Springen naar inhoud

Enzymen zijn reactiespecifiek


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Functie

    Functie


  • >100 berichten
  • 118 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 11 mei 2013 - 10:41

Hallo allemaal

In mijn cursus staat het volgende best wel vaag geformuleerd, vind ik:
"Bij verschillende reacties met eenzelfde substraat worden de verschillende enzymen gebruikt. Zo kan er met behulp van een specifiek enzym aan glucose een fructosemolecule gebonden worden om de disacharide sacharose te vormen:
glucose + fructose --(enzym 1)--> sacharose + H2O

Glucose kan echter ook als substraatmolecule fungeren voor een ander enzym dat aan glucose een fosfaatgroep bindt.
---
In beide gevallen gaat het om dezelfde substraatmolecule, maar het reactieverloop is anders. Daarom treden er in de twee reacties twee verschillende enzymen op. Dat toont aan dat enzymen reactiespecifiek zijn."

Het deel voor de streepjes vind ik maar...onduidelijk, en ik geraak er dus eigenlijk niet aan uit wat het precies wil zeggen...

Zou iemand me dit duidelijker kunnen uitleggen?
Bedankt!

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them."

- Albert Einstein


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 mei 2013 - 15:02

Wat men wil zeggen is dat glucose als substraat (grondstof) kan dienen voor verschillende reacties die gekatalyseerd worden door verschillende enzymen.

Glucose en fructose worden via enzym 1 omgezet tot sacharose en water. Echter kan glucose samen met ATP ook omgezet worden door enzym 2 tot glucose-fosfaat en ADP.

Ze zeggen dus eigenlijk dat iedere reactie een eigen enzym heeft.
Bovenstaande stelling is echter niet correct. Voor veel gevallen zal ze kloppen, maar zeker niet voor allemaal.

Een voorbeeld; in de eerste stap van de glycolyse wordt glucose omgezet tot glucose-6-fosfaat via het enzym 'hexokinase' (het eerder genoemde enzym 2). Dit enzym kan op ieder hexose een fosfaatgroep aanbrengen:

LaTeX

LaTeX


Bijgevolg heb je verschillende reacties die gekatalyseerd worden door eenzelfde enzym.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#3

Functie

    Functie


  • >100 berichten
  • 118 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 11 mei 2013 - 15:10

Kan het dan ook bijvoorbeeld dat glucose en fructose perfect tezamen op een ander enzym passen, maar dat de binding niet gekatalyseerd wordt, simpelweg omdat het enzym niet voor die specifieke reactie zorgt?

Bovenstaande stelling is echter niet correct. Voor veel gevallen zal ze kloppen, maar zeker niet voor allemaal.


over welke stelling heb je het precies?

Veranderd door Functie, 11 mei 2013 - 15:11

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them."

- Albert Einstein


#4

Kliche

    Kliche


  • >100 berichten
  • 196 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 mei 2013 - 06:47

Voor zover ik weet is de stelling vrij correct.

edit: even aangepast, zojuist weer iets geleerd. Meerdere artikelen berichten inderdaad over aanwezigheid van vele multifunctionele enzymen in organismen (hoewel substraatspecifieke enzymen toch de boventoon blijven voeren in essentiële biochemische functies)

In het geval voor het gestructureerd verloop van biochemische cyclussen is specificiteit van een enzym voor één reactiestap vrijwel wél een vereiste. Specificiteit van (veel) enzymen voor één reactiestap zorgt ervoor dat alle biochemische reacties in een cyclus stap voor stap in de juiste richting en volgorde lopen, waarbij verandering van structuur/groep/binding van een product leidend is voor welk enzym er aan de beurt is om een volgende reactiestap te laten plaatsvinden.
Wanneer enzymen namelijk binnen een biochemische cyclus meerdere reacties zouden katalyseren, krijg je ergens in de opbouw of afbraak van een molecuul te maken met meerdere mogelijke uitkomsten, waardoor het eindresultaat onvoorspelbaar wordt.

Veranderd door Kliche, 12 mei 2013 - 09:43


#5

Kliche

    Kliche


  • >100 berichten
  • 196 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 mei 2013 - 06:59

Een voorbeeld; in de eerste stap van de glycolyse wordt glucose omgezet tot glucose-6-fosfaat via het enzym 'hexokinase' (het eerder genoemde enzym 2). Dit enzym kan op ieder hexose een fosfaatgroep aanbrengen:

LaTeX

LaTeX


Bijgevolg heb je verschillende reacties die gekatalyseerd worden door eenzelfde enzym.



