Samenvatting Biochemie Howest

Deze samenvatting is gemaakt op basis van de cursus immunologie (2019-2020) en de daarbij betrokken dia's

Preview samenvatting (3 van de 53 pagina's)

Hoorcollege: Biochemie
1 Enzymkinetiek en metabole pathways in het lichaam
1.2 Enzymkinetiek – factoren die de snelheid van een
enzymatisch gekatalyseerde reactie beïnvloeden
Enzymen
 beïnvloeden snelheid van biochemische reacties
 na de reactie onveranderd
Biologisch en medisch belangrijk om
 kwalitatief
- Welke reacties? Welk verband met andere reacties?
- Welke pathways?
 kwantitatief
- Hoe snel verlopen ze?
- Enkel mogelijk mbv wiskundige modellen
 veel gebruikt model = Michaelis-Menten
= bepalen v enzymkinetiek of snelheid van enzymreacties

Concentratie enzymen in serum = te klein om te bepalen
 activiteit van enzym bepalen uit snelheid van verdwijnen v substraat of verschijnen v
product
 enzymactiviteit = I.U. = International Unit
 1 IU = enzymactiviteit waardoor 1 µmol substraat per min wordt omgezet

Enzymactiviteit
 algemeen: hoog in cellen, laag in serum
 normale serum enzymactiviteit is het gevolg van
- Een voortdurend “uitzweten” van enzymen uit cellen
- Een natuurlijke afbraak van cellen
Enkele enzymen vooral in serum/plasma
 pseudocholinesterase
 enzymen van de bloedstolling
Enkele enzymen door exocriene klieren uitgescheiden
 amylase
 lipase
In de cellen zijn enzymen vrij of gebonden aan intracellulaire organellen
 microsomen en mitochondriën
Bij cel-schade of zuurstoftekort
 celmembraan breekt en intracellulaire bestanddelen lekken in serum

Ernstige letsels, dit tot celdood leiden, beschadigen ook de mitochondriën
 vrijkomen van mitochondriële enzymen
Stijgen van serumenzymen kan ook zonder cel-schade
 gestegen aanmaak in cel
= stijging uitlekken uit de cel
- Bij alcoholgebruik en cholestase
 stijging van alkalische fosfatasen en -glutamyltransferase zowel in lever als
serum

Enzymen die vrijkomen in bloed
 snel geïnactiveerd en opgenomen in reticuloëndotheliaal stelsel
 fagocyterende macrofagen

1.2.1 Temperatuur
Als de temperatuur stijgt, stijgt de reactiesnelheid
 enzymen = EW
- Bij hoge temperatuur: denaturatie
- Activiteit van het enzym daalt of gaat verloren
 optimale temperatuur is laag

1.2.2 Zuurtegraad
Verandering van pH
 verandering in lading van ioniseerbare groepen
 verandering van ruimtelijke structuur enzym alsook actief centrum

Extreme pH-waarden  denaturatie
Optimale pH = sterk afhankelijk van het enzym

1.2.3 Substraatconcentratie – vergelijking van Michaëlis-Menten
Cocnentrate enzym = beperkt aantal bindingsplaatsen
Maximale reactiesnelheid (Vmax) als enzym = verzadigd (met substraat)
 nul orde kinetiek
Model: v (reactiesnelheid) meten in functie van [S] voor zelfde hoeveelheid E
k-1 k2
Als tweede stap = SBS  v = k2 [ES]
E + S  ES  E + P
k1
probleem: [ES] is niet meetbaar
 ‘steady state’ toestand waarbij [ES] constant is
[S]
v = vmax K +
[S]
Michaëlis-Menten vergelijking:
2
Eerste betekenis van KM
 als tweede stap = SBS
= dissociatie-constante van het ES-complex
 maat voor stabiliteit van ES-complex
 hoe kleiner KM
- Hoe stabieler het ES-complex
- Hoe groter de affiniteit van het enzym voor het substraat
- Hoe efficiënter de werking

Tweede betekenis van Km
 als [S] = KM dan v = vmax/2
 KM = substraatconcentratie waarvoor de helft van de actieve plaatsen van het
enzym bezet zijn en dus v = vmax/2
 KM waarden variëren sterk
 grootte van KM bepaald door enzym, substraat, pH en T
 KM waarde meestal tussen 10-1 en 10-6 mol/l
Betekenis van vmax
 k2 = vmax / [ET] = turnover number (TON)
 turnover number = molaire activiteit van enzym
 molaire activiteit
= aantal substraatmoleculen dat per tijdseenheid, per actief
centrum worden omgezet wanneer het enzym volledig bezet is met
substraat
 vmax is afhankelijk van totale enzymconcentratie
Experimentele bepaling van KM en vmax
 Lineweaver-Burk vergelijking
 constante KM en vmax gemakkelijk herleiden
- Uitzetten van 1/v tegen 1/[S]
- Rechte helling KM/vmax
- Verticale as-afsnede 1/vmax