Enzym khác gì so với các chất xúc tác hóa học

Xúc tác enzym (Enzym catalysis) là sự gia tăng tốc độ phản ứng trong một phản ứng hóa học, do enzym (một loại phân tử sinh học) tiến hành. Trong enzym, xúc tác thường xảy ra tại một vị trí nhất định được gọi là vị trí hoạt động.

Sơ đồ ubiquitylation

Hầu hết enzym có bản chất là protein, cấu tạo hoặc một chuỗi protein đơn hoặc nhiều chuỗi như vậy trong một phức hợp đa tiểu đơn vị. Enzym cũng thường kết hợp các thành phần phi protein (không phải protein), chẳng hạn như ion kim loại hoặc phân tử hữu cơ chuyên biệt được gọi là cofactor (tạm dịch là đồng yếu tố, ví dụ: adenosin triphosphat). Nhiều cofactor là vitamin làm chất xúc tác sinh học trong trao đổi chất. Xúc tác các phản ứng hóa sinh trong tế bào rất quan trọng, vì hầu như phản ứng quan trọng trong chuyển hóa đều có tốc độ phản ứng rất thấp nếu không được xúc tác. Động lực của sự "tiến hóa" protein chính là tối ưu hóa khả năng xúc tác. Tuy nhiên chỉ có vài enzym quan trọng nhất mới đạt được ngưỡng gần tối ưu hóa hiệu suất xúc tác, còn lại phần lớn enzym vẫn ở xa ngưỡng tối ưu. Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến xúc tác enzym gồm: xúc tác acid và base nói chung, rào cản entropy, hiệu ứng định hướng (tức là nguyên tắc chìa khóa-ổ khóa), các hiệu ứng liên quan đến động học protein.[1]

Cơ chế xúc tác của các enzym là khác nhau, nhưng tất cả cơ chế này tựu chung một nguyên tắc của chất xúc tác hóa học: giảm (một hoặc nhiều) hàng rào năng lượng cản trở các chất phản ứng (hoặc cơ chất) khỏi sản phẩm.[2] Việc giảm năng lượng hoạt hóa (Ea) làm tăng số lượng phân tử chất tham gia phản ứng "vượt qua" hàng rào năng lượng này và tạo thành sản phẩm phản ứng. Như vậy, chất xúc tác chỉ làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng, cho nên enzym luôn xúc tác phản ứng diễn ra theo cả hai chiều, tức là chỉ làm tăng tốc độ phản ứng chứ không làm thay đổi cân bằng hóa học. Vì mang bản chất là chất xúc tác, enzym không bị thêm mất hoặc biến đổi, các phân tử này được tái sử dụng để trở thành một enzym duy nhất thực hiện nhiều vòng xúc tác.

Enzym thường có tính đặc hiệu cao và chỉ hoạt động trên một số cơ chất nhất định. Một số enzym có tính đặc hiệu tuyệt đối, nghĩa là enzym chỉ hoạt động trên một cơ chất. Trong khi đó, có nhiều enzym thể hiện tính đặc hiệu nhóm chức, có thể hoạt động trên các nhóm chức hóa học tương tự nhau (không giống nhau hoàn toàn), chẳng hạn như liên kết peptid. Nhiều enzym có tính đặc hiệu lập thể, chỉ hoạt động trên đồng phân lập thể này chứ không phải đồng phân lập thể khác.[3]

  • Bộ ba xúc tác (Catalytic triad)
  • Thử nghiệm enzym
  • Chất ức chế enzym
  • Động học enzym
  • Động học protein
  • Pseudoenzym, enzym có mặt ở khắp nơi nhưng không thực hiện hoạt động xúc tác
  • Xuyên hầm lượng tử

  1. ^ Kamerlin, S. C.; Warshel, A (2010). “At the dawn of the 21st century: Is dynamics the missing link for understanding enzyme catalysis?”. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics. 78 (6): 1339–75. doi:10.1002/prot.22654. PMC 2841229. PMID 20099310.
  2. ^ Srinivasan, Bharath (ngày 27 tháng 9 năm 2020). “Words of advice: teaching enzyme kinetics”. The FEBS Journal. doi:10.1111/febs.15537. ISSN 1742-464X.
  3. ^ Laidler, Keith J. (1978). Physical Chemistry with Biological Applications. Benjamin/Cummings. tr. 427. ISBN 0-8053-5680-0.

Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Xúc_tác_enzym&oldid=68457171”

Đề bài

a) So sánh Enzim và chất xúc tác vô cơ.
b) Các ví dụ sau đây nói lên đặc tính gì của Enzim ?

Ví dụ về đặc tính của enzim

Kết luận

Ôxiđôrêđuctaza là enzim chỉ xúc tác cho phản ứng ôxi hoá - khử.

Urêaza chỉ xúc tác cho phản ứng thuỷ phân urê thành CO2, NH3.

1 nguyên tử sắt phải mất 300 năm để phân huỷ 1 phân tử H2O2 thành H2O và O2. Nhưng 1 phân tử enzim catalaza thì chỉ cần 1 giây để có thể phân huỷ 1 phân tử H2O2 thành H2O và O2.

