nimetamist ja klassifitseerimist võimaldav loogiline süsteem Ensüümi süstemaatiline nimetus baseerub katalüüsitaval reaktsioonil Biokeemias leiavad kasutamist eelkõige triviaalnimetused Ensüümi nimetus lõpeb alati sufiksiga -aas Ensüümi nimetus: substraat(+aas) või (+protsess aas) amülaas alkoholi dehüdrogenaas Ensüümide klassifitseerimine põhineb katalüüsitaval reaktsioonil ensüümid jagunevad kuude põhiklassi 1. Oksüdoreduktaasid, katalüüsivad oksüdeerumis redutseerumisreaktsioone 2. Transferaasid, katalüüsivad keemiliste gruppide ülekannet ühelt molekulilt (grupi doonor) teisele molekulile (grupi aktseptor) 3. Hüdrolaasid, katalüüsivad hüdrolüüsi reaktsioone 4. Lüaasid, katalüüsivad gruppide liitumist kaksiksidemetele või gruppide elimineerimist mille tulemusena moodustuvad kaksiksidemed või tsüklid 5. Isomeraasid, katalüüsivad molekulisiseseid ümberasetusi ehk
süstemaatilised nimetused rahvusvaheliselt aktsepteeritud, iseloomustavad lisaks substraadi(tide)le ka katalüüsitavat reaktsiooni, lõpevad sufiksiga aas N: , D fruktofuranosidaas (invertaas). Kõik tuntud ensüümid on klassifitseeritavad ühte kuuest ensüümide klassist. Igale tuntud ensüümile on omistatud neljapositsiooniline rahvusvaheline klassifikatsiooni number. Klassi nr Klassi nimetus Katalüüsitava reaktsiooni tüüp 1 Oksüdoreduktaasid Eelektronide ülekanne hüdriidiooni või vesiniku aatomi vormis 2 Transferaasid Funk. rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele 3 Hüdrolaasid Keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel 4 Lüaasid Kaksiksidemete teke rühmade kõrvaldamisel või nende liitmine kaksiksideme juurde
on laktaat ja toimub selle dehüdrogeenimine). Multiensüümkomplekside puhul kasutatakse lisandit "kompleks" (Püruvaadi dehüdrogenaasne kompleks). Tihti kasutatakse ka ajaloolisi nimetusi, näiteks Trüpsiin ja pepsin. Vastavalt katalüüsitavatele reaktsioonidele jaotatakse ensüümid kuude klassi. Iga klass jaotub alaklassideks (subclass) ja need omakorda alaalaklassideks (subsubclass). Ensüümi klassid: a) Oksüdoreduktaasid (Oxidoreductases) b) Transferaasid (Transferases) c) Hüdrolaasid (Hydrolases) d) Lüaasid (Lyases) e) Isomeraasid (Isomerases) f) Ligaasid (Ligases) Ensüümi alaklassid (igas klassis on alaklassi tähendus erinev): a) oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonis osaleva rühma keemilist loomust b) transferaasid ülekantava rühma nime c) hüdrolaasid hüdrolüüsitava sideme tüüpi d) lüaasid lõhustatava sideme tüüpi
Kõrgmolekulaarsed ühendid, mille molekulid koosvenad kovalentsete sidemetega seotud struktuuriühikutest. 33) Ensüümid: Biokatalüsaatorid, mis katalüüsivad spetsiifiliselt peaaegu kõiki reaktsioone organismis, neist sõltub molekulide muundumise kiirus ja suund. Liigitaktase lihtensüümid (ainult valguline osa) ja liitensüümid (valguline osa ja mittevalguline osa ehk kofaktor) Alandavaad reaktsiooni energiat. 34) Ensüümied klassifiktasioon: Oksüdoreduktaasid – redoksreaktsioonid. Transferaasid (rühmade ülekanne). Hüdrolaasid (kovalentsete sidemete lõhustamine). Lüaasid (C-C,C-O,C-N,C-S sidemete lõhustamine). Isomeraasid (molekulisiseste funktsionaalrühmade ülekanne, tekivad isomeerid). Ligaasid (karboksüülimine). 35) Ensüümide omadused: Ensüümid kui valgud – korõgmolekulaarsed, hüdrofiilised, denaureeruvad, kristalliseeruvad.
