activitate enzimatică este un mod de a exprima cantitatea de enzimă prezentă la un moment dat. Indică cantitatea de substrat transformată în produs, prin acțiunea catalitică a enzimei pe unitate de timp.
Este influențat de condițiile în care are loc reacția enzimatică, motiv pentru care se referă de obicei la temperatura la care este măsurată. Dar ce sunt enzimele? Sunt catalizatori biologici, capabili să accelereze viteza unei reacții fără a suferi o schimbare ireversibilă în timpul procesului catalizat..
Enzimele, în general, sunt proteine cu excepția ribozomilor, molecule de ARN cu activitate enzimatică.
Enzimele cresc viteza de reacție prin reducerea barierei energetice (energie de activare); care trebuie expirat pentru a ajunge la starea de tranziție și astfel apare reacția.
Moleculele de substrat care ajung la starea de tranziție suferă modificări structurale, care le determină să genereze moleculele produsului. Pe baza funcțiilor pe care le îndeplinesc, enzimele sunt clasificate în șase grupe mari: oxreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomereze și ligase..
Enzimele bromelaină și papaină, de exemplu, sunt enzime proteolitice (hidrolaze) găsite în ananas sau ananas și, respectiv, papaya sau papaya..
Se știe că atât ananasul, cât și papaya facilitează procesul digestiv, deoarece acționând enzimele proteolitice pe care le conțin ajută la digerarea proteinelor din, adică din carne și boabe.
Indice articol
Unitatea enzimatică (UI) este cantitatea de enzimă care catalizează transformarea a 1 µmol de substrat într-un minut.
Ulterior, Sistemul Internațional de Unități (SI) a definit unitatea de activitate enzimatică ca fiind cantitatea de enzimă care transformă 1 mol de substrat în produs pe secundă. Această unitate a primit numele de katal (kat).
1 mol = 106 µmol și 1 minut = 60 secunde.
Prin urmare, 1 katal este egal cu 60106 UI. Deoarece katalul este o unitate mare, sunt adesea utilizate unități mai mici, cum ar fi: microkatal (µkat), 10-6 katal și nanokatal (πkat), 10-9 katal.
Este numărul de unități de activitate enzimatică împărțit la miligrame de proteine din eșantionul testat. Activitatea specifică este direct legată de gradul de purificare al enzimei.
Există mai multe metode pentru determinarea activității unei enzime. Alegerea unei anumite metode va depinde de obiectivul testului enzimatic; aplicabilitatea metodei; acces la echipamentele necesare desfășurării experimentului; costul utilizării unei anumite metode etc..
Există metode spectrofotometrice, fluorometrice, chemiluminescente, calorimetrice, radiometrice și cromatografice..
Metodele spectrofotometrice pot fi colorimetrice și citite în regiunea ultravioletă (UV) a radiației electromagnetice..
Se bazează pe generarea unui cromofor prin acțiune enzimatică. Activitatea enzimatică poate fi urmărită continuu sau discontinuu.
În formă continuă, reactivii sunt așezați într-o cuvă în spectrofotometru la lungimea de undă dorită, care corespunde cu cea la care cromoforul are valoarea sa maximă a densității optice; și că, în plus, nu există nicio interferență cu o altă substanță care ar putea fi generată.
Reacția enzimatică este inițiată prin adăugarea probei care conține enzima, a cărei activitate trebuie determinată. Simultan, este pornit cronometrul și, din când în când, se notează valoarea densității optice..
Deoarece echivalența densității optice cu moli de substrat sau produsul acțiunii enzimatice este cunoscută, în funcție de tehnica utilizată, este posibil să se calculeze moli de substrat consumate sau moli produse..
Mai mult, din moment ce a fost măsurat timpul scurs al reacției enzimatice, pot fi obținute alunițele consumate sau produse pe secundă. Astfel, activitatea enzimatică este stabilită în unități katal.
În formă discontinuă pentru determinarea activității enzimatice, eprubetele cu componentele de reacție, cu excepția probei care conține enzima sau un alt component, sunt plasate într-o baie la 37 ° C. Reacția începe apoi cu adăugarea componentei lipsă..
Timpul indicat de tehnică este permis să apară, iar reacția se termină prin adăugarea unui compus care oprește reacția. Densitatea optică este citită în acel moment și, în cele din urmă, continuă în același mod ca și în modul continuu pentru a determina activitatea enzimatică..
Coenzima nicotinamityinucleotide, de exemplu, are două forme: NADH (redus) și NAD+ (ruginit). De asemenea, coenzima nicotinamityinucleotide fosfat are două forme NADPH și NADP+, redus și, respectiv, oxidat.
Atât formele reduse, cât și cele oxidate ale coenzimei sunt citite la o lungime de 260 nm de la lumina ultravioletă; între timp, numai formele reduse sunt citite la o lungime de 340 nm de la lumina ultravioletă.
Prin urmare, atât în reacțiile de oxidare sau reducere în care intervin coenzimele numite, acestea sunt citite la 340 nm.
Determinarea activității enzimatice, în esență, este aceeași cu cea urmată în forma continuă a metodei colorimetrice; cu excepția faptului că densitatea optică este citită la 340 nm pentru a observa generarea de NADH sau NADPH sau pentru a măsura consumul acestor coenzime.
Acest lucru va depinde dacă reacția măsurată este oxidarea sau reducerea. Prin corespondența dintre densitatea optică și moli de NADH și NADPH, după caz, activitatea enzimatică poate fi calculată prin împărțirea molii coenzimei la timpul scurs în secunde.
Pe măsură ce concentrația substratului crește, activitatea enzimei crește. Dar la o anumită concentrație a substratului, situsul activ sau siturile active ale enzimei sunt saturate, astfel încât activitatea enzimei devine constantă..
Cu toate acestea, produsul acțiunii enzimatice poate interacționa și cu siturile active ale enzimei, producând o inhibare a activității enzimatice..
Produsul poate acționa ca un inhibitor competitiv; de exemplu, enzima hexokinaza poate fi menționată. Această enzimă produce fosforilarea glucozei originare de glucoză-6-fosfat, un compus care, atunci când este acumulat, inhibă hexokinaza.
Se poate întâmpla ca un grup de enzime (A, B, C, D, E și F) să acționeze secvențial pe o cale metabolică. Enzima B folosește produsul enzimei A ca substrat și așa mai departe.
Celula, în funcție de cerințele sale metabolice, poate activa sau inhiba secvențele activităților enzimatice. De exemplu, acumularea produsului enzimei F poate acționa prin inhibarea enzimei A sau a oricărei alte enzime a secvenței.
O enzimă poate fi alcătuită din mai multe subunități, fiecare cu siturile sale active respective. Dar aceste subunități nu acționează independent, astfel încât activitatea uneia dintre subunități poate activa sau inhiba acțiunea celor rămase..
Deși hemoglobina nu este considerată o enzimă, este un model magnific pentru fenomenul alosterismului. Hemoglobina este alcătuită din patru lanțuri proteice, două lanțuri α și două lanțuri β, fiecare dintre ele legate de un grup hem..
Pot exista două fenomene între subunități: homoalosterismul și heteroalosterismul.
Legarea substratului la una dintre subunități crește afinitatea celorlalte subunități pentru substrat, la rândul său crescând activitatea enzimatică a fiecăreia dintre subunitățile rămase..
La fel, inhibarea activității enzimatice într-una dintre subunități produce același efect și în celelalte..
În cazul hemoglobinei, legarea oxigenului la un grup hem al unuia dintre lanțurile proteice va determina o creștere a avidității pentru oxigen în lanțurile rămase..
La fel, eliberarea de oxigen dintr-o grupă hemo determină eliberarea de oxigen din grupele rămase ale lanțurilor proteice..
Legarea unei substanțe activatoare sau inhibitoare, alta decât substratul, la una dintre subunități va determina o activare sau o inhibare a activității enzimatice în celelalte subunități.
În cazul hemoglobinei, legarea la grupul hem de H+, CODouă și 2,3-difosfogliceratul la una dintre subunități, scade afinitatea grupului hem pentru oxigen, provocând eliberarea acestuia. Această eliberare de oxigen este produsă și în celelalte lanțuri de hemoglobină.
Pe măsură ce concentrația substratului crește, crește și activitatea enzimei. Acest lucru se datorează accesului sporit al moleculelor substratului la siturile active ale enzimei..
Dar, pentru o concentrație dată a substratului, toate siturile active ale enzimei sunt saturate cu aceasta, ceea ce face ca activitatea enzimatică să nu crească, chiar dacă concentrația substratului este crescută..
Enzimele au un pH optim la care afinitatea enzimei pentru substrat este mai mare. La acest pH se atinge valoarea maximă a activității enzimatice.
Excesul de aciditate sau basicitate al mediului poate provoca o denaturare a enzimei, reducând în consecință activitatea acesteia..
Profilul pH-ului activității enzimei este variat. Astfel, de exemplu, pepsina are o activitate maximă între 1-2 unități de pH; tripsina are un pH optim de 8; iar papaina are o activitate constantă între un interval de pH între 4 și 8.
Activitatea enzimatică crește pe măsură ce temperatura crește. În general, activitatea enzimei se dublează pentru fiecare 10 grade de creștere, până când se atinge temperatura optimă pentru activitatea enzimatică..
Cu toate acestea, atunci când temperatura optimă este depășită, activitatea enzimei tinde să scadă pe măsură ce temperatura reacției crește. Acest lucru se datorează faptului că proteinele și, prin urmare, enzimele, suferă denaturare din cauza unei creșteri excesive a temperaturii..
În general, enzimele au activitate optimă într-un interval de concentrație, cuprins între 0 și 500 mmol / L. Cu toate acestea, pentru concentrații mai mari, activitatea enzimei tinde să scadă.
În aceste condiții, anumite interacțiuni ionice în enzime, necesare pentru activitatea lor maximă, sunt blocate..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.