Alcoholđêhiđrôgenaza xúc tác cho phản ứng phân huỷ và tổng hợp rượu

C2H5OH + NAD+ <-> CH3CHO + NADH2

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Lời giải chi tiết

a) So sánh enzim và chất xúc tác vô cơ :

* Giống nhau:

- Đều có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng.

- Khồng bị biến đổi sau phản ứng.

* Khác nhau :

- Chất xúc tác vô cơ có thể hoạt động ở nhiệt độ cao, enzim thường chỉ hoạt động ở nhiệt độ bình thường của cơ thể.

- Chất xúc tác vô cơ thường có thời gian tác động lâu hơn, enzim xúc tác cho phản ứng hoá sinh nhanh hơn.

b)

Ví dụ vể đặc tính của enzim

Kết luận

Ôxiđôrêđuctaza là enzim chỉ xúc tác cho phản ứng ôxi hoá - khử.

Enzim có tính đặc hiệu phản ứng.

Urêaza chỉ xúc tác cho phản ứng thuỷ phân urê thành CO2, NH3.

Enzim có tính đặc hiệu cơ chất.

1 nguyên tử sắt phải mất 300 năm để phân huỷ 1 phân tử H2O2 thành H2O và O2 Nhưng 1 phân tử enzim catalaza thi chỉ cần 1 giây có thể phân huỷ 1 phân tử H2O2 thành H2O và O2.

Enzim có hoạt tính mạnh.

Alcoholđêhiđrôgenaza xúc tác cho phản ứng phân huỷ và tổng hợp rượu:

C2H5OH + NAD+ <=> CH3CHO + NADH2

Enzim xúc tác 2 chiều của phản ứng thuận nghịch.

Loigiaihay.com

Chất xúc tác là một nhân tố rất quan trọng quyết định đến tốc độ xúc tác của mỗi cơ thể. Bạn có biết rõ về enzim và chất xúc tác vô. Bài viết sau đây sẽ giới thiệu cho bạn những kiến thức cơ bản về enzim và chất xúc tác vô cơ. Đặc biệt bài viết còn so sánh sự giống và khác nhau giữa enzim và chất xúc tác vô cơ để bạn có thể hiểu hai khái niệm này rõ hơn.

Enzym khác gì so với các chất xúc tác hóa học


Enzim
Khái niệm:
Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống, tác động phù hợp với điều kiện cơ thể sinh vật.
Ví dụ về enzim:

Enzym khác gì so với các chất xúc tác hóa học


Cấu trúc:
- Một số enzim có bản chất là protein - Một số enzim gồm protein kết hợp với các phân tử hữu cơ khác - Các enzim có không gian đặc biệt chuyên lien kết với cơ chất, được gọi là trung tâm hoạt động.

Cơ chế hoạt động:

Enzym khác gì so với các chất xúc tác hóa học


Cơ chế tác động:
- Enzim kết hợp với cơ chất tại trung tâm hoạt động, tạo nên phức hợp enzim- cơ chất - Enzim tương ứng với cơ chất để tạo ra sản phẩm và enzim được giải phóng trở lại nguyên vẹn

Các nhân tố ảnh hưởng đến enzim:
- Nhiệt độ:

+ Mỗi enzim có nhiệt độ tối ưu, mà tại đó enzim hoạt động tối đa nhất + Nhiệt độ tang thì vận tốc phản ứng tang nhưng quá mức tối ưu thì hoạt tính enzim giảm, vận tốc phản ứng giảm. - Độ pH: mỗi enzim có một độ pH thích hợp - Nồng độ cơ chất - Chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim - Nồng độ enzim

vai trò của enzim:
- Làm tăng tốc độ các phản ứng hóa sinh trong tế bào, nhờ đó hoạt động sống của tế bào mới có thể xảy ra được

- Sử dụng các chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim để tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất thích ứng với môi trường

Chất xúc tác vô cơ:
Xúc tác vô cơ là các hợp chất vô cơ có tác dụng xúc tác cho một số phản ứng nhất định.

So sánh sự giống và khác nhau giữa enzim và xúc tác vô cơ:
Giống nhau:
Đều làm tăng tốc độ phản ứng


Khác nhau:

Enzym khác gì so với các chất xúc tác hóa học

Thông tin trên chỉ mang tính chất tham khảo, các bạn nên tự làm để hiểu rõ và nhớ lâu hơn Trên đây là bài viết chia sẻ kiến thức về enzim và chất xúc tác vô cơ. Bài viết đã nêu cụ thể tính chất và đặc trưng của từng chất xúc tác. Bên cạnh đó bài viết còn nêu sự giống nhau và khác nhau giữa enzim và chất xúc tác vô cơ. Hi vọng bài viết đã đáp ứng được những kiến thức dành cho bạn.

Xem thêm: So sánh hệ tuần hoàn đơn và hệ tuần hoàn kép

  • Chủ đề chất xúc tác chất xúc tác vô cơ enzim