toimimise pôhiline printsiip. Ensüümi ja substraadi ning ensüümi ja produkti komplekside teke ja lagunemine ensüümide poolt katalüüsitavates reaktsioonides. Aktiivtsentri môiste, siduv ja katalüütiline keskus aktiivtsentris. Koensüüm. Ensüümi kontsentratsioon, substraadi kontsentratsioon, pH, temperatuur kui ensüümi aktiivsust môjutavad tegurid. Inhibiitorid. Aktivaatorid. Allosteerilised ensüümid. Ensüümide spetsiifilisus. Ensüümide klassid - oksüdoreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid. 7. Vitamiinid. Vitamiinid - ainevahetuse regulatsioonis osalevad ühendid, toidu hädavajalikud komponendid, nende ligikaudne ööpäevane vajadus. Rasvlahustuvad vitamiinid: A, D, E ja K, nendest igaühe põhiroll inimese organismis. Erinevate veeslahustuvate vitamiinide roll ainevahetuse regulatsioonis koensüümide koosseisus. 8. Glükolüüs ja glükogenolüüs. Glükogeeni süntees. Glükoneogenees.
1 Cu -laktoglobuliinis, laktoferriinis, rasvagloobuli membraani valkude koostises Mn rasvagloobuli membraanivalkudes Co Vitamiin B12 koostises 6. Vitamiinid: A-retinool, D-kaltsiferool, E-tokoferool, B1-tiamiin, B2-riboflaviin, B5- pantoteenhape, B6-püridoksiin, B12-kobalamiin, H-biotiin, PP-nikotiinhape, C-askorbiinhape 7. Ensüümid: 1. Oksüdoreduktaasid: Laktoperoksüdaas denatureerub temperatuuril 80°C Katalaas denatureerub temperatuuril 75°C Reduktaas piimabakterite sünteesitud 2. Hüdrolaasid: Aluseline fosfataas inaktiveerub temperatuuril 71,7°C 15 sek jooksul Lipaas denatureerub temperatuuril 80°C Proteaas Lüsotsüüm 3. Laktoferriin Mikroobide kasvuinhibiitorid piimas: I. Laktoperoksüdaassüsteem (LPS) 1. Laktoperoksüdaas - glükoproteiin
kolesterool) 33. Lipiidide biofunktsioonid - Energeetiline funktsioon, struktuurne funktsioon, kaitsefunktsioon, lahusti funktsioon, varuained. 34. Ensüüm - Endogeenne bioaktiivne aine. 35. Ensüümi toimemehhanism - Katalüüs toimub ensüümi pinnal aktiivtsentris. Aktiivtsenter ja substraadi molekul peavad olema komplementaarsed. 36. Ensüümidele iseloomulik- Enamus ensüümidest on valgud. Omab reguleerivat toimet ainevahetusele. 37. Ensüümi Klassifitsioon - Oksüdoreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid. 38. Markerensüümid - Ensüümid, mis on olulised haiguste kindlakstegemisel. 39. Hormoon on organismis tekkiv substants, mis edastab signaali mingi muutuse tekitamiseks rakus ehk hormoon on primaarne signaalmolekul. 40. Sisenõrenäärmed, mis toodavad hormone- Ajuripats(oksütotsiin, vasopressiin), käbikeha,
Ensüümid on elusrakkudes kulgevate biokeemiliste reaktsioonide kiirendajad ehk katalüsaatorid, mis suunavad ja reguleerivad tuhandeid degradatsiooni, sünteesi, energia ülekande jpt reaktsioone. Ensüüme iseloomustab suur aktiivsus ja spetsiifilisus. Ensüümid kiirendavad reaktsioone 10 3 kuni 1017 korda ning on väga spetsiifilised reaktantide ehk substraatide suhtes; paljud neist evivad stereospetsiifilisust. Kõik tuntud ensüümid kuuluvad ühte kuuest ensüümide klassist: oksüdoreduktaasid - elektronide ülekanne hüdriidiooni (H3+O) või vesiniku aatomi vormis; transferaasid - funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele; hüdrolaasid keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel; lüaasid kaksiksidemete teke rühmade kõrvaldamisel või nende liitumine kaksiksideme külge; isomeraasid rühmade ülekanne molekuli piires, isomeersete vormide teke; ligaasid = süntetaasid uute kovalentsete sidemete (C-C, C-S, C-O, C-N) moodustamine
kolmas näitab neljandat ala-alaklassi (lõhub neid peptiidsidemeid, mille moodustavad eromaatsed aminohapperd), viimane number näitab pepsiini järjekorranumbrit ala-alaklassis. Klassi number, süstemaatiline nimetus, Katalüüsitavad reaktioonid Kliiniline keskemate alaklasside triviaalnimetused markerensüüm 1. Oksüdoreduktaasid Redoksreaktsioonid Laktaadi · dehüdrogenaasid · elektronide, prootonite ülekandmine dehüdrogenaas · oksüdaasid · elektronide otsene ülekanne O2-le (LDH) · reduktaasid · H-aatomite ülekandmine · peroksüdaasid · e, p ülekandmine H2O2-le
reageerivate ainete ergastamiseks. Ensüümidele on iseloomulik spetsiifilisus: Stereokeemiline spetsiifilisus (eristatakse D- ja L-isomeere) Sidemespetsiifilisus (ensüümid võivad katalüüsida ainult teatud sidemete tekkimist ja lagunemist nt a1,4 glükosiidside) Rühmaspetsiifilisus (kindla funktsionaalse rühmaga toimuvad reaktsioonid) Absoluutne spetsiifilisus (eelnimetatud aspektide kominatsioon) Ensüümide klassifikatsioon: Oksüdoreduktaasid -> katalüüsivad biokeemilisi redoksreaktsioone Transferaasid -> funkts rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele Hüdrolaasid –> katalüüsivad hüdrolüüsi (C-N, C-O, C-P, C-S sidemete lõhustamist vee toimel) Lüaasid -> katalüüsivad C-C, C-O, C-N,C-S jt mittehüdrolüütilist lõhustamist Ligaasid -> katalüüsivad sünteesireaktsioone Isomeraasid Ensüümi toime: E+S - > ES E-ensüüm S-substraat ES-substraadi kompleks
Aktiivtsentriks nim ruumipiirkonda ensüümis, mis on ruumilis-spetsiifiline ja võimeline ühendama sinna sobivat substraati. 2. Ensüümid süstemaatiline klassifikatsioon. (E.C. nimetus koosneb neljast numbrist, millest esimene viitab klassile ja teine alamklassile järgmised kaks identifitseerivad aktseptoreid. Laialt on kasutusel ka triviaalnimetused). E.C. Klassi nimetus (katalüüsitava reaktsiooni tüüp). 1 oksüdoreduktaasid (redoksreaktsioonid elektronide ülekanne) 2 transferaasid (funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele) 3 hüdrolaasid (keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel) 4 lüaasid (kaksiksideme teke rühmade kõrvaldamise teel või liitumisreaktsioonid kaksiksidemele) 5 isomeraasid (rühmade ülekanne molekuli piires, isomeersete vormide teke) 6 ligaaside (uute kovalentsete sidemete moodustumine kondensaatsiooni teel ATP energia arvel) 3
· multiensüümkomplekside puhul kasutatakse lisandit "kompleks" ( näiteks püruvaadi dehüdrogenaasne kompleks PyrDH) · töönimetusena on kasutusel ajaloolised nimetused (pepsiin, trüpsiin,jt) Igale ensüümile on rahvusvaheliselt antud täpne süstemaatiline nimetus (keerukas, informatiivne). Klassifikatsioon (lähtuvalt inimkehas toimuvatele ensüümreaktsioonidele) Katalüüsitavate reaktsioonide alusel jaotuvad 6 klassi : 1. oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonid 2. transferaasid funktsionaalsete gruppide ülekanne 3. hüdrolaasid hüdrolüüsireaktsioonid 4. lüaasid sideme C-C, C-O, C-N, C-S lõhustumine 5. isomeraasid isomerisatsioonireaktsioonid (molekulisisesed ümberkorraldused) 6. ligaasid sünteesireaktsioonid Omadused Valguliste biokatalüsaatoritena on ensüümidel nii valkude kui ka katalüsaatorite üldomadused. Ensüüm kui valk on
*Denaturatsioon – valkude kõrgemat järku struktuuride lagunemine (kuumutamisel, tehnilisel töötlemisel), kus soojusenergia toime nõrgad sidemed katkevad, aga peptiidsidemed mitte. *Renaturatsioon – kõrgemat järku struktuuride taastamine. Toimub, kui denatureerivate tegurite mõju pole olnud liiga suur ja valgu struktuurid pole veel lõplikult lagunenud. Ensüümid On valgud, (s.t. omadus sõltub pärilikust infost) mis suurendavad keemilise reaktsiooni tõenäosust Klassid: 1. Oksüdoreduktaasid – katalüüsidvad oksüdatsiooni-ja reduktsioonireaktsioone - Dehüdrogenaasid nagu laktaadidehüdrogenaas(LDH, eemaldab piimhapet) - katalaas (vananemise vastane ensüüm) 2. Transferaasid–kannavad ühte või mitut funktsionaalset rühma kahe substraadi vahel 3. Hüdrolaasid–teostavad molekulide lõhkumist vee juuresolekul 4. Lüaasid–loovad või lammutavad keemilisi sidemeid 5. Isomeraasid–teostavad molekulide teisendusi, paigutades sama molekuli ulatuses ümber
