Hur kan vi veta om en kemisk reaktion kan ske?
Genom Gibbs fria energi: ΔG < 0 ⇒ reaktionen är termodynamiskt möjlig (spontan).
Vad är katalys, hur kan den ske och vad kallas biologiska katalysatorer?
Katalys sänker aktiveringsenergin utan att förbrukas. Biologiska katalysatorer kallas enzymer och är oftast proteiner.
Vilka generella strategier finns för enzymkatalys?
Syra–bas-katalys, kovalent katalys, metalljonkatalys, orientering/proximitet, stabilisering av transition state.
Vad är ett coenzym och en co-faktor?
Cofaktor: icke-proteindel som krävs för enzymaktivitet (metalljon eller organisk).
Coenzym: organisk cofaktor (ofta vitamin-derivat).
Vad har cellen för fördelar med biokatalysatorer?
Snabbare reaktioner, hög specificitet, milda betingelser (pH, temperatur).
Förklara begreppet transition state
Ett kortlivat, energirikt tillstånd mellan substrat och produkt som enzymet stabiliserar.
Vad är ett aktivt säte?
Den del av enzymet där substratet binder och katalysen sker.
Vad är viktigt för optimal inbindning till ett enzym?
Komplementär form, laddning och svaga interaktioner (H-bindningar, jonbindningar, hydrofoba effekter).
Kopplingen mellan struktur och funktion hos enzymer
3D-strukturen bestämmer det aktiva sätets form och därmed enzymets specificitet och funktion.
Två sätt som enzymer underlättar substratbindning/reaktion
Orienterar substrat korrekt och stabiliserar transition state.
Michaelis–Menten-kurvan – axlar
y-axel: reaktionshastighet (v); x-axel: substratkoncentration [S].
Vad är kcat, Km och Vmax?
kcat: omsättningstal (substrat → produkt per enzym/sek).
Km: [S] vid ½ Vmax.
Vmax: maximal reaktionshastighet.
Faktorer som påverkar enzymaktivitet
Substratkoncentration, enzymkoncentration, pH, temperatur, inhibitorer, cofaktorer.
Olika typer av enzyminhibitorer och kinetisk skillnad
Kompetitiv (↑Km), icke-kompetitiv (↓Vmax), unkompetitiv (↓Km och ↓Vmax).
Hur regleras enzymaktivitet?
Allosterisk reglering, kovalent modifiering (fosforylering), genuttryck, inhibitorer/aktivatorer.
Chymotrypsins katalys – generell strategi
Serinproteas; aktivt säte: Ser-His-Asp-triaden. Kovalent acylenzym-intermediär bildas → peptidbindning klyvs.
Andra enzymmekanismer (exempel)
Oxidoreduktaser: elektronöverföring (NAD⁺/FAD).
Ligaser/syntetaser: kopplar molekyler med ATP.
Kinaser: överför fosfatgrupp från ATP.