Curs 2 Proprietatile remarcabile ale enzimelor Enzimele sunt cei ...

ADNului in “vivo” este de o greseala la 10 8 -10 10 nucleotide polimerizate si faptul ca
eroarea la transcriptie si translatie (ARNm in secventa proteica) este de aproximativ 1
aminoacid la 1000 de resturi. Aminoacil ARNt sintetaza recunoaste atat aminoacidul
(selectivitate scazuta datorita dimensiunilor mai mici) cat si ARNt-ul (enzima are
selectivitate ridica datorita dimensiunilor mai mari ale ARNt-ului). Enzima are si un situs
catalitic care hidrolizeaza aminoacizii din complexul aminoacil-adenilat.
Influenta unor anumiti factori asupra activitatii catalitice
Activitatea catalitica a enzimelor poate fi controlata de o serie de factori: pH, tarie
ionica, temperatura, de ioni sau de alte molecule.
Influenta pHului
Activitatea unei enzime depinde de pHul din mediu din doua motive: prezenta in
centrul activ al enzimei de grupe donoare sau acceptoare de protoni si mentinerea
amsamblului structural enzimatic. Grupele acceptoare de protoni pot fi titrate,
dependentele activitatii enzimatice cu pHul au in majoritatea cazurilor o forma de clopot,
cu un maxim la pHul optim. Cel mai adesea expunerea enzimei la valori extreme de pH
poate conduce la schimbari structurale ireversibile (scadere a activitatii enzimatice).
Majoritatea enzimelor au un pH optim in mediu neutru. Enzimele care prefera conditii
extreme, ca pepsina si fosfataza alcalina, trebuie testate in domeniul de pH adecvat.
Deoarece activitatea enzimatica este influentata de schimbarile de pH, valoarea acestui
parametru trebuie mentinuta constanta in decursul determinarii. Pe de alta parte,
componentele din amestecul de testat sau solutia enzimei pot schimba pHul. In unele
situatii reactia enzimatica poate determina un salt/o scadere a pHului si din acest motiv
valoarea finala a acestuia la sfarsitul reactiei trebuie masurata.
Taria ionica si solutiile tampon
Taria ionica potrivita pentru masurarea activitatii enzimatice este dictata de
molaritatea solutiei tampon utilizate. Cel mai frecvente se foloseste o concentratie de
0,1 M, valoare care reprezinta o tarie ionica mica comparativ cu aceea intalnita in celula.
O tarie ionica ridicata (1 M) poate conduce la inactivarea enzimei, cu unele exceptii
(organismele termofile si halofile). Natura ionilor din solutia tampon poate fi un factor
determinant pentru inactivarea sau destabilizarea enzimelor. Solutiile tampon avand in
componenta substante de natura organica pot fi mai stabile, dar in majoritatea cazurilor
trebuie cautat tamponul potrivit pentru fiecare enzima. De exemplu, in cazul folosirii
fosfatului de potasiu trebuie sa se stie faptul ca tamponul are capacitate de legare pentru
cationi. Tris, un alt compus folosit la prepararea solutiilor tampon, poate uneori dezactiva
enzimele. Alaturi de compatibilitatea tampon-enzima trebuie sa se considere si
capacitatea de tamponare optima (intre 1-2 unitati de pH).
Temperatura
Ca si in cazul pHului nu se poate postula o temperatura ideala pentru toate
enzimele. De obicei, pentru o enzima se va masura activitatea la diferite valori ale
temperaturii, mentinand pHul constant (si in domeniul optim). De fapt, in acest caz
intervin doua procese. Odata cu cresterea temperaturii, viteza miscarii moleculelor
(vitezei de reactie) creste cu un factor de 2-3 la fiecare 10 grade. In schimb, odata cu
cresterea temperaturii apare tendinta proteinelor de a se denatura si implicit a se
dezactiva. Procesul de denaturare a enzimelor depinde de doi factori: temperatura si timp.
La temperaturi inalte are loc o inactivare rapida, insa si la temperaturi moderate poate
avea loc o inactivare mai lenta. De exemplu, alcool dehidrogenaza poate fi inactivata si la