Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Enzymer

Videogenomgång (flippat klassrum)

Några begrepp

  1. Enzym = protein som katalyserar en viss reaktion.
    • Katalysator = ett ämne som påskyndar en reaktion utan att själv förbrukas
  2. Substrat = de eller det ämne som omvandlas med hjälp av enzymet
  3. Aktiv yta = det ställe i enzymet, där substratet binder in
  4. Produkt = det som bildas i reaktionen

Hur ett enzym fungerar

Hur ett enzym fungerar.Hur ett enzym fungerar. Se bilden till höger!

  1. Enzymet (i det här fallet laktas) är tomt, den aktiva ytan är fritt tillgänglig 
  2. Substratet (i det här fallet laktos) binder till den aktiva ytan
  3. Substratet omvandlas till produkter
  4. Produkterna släpps iväg

Varför ett enzym fungerar: Lite termodynamik

 

Annons

 

Allt i en enzymkatalyserad reaktion är jämviktsreaktioner!

Substrat ⇌ Produkt(er)

Vi kan teckna en jämviktskonstant för reaktionen:

\(K = \frac {\text{Produkt(er)}}{\text{Substrat}}\)

Kommer du ihåg: Vad är det enda som påverkar värdet på K?

  • Temperaturen!
  • Närvaron av ett enzym påverkar inte K
  • Närvaron av ett enzym påverkar endast reaktionshastigheten – så att jämvikten uppnås mycket, mycket snabbare.

Enzymer sänker aktiveringsenergin för en viss reaktion

Närvaro av ett enzym sänker aktiveringsenergin för en reaktion. Närvaro av ett enzym sänker aktiveringsenergin för en reaktion. Hur går det då till när ett enzym katalyserar "sin" reaktion?

  • Vi kan konstatera att jämviktstillståndet uppnås mycket snabbare med enzym än utan.
  • Det beror på att enzymet sänker reaktionens aktiveringsenergi, d.v.s. den energi som krävs för att reaktionen ska kunna ske.

Hur kan ett enzym sänka aktiveringsenergin?

Kommer du ihåg: Vad händer (ur energisynpunkt) när det uppstår bindningar?

  • Det frigörs energi!

När substratet binder till enzymet i steg 2 ovan, frigörs energi. Energin används till att bryta bindningen i sackaros-molekylen.

Varför ett enzym inte fungerar: Inhibitorer

Om ett enzym fungerar eller inte beror helt och hållet på dess struktur. Därför är det lätt att tänka sig en bromskloss som på något sätt förhindrar att enzymet kan utföra sin uppgift.

Inhibitorer är molekyler som på något sätt binder till enzymet, och förhindrar att det sker någon reaktion.

Kompetitiv inhibition

Kommer av engelskans compete = tävla. Både inhibitorn och substratet "tävlar" om att binda till enzymets aktiva yta. Om inhibitorn hinner först ("vinner tävlingen"), sitter den helt enkelt i vägen för substratet, och därför sker det ingen reaktion.

Vid kompetitiv inhibition binder inhibitorn till den aktiva ytan, och förhindrar att substratet kan binda till enzymet. Vid kompetitiv inhibition binder inhibitorn till den aktiva ytan, och förhindrar att substratet kan binda till enzymet.

Icke-kompetitiv och anti-kompetitiv inhibition

Icke-kompetitiv inhibition. Icke-kompetitiv inhibition. Vid icke-kompetitiv inhibition binder inhibitorn inte till enzymets aktiva yta, utan någon annanstans på enzymet.

Att inhibitorn binder till enzymet leder ändå till en av två saker. Antingen

  1. enzymet ändrar form ⇒ substratet kan inte binda till den aktiva ytan ⇒ enzymet tappar sin funktion ⇒ ingen reaktion sker; eller
  2. inhibitorn förhindrar att enzymet ändrar form, även om substratet kan binda in ⇒ ingen reaktion sker (visas i bilden till höger). 

Vid anti-kompetitiv inhibition har substratet redan bundit till enzymets aktiva yta, men innan det hinner ske någon reaktion binder också en inhibitor till enzymet, och förhindrar att det sker någon reaktion.

 

   
[Ingen än…]