S és ET állandók, akkor a reakciósebesség abban az esetben a legnagyobb, ha kcat nagy és/vagy Km kicsi, azaz ha kcat / Km a legnagyobb.
BIM SB 2001 5.példa Egy enzimet úgy mértek, hogy a kezdeti szubsztrát koncentrációt 2.10-5 mol/dm3 értékre állították be. 6 perc alatt a szubsztrát fele alakult át. A Km értéke 5*10-3 mol/dm3. Számitsa ki a k elsőrendű sebességi állandót és Vmax értékét, valamint azt, hogy 15 perc alatt mekkora termék koncentráció alakult ki. Mivel SoKm igy a reakció elsőrendű. a.) Az elsőrendű reakció felezési ideje ln2/k = 0.693/k = t1/2, így k =0.693/6 min-1 = 0.115 min-1. b.) k=Vmax/Km, ahonnan Vmax= k. Km = 0.115 min-1.5.10-3 mol/dm3 = =0.575*10-3 mol/dm3.min . c.) dS/dt =-kS egyenlet megoldása ln (So/S ) = kt, ahonnan a 15 perc alatt átalakult szubsztrát a következő: S15 = exp( lnS0- kt) = exp ( ln2*10-5 -0.115*15) = exp (-10,8198-1,7249)= 3,56*10-6mol/dm3
BIM SB 2001 8.példa Egy enzimkinetikai jellemzői adott körülmények között a következőek: Km =10 mmol/dm3és Vmax=100 mmol/min.dm3. a.) Ha S = 100 mmol/dm3 , mi fogja nagyobb mértékben emelni a reakciósebességet, a Km tízszeres csökkenése vagy Vmax tízszeres növekedése? Válaszolhatunk kvalitative és kvantitatíve is. Nézzük meg Km és S koncentráció arányát! a.) Itt az S sokkal nagyobb a Michaelis állandónál, azaz V Vmax . Így a Km aligha emeli a V értékét, míg a tízszeres Vmax emelés mintegy tizszeresére növeli azt. b.)Ha S= 10 mmol/dm3, mi fogja nagyobb mértékben emelni a reakciósebességet, a Km tízszeres csökkenése vagy Vmax tízszeres növekedése? b.) Ahol viszont az S= Km , ott a V a maximum fele. Ekkor a Km tizszeres csökkentése a V-t közel a Vmax -hoz emeli, míg a Vmax tízszeres növelése szintén.
BIM SB 2001 8.példa A kvantitativ válaszadásnál ki kell számolnunk az aktuális sebességeket, ezeket a következő táblázatban foglaltuk össze:
BIM SB 2001 11. Példa • Egy enzimes reakciónál az alábbiakat mérték. Ábrázolja a V-S diagramot és állapítsa meg a kinetikai állandókat a három linearzációs módszer mindegyikével. min
BIM SB 2001 11. Példa megoldása Az alábbi táblázatban foglaljuk össze a linearizációs ábrázolásokhoz szükséges adat transzformációkat:
BIM SB 2001 11. Példa megoldása
BIM SB 2001 11. Példa megoldása Vmax=75,53 Km=2,5.10-5
Vmax=75,53 BIM SB 2001 11. Példa megoldása Km=2,5.10-5 75,67 2,5.10-5 75,53 2,01. 10-5
BIM SB 2001 9.példa/1 Az alábbi adatokból állapítsa meg a kinetikai állandókat!
BIM SB 2001 9/2 Ábrázoljuk az eredményeket az idő függvényében! P min Regressziószámítás: p----t 6 percig, ORIGÓN MENJEN ÁT!
BIM SB2001 9/3
BIM SB2001 9/4
BIM SB2001 9/5 REGRESSZIÓ
BIM SB2001 9/6