Chương 6: ENZYME
• Khái niệm
• Phân loại
• Cấu trúc
•
Một số coenzyme phổ biến
•
Một số coenzyme phổ biến
• Cơ chế tác dụng
• Zymogen (proenzyme) và sự hoạt hóa
• Tính đặc hiệu của enzyme
• Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản
ứng
Khái niệm về xúc tác
Ea : Năng lượng hoạt hóa
Năng lượng
E
’
a : Activation Energy
Energy
②
②②
② Phản ứng không có xúc tác ③
③③
③ Phản ứng có xúc tác
Cơ chất
Sản Phẩm
∆H
o
R
: Nhiệt lượng phản ứng

R
(Pứ có xt)
Khái niệm về xúc tác
• Xúc tác là những chất có khả năng làm
tăng tốc độ phản ứng hóa học mà không
có bất kì sự thay đổi hóa học nào (thành
phần và cấu tạo) sau phản ứng
phần và cấu tạo) sau phản ứng
– Có 2 loại
• Xúc tác hóa học
• Xúc tác sinh học
Khái niệm về enzyme
Hoạt động ngoài tế bào Hoạt động trong tế bào
1. Protein: Trong điều kiện
pH = 7, t
o
=37
o
C protein
phải phân giải mất trong
nhiều tuần
2. Glucose: nằm ngoài tế
1. Trong tế bào 1 ngày có thể
phân giải 23g protein thành
axit amin
2. Glucose khi được đưa vào tế
bào bị biến đổi ngay lập tức. 1
bào để hàng năm không
thay đổi
3. H

• Các phản ứng trong cơ thể xảy ra nhanh gấp
nhiều lần vì có chất xúc tác sinh học (enzyme)
• Có khoảng 2000 loại enzyme, trong đó có 600
loại được tinh khiết,
150
loại được kết tinh
loại được tinh khiết,
150
loại được kết tinh
Xúc tác sinh học vs. xt vô cơ
• Giống nhau
– Đều là xúc tác
• Khác nhau
–
Mức độ đặc hiệu
–
Mức độ đặc hiệu
– Môi trường phản ứng
Xúc tác sinh học vs. xt vô cơ (tt)
Phân loại
• Hội hóa sinh quốc tế (IUB) phân loại enzyme
theo 6 lớp
– Oxydoreductase: xúc tác cho phản ứng oxy hóa-khử
– Transpherase: xúc tác cho phản ứng chuyển vị
– Hydrolase: các enzyme xúc tác cho phản ứng thủy
phân
– Liase: xúc tác cho phản ứng phân cắt không cần
H2O, loại nước tạo lk đôi hoặc kết hợp phân tử nước
vào lk đôi
– Isomerase: xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa

OH của serin, tyrosin,
-
NH
2
của lisine,
-
COOH cùa axit glutamic, aspartic, vòng imidazol
của histidin, indol của tryptophan
• Vị trí xa nhau trong chuỗi polypeptide nhưng gần
nhau trong không gian
Cấu trúc ENZYME (tt)
• Enzyme phức tạp
– Enzyme nhiều cấu tử
– Cấu tạo gồm 2 phần
• Phần protein – apoprotein
•
Nhóm ngoại
–
không phải
•
Nhóm ngoại
–
không phải
protein, yếu tố phối hợp
(cofactor)
– Ion kim loại
– Phức hữu cơ
(coenzyme)
– Tâm hoạt động bao gồm
nhóm ngoại và nhóm

2
C
H
2
O P P
N
H
2
CH
3
Một số coenzyme quan trọng (tt)
– Coenzyme flavin (FAD, FMN); vitamin B
2
• Tham gia quá trình hô hấp, vận chuyển hydro
• Thuộc nhóm enzyme oxydoreductase
Ribitol
C
H
2
(
C
H
O
H
)
4
C
H
2
O

N
H
N
H
NN
CH
3
CH
3
CH
2
(CHOH)
4
CH
2
O
P
+2H
-2H
Ribitol
izoalloxaxin
C=O
NH
C=O
N
N
NN
CH
3
CH

O
C O O HR
+
N
C =O
H
C H
2
O P
CH
3
OH
N
C
H
C H
2
O P
CH
3
OH
2
-H
2
O
+H
2
O
N
H

pirodoxaminP
pirodixalP
Một số coenzyme quan trọng (tt)
– Nicotin amit nucleotit (NAD, NADP), vitamin PP
• Tham gia vào quá trình hô hấp, vận chuyển hydro
• Coenzyme của E. oxydoreductase
Một số coenzyme quan trọng (tt)
– Coenzyme A (CoA, CoASH)
• Vận chuyển gốc axit
• -SH liên kết với gốc axxit tạo liên kết cao năng
N
N
N
H
2
axit pantetonic
(B3)
alpha
COOH
+
HSCoA
~
+
H
2
O
CH
3
COOH
CH

H
2
C
H
2
CO
NH
CH
2
CH
2
SH
CH
2
-C-CHOH
OP
CH
3
CH
3
(B3)
alpha
alanin
Thioetanoamin
Nhoùm
hoaït
ñoäng
Một số coenzyme quan trọng (tt)
– Biotin, vitamin H
• Coenzyme tham gia quá trình vận chuyển CO2

2
)
4
COO
OC
N
H
CH
2
-(CH
2
)
4
CH
CO
NH
Cacboxylbiotin
lizin
Một số coenzyme quan trọng (tt)
• Coenzyme là nucleotit và dẫn xuất
– Nhiều mono-, di-, tri-nucleotide là coenzyme vận chuyển P
hoặc là thành phần cấu tạo coenzyme AMP, ADP, ATP
– Các nhóm nuclotide khác như UTP, XTP, GTP cũng đóng
vai trò vận chuyển phosphate
vai trò vận chuyển phosphate
O
N
NN
N
N

hoạt hóa
: 11.7kcal/mol
• Có E. catalase, E
hoạt hóa
: 5.5kcal/mol
• Qui định –S: cơ chất, E: enzyme, ES: phức enzyme-cơ
chất, EP: phức enzyme
-
sản phẩm
chất, EP: phức enzyme
-
sản phẩm
– E + S → ES → EP → E + P
– Phản ứng xảy ra qua 3 giai đoạn
• GĐ1: enzyme kết hợp với cơ chất bằnh liên kết yếu, tạo thành phức ES
không bền. GĐ này xảy ra nhanh và năng lượng hoạt hóa thấp
• GĐ2:xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn tới sự kéo căng và phá vỡ các lk
đồng hóa trị tham gia phản ứng, phức EP
• GĐ3: tạo thành sản phẩm, giải phóng E ở dạng tự do
– Phức ES và EP được cô lập ở dạng kết tinh
Cơ chế tác
dụng của
Enzyme
Cơ chế tác dụng của enzyme (tt)
Cơ chế khóa-chìa
Cơ chế cảm ứng
Các liên kết khi E tác dụng lên S
+ Lk ion
+ Lk hydro
+ Tương tác Van Der Waals

Kimotrypsinogen
Trypsin, kimotrypsin
Kimotrypsin
Tripsinogen
Trypsin, enteropeptidase
Procarboxypeptidase
Trypsin
Trypsin
Carboxypeptidase
Proelastase Elastase
Pepsin
Trypsin



E.Trypsin là quan trọng nhất. Do vậy, lượng tripsin phải đảm bảo đầy đủ
và đúng lúc



Hoạt hóa trypsin và các zymogen khác
Zymogen và sự hoạt hóa
• Các zymogen luôn được bọc trong
màng lipoprotein và tụy luôn tiết ra
chất đặc hiều để kìm hãm
zymogen
•
Cơ chế hoạt hóa zymogen
H
S