Is hier niet sprake van verschillende iso-enzymen?

#6

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 mei 2013 - 10:48

Kan het dan ook bijvoorbeeld dat glucose en fructose perfect tezamen op een ander enzym passen, maar dat de binding niet gekatalyseerd wordt, simpelweg omdat het enzym niet voor die specifieke reactie zorgt?

Een enzym heeft een bindingsgroeve of bindingspocket waarin een substraat kan binden. Ieder substraat heeft een bepaalde affiniteit voor die bindingspocket, al is het maar om allosterische redenen. Glucose en fructose zullen bijvoorbeeld perfect in de bindingspocket passen, terwijl mannose, vanwege zijn sterke gelijkenissen met glucose, een beetje tegen de groeve kan plakken, maar nooit een perfecte fit zal veroorzaken. Bijgevolg zullen glucose en fructose omgezet worden, maar mannose niet.

Verschillende inhibitoren zijn trouwens op dat principe gebaseerd. Er wordt een chemische molecule ontworpen die veel sterker aan het enzym bindt dan het substraat. Met andere woorden heeft de inibitor een veel hogere affiniteit voor het enzym dan het normale substraat. Vervolgens is de chemische molecule zo ontworpen dat die niet omgezet kan worden door het enzym. Bijgevolg zal het enzym blokkeren.

over welke stelling heb je het precies?

Dat ging over de stelling dat ieder enzym één reactie kan katalyseren. Maar lees ook eens de uitgebreide uitleg van Kliche in bericht nummer 4, dat maakt misschien veel duidelijk.

Is hier niet sprake van verschillende iso-enzymen?

Ja en neen :). Er bestaan inderdaad verschillende isotypes, maar ieder isotype kan een andere functie of eigenschap hebben. Zo bestaat hexokinase IV (ook wel glucokinase genoemd) dat ook glucose kan fosforyleren, maar véél belangrijker is in de regulatie van de insuline dan in de glycolyse. (Wikipedia schrijft ook een klein stukje over de verschillende isotypes.)

Het hexokinase uit de glycolyse kan echter wel alle D-hexoses kan fosforyleren.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#7

Functie

    Functie


  • >100 berichten
  • 118 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 12 mei 2013 - 20:01

Iso-enzymen? Okee...Hier ga ik me niet in verdiepen, ik beperk me tot hetgeen ik gezien heb op school :D

Over enhibitoren gesproken; die zijn er om te voorkomen dat teveel substraatmoleculen omgezet worden naar een specifiek reactieproduct...Wat kan het gevaar zijn als die reactie niet afgeremd/gestopt wordt door inhibitoren?

Veranderd door Functie, 12 mei 2013 - 20:04

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them."

- Albert Einstein


#8

Kliche

    Kliche


  • >100 berichten
  • 196 berichten
  • VIP

Geplaatst op 13 mei 2013 - 00:14

Iso-enzymen? Okee...Hier ga ik me niet in verdiepen, ik beperk me tot hetgeen ik gezien heb op school :D

Over enhibitoren gesproken; die zijn er om te voorkomen dat teveel substraatmoleculen omgezet worden naar een specifiek reactieproduct...Wat kan het gevaar zijn als die reactie niet afgeremd/gestopt wordt door inhibitoren?


Je kunt in ieder geval stellen dat bij afwezigheid van inhibitie de enzymactiviteit onveranderd blijft en de omzetting van substraat > product door blijft lopen (indien overige omstandigheden dit toelaten). Hierdoor kun je bijvoorbeeld het substraat uitputten en een ophoping van product veroorzaken.

De gevolgen hiervan zijn niet zo uiteen te zetten, omdat dit afhankelijk is van de functie van het enzym, substraat, product, en het proces waar de reactie aan bijdraagt. Zo werken bijvoorbeeld sommige vergiften als remmer van een specifiek enzym (KCN), maar ook bij medicatie wordt gebruik gemaakt van remmers (ACE-inhibitor). Tevens kan er net zo goed een gevaar ontstaan bij het wel remmen van enzymactiviteit, zoals bij het bovenstaande vergift.

Veranderd door Kliche, 13 mei 2013 - 00:16






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures