Catalisi enzimatica e controllo metabolico

Presentazione sul tema: "Catalisi enzimatica e controllo metabolico"— Transcript della presentazione:

1 Catalisi enzimatica e controllo metabolico
16 settembre 2005 Catalisi enzimatica e controllo metabolico Umberto Mura Dipartimento di Biologia Università di Pisa S.Miniato 2005

2 L'oggetto misterioso S.Miniato 2005

3 la marmitta catalitica
NO2 CO CH N2 CO2 H2O la marmitta catalitica S.Miniato 2005

4 Una reazione chimica + + A A B equilibrio zero tempo S.Miniato 2005

5 Ci troviamo in una condizione di equilibrio
Il tempo passa ma apparentemente nulla cambia ! Facciamo partire il cronometro ! 1° esperimento Ci troviamo in una condizione di equilibrio S.Miniato 2005

6 Facciamo partire il cronometro ! Dopo un po’ di tempo ! 2° esperimento
S.Miniato 2005

7 Abbiamo raggiunto una condizione di equilibrio
Ancora un po’ di tempo e nulla cambia piu’ 2° esperimento Abbiamo raggiunto una condizione di equilibrio S.Miniato 2005

8 Facciamo partire il cronometro !
3° esperimento S.Miniato 2005

9 Dopo un po’ di tempo si raggiunge l’ equilibrio
3° esperimento Dopo un po’ di tempo si raggiunge l’ equilibrio S.Miniato 2005

10 S.Miniato 2005

11 Coraggio ragazzi vi dò una mano
S.Miniato 2005

12 Facciamo partire il cronometro !
4° esperimento S.Miniato 2005

13 Dopo un po’ di tempo si raggiunge un equilibrio
4° esperimento ……di sicuro un tempo più breve di quello che abbiamo dovuto aspettare nell’esperimento precedente S.Miniato 2005

14 S.Miniato 2005

15 Il catalizzatore interviene nel processo aumentandone la velocità
Alcuni eventi possono realizzarsi solo se è presente un opportuno catalizzatore S.Miniato 2005

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24 una via metabolica la glicolisi la glicolisi La glicolisi
Mappa metabolica una via metabolica la glicolisi la glicolisi La glicolisi

25 I catalizzatori di tali reazioni prendono il nome di enzimi
Mappa metabolica Tutte le reazioni che avvengono nelle cellule sono reazioni catalizzate I catalizzatori di tali reazioni prendono il nome di enzimi Gli enzimi sono grosse molecole chiamate proteine Le proteine vengono formate dentro la cellula unendo tra di loro molecole più piccole, gli amminoacidi

26 Anche le reazioni di sintesi e di degradazione delle proteine richiedono la presenza di enzimi
S.Miniato 2005

27 la catalisi enzimatica
+ la catalisi enzimatica enzima

28 Modello della serratura e della chiave
Modello dell’ adattamento indotto: enzima e substrato si modificano a vicenda. in alcune in reazioni a due substrati solo il cambiamento conformazionale indotto nell'enzima dal legame con il primo substrato permette al secondo substrato di legarsi.

29 gli enzimi sono catalizzatori modulabili
Sintesi e degradazione della proteina Stimolazione o inibizione da parte di: piccole molecole (metaboliti, ioni) grosse molecole (proteine, acidi nucleici) Stimolazione o inibizione mediante modifiche covalenti reversibili

30 enzimi michaeliani Vmax [S] Vo = KM + [S] P S E Vmax
velocità massima di reazione concentrazione di S S. Miniato 2005

31 velocità massima di reazione
2Vmax 1 2 [E] velocità massima di reazione Vmax 1 [E] vo concentrazione di S S. Miniato 2005

32 gli enzimi sono catalizzatori modulabili
Sintesi e degradazione della proteina Stimolazione o inibizione da parte di: piccole molecole (metaboliti, ioni) grosse molecole (proteine, acidi nucleici) Stimolazione o inibizione mediante modifiche covalenti reversibili S. Miniato 2005

33 le dimensioni

34 Gli enzimi possono essere inibiti
vo concentrazione di S Vmax + inibitore - inibitore S. Miniato 2005

35 S. Miniato 2005

36 Non tutti gli enzimi sono di tipo michaeliano
Vmax vo enzima allosterico concentrazione di S S. Miniato 2005

37 + S. Miniato 2005

38 gli enzimi sono catalizzatori modulabili
Sintesi e degradazione della proteina Stimolazione o inibizione da parte di: piccole molecole (metaboliti, ioni) grosse molecole (proteine, acidi nucleici) Stimolazione o inibizione mediante modifiche covalenti reversibili S. Miniato 2005

39 + enzima inattivo enzima attivo substrato prodotto

40 Le cascate enzimatiche
ATP ADP o-I m-I H2O Pi OH O P Ea Ra S. Miniato 2005

41 P2 P1 P4 P3 P5 S P6 d a b e c g h f i S. Miniato 2005

42 gli enzimi = sensori molecolari con attività catalitica
in conclusione controllo metabolico = controllo cinetico controllo cinetico = controllo enzimatico gli enzimi = catalizzatori modulabili gli enzimi = sensori molecolari con attività catalitica

43 S.Miniato 2005 FINE