IV. ENSÜÜMID, ENSÜÜMKATALÜÜS. (Õpik lk 69-80) 1. Ensümoloogia põhimõisted: ensüümide ehitus, aktiivtsentri mõiste. Ensüümid kiirendavad rekatsioone tasakaaluoleku suunas. Neil on aktiivtsenter kuhu seondub substraat. Igal ensüümil on erinev aktiivtsenter, mis seob kindlat substraati. 2. Ensüümiklassid nimetused, katalüüsitavate reaktsioonide tüübid. Ensüümide nimetuste kujunemine. Ensüümid jagunevad kuude klassi: 1. Oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonid (elektronide (hüdriidioonide H:- või H aatomite) ülekanne); 2. Transferaasid funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele; 3. Hüdrolaasid molekulide lagundamine, keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel; 4. Lüaasid funktsionaalsete rühmade liitumisreaktsioonid kaksiksidemele või kaksiksideme teke rühmade kõrvaldamise teel; 5. Isomeraasid rühmade ülekanne ühe molekuli piires, isomeersete vormide teke; 6
Ensüümide rolliks on olla metaboolsete funktsioonide vahendajad elussüsteemid kasutavad ensüüme biokeemiliste reaktsioonide kiirendamiseks ja kiiruse kontrollimiseks. Aktiivtsenter valgu piirkond, mis seob substraadi ja vajadusel kofaktori. Reagendid viiakse aktiivtsentris siirdeolekusse. 2. Ensüümiklassid nimetused, katalüüsitavate reaktsioonide tüübid. Ensüümide nimetuste kujunemine. Jaguneb kuude klassi: 1) Oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonid (elektronide ülekanne); 2) Transferaasid funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele; 3) Hüdrolaasid molekulide lagundamine, keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel; 4) Lüaasid funktsionaalsete rühmade liitumisreaktsioonid kaksiksidemele või kaksiksideme teke rühmade kõrvaldamise teel; 5) Isomeraasid rühmade ülekanne ühe molekuli piires, isomeersete vormide teke;
Glükogenolüüsi protsessis, mille teostumiseks on vaja glükoosijäägid glükogeeni molekulist järkjärgult vabastada, toimib kummagi mainitud sideme lõhustamisel erinev ensüüm. 3) Rühmaspetsiifilisus väljendub selles, et teatud ensüüm on võimeline katalüüsima ainult kindla funktsionaalse rühmaga seotud muundumisprotsesse. Näiteks toimivad aminotransferaasid spetsiifiliselt aminorühmade suhtes. 11. Ensüümide klassid - oksüdoreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid : Rahvusvaheliselt tunnustatud ensüümide klassifikatsioon jaotab ensüümid nende poolt katalüüsitavate reaktsioonide iseloomu alusel kuude põhiklassi: 1) Oksüdoreduktaasid – ensüümid, mis katalüüsivad mitmesuguste funktsionaalsete rühmade ülekannet ühelt molekulilt teisele. 2) Transferaasid – ensüümid, mis katalüüsivad mitmesuguste funktsionaalsete
14. Ensüümid: üldiseloomustus, klassifikatsioon, funktsioonid. (Lk. 118) (Esüümid on biokatalüsaatorid, kõrgelt spetsiifilise toimega liht- või liitvalgud, endogeensed bioaktiivsed ühendid.) Biokatalüsaatoritena määravad nad biomolekulide muundumise kiiruse ja suuna, st nende tegevus on organismi talitluste aluseks. Ensüümid on spetsiaalsed liht-või liitvalgud, milledel on biokatalüütiline aktiivsus. Ensüümid jagunevad kuude klassi: Oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonid Transferaasid fn gruppide ülekanne Hüdrolaasid hüdrolüüsireaktsioonid Lüaasid sidemete C-C, C-O, C-N ja C-S lõhkumine Isomeraasid isomerisatsioonireaktsioonid Ligaasid sünteesireaktsioonid.
