ENZYMEN Hoofdstuk 6
H6 ENZYMEN opbouw en werking mechanisme Invloeden op de enzymactiviteit Temperatuur ph Enzym-substraatconcentratie Remstoffen Naamgeving Toepassing mogelijkheden enzymen Spijsverteringsenzymen
VIDEO ENZYMEN http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20100721_enzymen0 1
ACTIVERINGS ENERGIE Meeste chemische reacties verlopen langzaam of vinden niet plaats onder standaard condities Activeringsenergie = energie die nodig is om een reactie te activeren
WERKING VAN EEN KATALYSATOR Katalysator = stof die de activeringsenergie verlaagt
WERKING ENZYM Meeste chemische reacties in de cel verlopen niet vanzelf Enzymen zijn de katalysatoren (biokatalysatoren) Reactiesnelheden verhoogt met factor 10 6 tot 10 7
WERKING ENZYM
SLEUTEL - SLOT MODEL Enzym substraat complex is een specifieke binding Splitsing: http://www.bioplek.org/animaties/moleculaire_genetica/sheet_maltase.html Synthese http://www.bioplek.org/animaties/enzymen/enzym.swf
SPLITSING MALTOSE DOOR ENZYM MALTASE
OPDRACHT VIERTALLEN Groepjes Invloed temperatuur Invloed ph Invloed van de substraat-enzymconcentratie remstoffen 10 min verdieping individueel 5 min doorspreken met groep 20 min nummers bij elkaar
ENZYMACTIVITEIT Invloed van zuurgraad (ph) Invloed van Temperatuur Invloed van Enzymsubstraat concentratie Invloed van remstoffen
Optimum curve INVLOED VAN TEMPERATUUR
RUIMTELIJKE STRUCTUUR ENZYM In actief enzym denaturatie
INVLOED ZUURGRAAD OP ENZYM Optimum is verschillend voor verschillende enzymen
INVLOED SUBSTRAAT- EN ENZYMCONCENTRATIE Er treedt Verzadiging op
INVLOED VAN REMSTOFFEN OP ENZYMEN Competitieve remming (reversibel remming)
INVLOED VAN REMSTOFFEN OP ENZYMEN NON- Competitieve remming (irreversibel remming)
ENZYMEN IN DE INDUSTRIE Stap 1 - Opdracht: Kies een artikel per tweetal Stap 2 - Artikel samenvatten Lees het artikel door (15 min) globaal (ga niet in op details) Maak een samenvatting van 2 zinnen van elke alinea Omcirkel of Streep in het artikel de belangrijkste punten aan. (alles wat te maken heeft met enzymen) Stap 3 - Beantwoord de volgende vragen adv de samenvatting Wat is het doel van het onderzoek? Voor welke industrie/ richting wordt dit onderzoek gedaan? Welke rol spelen enzymen in het onderzoek? Wat hopen ze te bereiken in de toekomst? Stap 4 Deel het met de klas; verwerk de vragen in je verhaal
ENZYMEN IN DE INDUSTRIE http://www.schooltv.nl/beeldbank/clippopup/20060411_appelsap01
OEFENINGEN Vraag 1 Vraag 2: stencil opdracht
SPIJSVERTERINGS ENZYMEN VERTERING VAN EIWITTEN Vertering van eiwitten begint in de maag 1 Pepsinogeen en HCl komen vrij in de maag 2 HCl zet pepsinogeen om in pepsine 3 Pepsine activeert meer pepsinogeen en start zo een kettingreactie. Pepsine start de vertering van eiwitten. vrijkomen maagsap maagwand voedseldelen maag maagportier maagsapklieren vrijkomen maagsap pepsinogeen slijmkliercellen HCl pepsine (actief enzym)
SPIJSVERTERINGS ENZYMEN VERTERING VAN EIWITTEN
SPIJSVERTERINGS ENZYMEN VERTERING VAN KOOLHYDRATEN Vertering van koolhydraten begint in de mond Speeksel bevat het enzym amylase, dat een deel van het zetmeel (amylose) in het voedsel afbreekt tot maltose (een disacharide). Amylase is werkzaam bij een ph van ongeveer 6 tot 7,5. Het ph optimum is 6,6. In de twaalfvingerige darm wordt opnieuw amylase toegevoegd. Dat is pancreas amylase uit het pancreassap.
SPIJSVERTERINGS ENZYMEN VERTERING VAN KOOLHYDRATEN
SPIJSVERTERINGS ENZYMEN VERTERING VAN VETTEN Vertering van vetten begint in de twaalfvingerige darm In de twaalfvingerige darm monden 2 buisjes uit waardoor de spijsverteringssap wordt aangevoerd dat een rol speelt bij de twaalfvingerige darm 1. Gal een bruingroene bittere vloeistof gemaakt in de lever en bewaard in de galblaas. Gal maakt van grote vetdruppels zeer kleine vetdruppels (= een emulsie) waardoor de enzymen er beter bij kunnen. 2. pancreassap (alvleessap) bevat een enzym (lipase) dat vet afbreekt tot glycerol en vetzuren
SPIJSVERTERINGS ENZYMEN VERTERING VAN VETTEN Vertering van vetten begint in de twaalfvingerige darm Lipase Vetten (lipiden) Opgebouwd uit een glycerolmolecuul en drie vetzuurmoleculen = Triglyceride Vetzuur Glycerol Vetzuur Vetzuur Vet Vetzuren en Glycerol
6 GROEPEN ENZYMEN (KLASSIFICATIE) Klasse Werking Kenmerkende reactie EC 1 Oxidoreductasen EC 2 Transferases EC 3 Hydrolasen EC 4 Lyases EC 5 Isomerasen EC 6 Ligasen Katalyseren redoxreacties Katalyseren de overdracht van een functionele groep van het ene molecuul naar het andere molecuul Katalyseren de hydrolytische splitsing van stoffen Voegen toe of verwijderen groepen voor de vorming van dubbele bindingen Katalyseren de omvorming van een verbinding in een isomere structuur Verbinden twee moleculen ten koste van een ATP-molecuul (niet bij Rubisco) synthese reactie AH + B A + BH (gereduceerd) A + O AO (ge-oxideerd) AB + C A + BC AB + H 2 O AOH + BH RCOCOOH RCOH + CO 2 of [X-A-B-Y] [A=B + X-Y] AB BA X + Y+ ATP XY + ADP + Pi
EC NUMMER EC-nummer Zij worden ook geklasseerd met een nummering: het EC - nummer (Enzyme Commission number). Dit nummer is gebaseerd op de chemische reacties die ze katalyseren. Het EC-nummer bestaat uit 4 getallen en begint met een cijfer dat één van de zes bovenstaande hoofdgroepen (of klassen) aanduidt. De twee hieropvolgende getallen bepalen de subgroep en de sub-subgroep. Het laatste getal tenslotte bepaalt specifiek het enzym in de sub-subgroep waarover het gaat. Een voorbeeld is katalase, aangeduid met "EC 1.11.1.6", dit wil zeggen dat het tot klasse 1 (de oxidoreductasen) behoort, in de subgroep 11 (met een peroxide als acceptor), in de sub-subgroep 1 (er is maar één subgroep in 1.11), en het gaat hier om het 6de enzym (katalase)