vallandumine (sidumisenergia). Ensüümid tõstavad reaktsiooni kiirust, kui ei muuda selle tasakaalu. Nad kiirendavad reaktsioone alandades aktivatsiooni vabaenergiat sidudes siirdeseisundit tugevamini kui substraati. 2. Ensüümiklassid nimetused, katalüüsitavate reaktsioonide tüübid. Ensüümide nimetuste kujunemine. klass klassi nimetus katalüüsitava reaktsiooni tüüp 1 Oksüdoreduktaasid Redoksreaktsioonid e elektronide (hüdriidioonide või H aatomite) ülekanne 2 Transferaasid Funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele 3 Hüdrolaasid Keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel 4 Lüaasid Kaksiksideme teke rühmade kõrvaldamise teel või
Ensüümide Komisjon (EC) klassifitseerib ensüümid lähtuvalt katalüüsitavast reaktsioonist Kõigepealt tasub expasy serverisse minna ja sealt edasi otsida. Iga ensüüm saab koodi, millel eesliide Ec ja siis 4 punktidega eraldatud numbrit. 4 nrviitab keemilisele reaktsioonile, slaidil pahasti kirjutatud. EX! EC klassifikatsioon jaotab ensüümid kuude põhiklassi Alamklassid ja alamalamklassid pole olulised. Koodi esimene nr ütleb ära, mis põhiklassiga tegemist on. PEAB TEADMA!!! 1. Oksüdoreduktaasid, katalüüsivad oksüdeerumis redutseerumisreaktsioone 2. Transferaasid, katalüüsivad keemiliste gruppide ülekannet ühelt molekulilt (grupi doonor) teisele molekulile (grupi aktseptor) 3. Hüdrolaasid, katalüüsivad hüdrolüüsi reaktsioone 4. Lüaasid, katalüüsivad gruppide liitumist kaksiksidemetele või gruppide elimineerimist mille tulemusena moodustuvad kaksiksidemed või tsüklid 5
potentsiaalsete märklaudadega. Hüdroksüülradikaalid moodustuvad siis, kui vesinikperoksiid reageerib Fe2+-ga. H2O2 + Fe2+ ·OH + Fe3+ Fe2+ on enamasti seotud valkudega, asudes nende aktiivtsentris. Seega on ·OH märklauaks sageli ensüümi aktiivtsentris asuvad aminohapped ja lõpptulemuseks on ensüümi inaktiveerimine. Teatud juhtudel võib selline ensüümi inaktivatsiooni mehhanism olla regulatoorse tähtsusega. Näiteks oksüdoreduktaasid (redutseerivad fermenteerimisel NADH manulusel karbonüülrühma alkoholirühmaks) sisaldavad aktiivtsentris Fe2+. Kui rakus toimub ümberlülitus aeroobsele metabolismile, on kasulik näiteks etanooli oksüdoreduktaasi töö pärssida, et mitte raisata metaboliite rakust väljaviidava etanooli tootmiseks. Ensüümi inaktivatsiooni põhjustab vesinikperoksiidi reageerimine Fe 2+-ga ja sellele järgnev hüdroksüülradikaali reaktiivsus
annaabi.ee 
