Aktywatory i inhibitory enzymów

Regulacja aktywności enzymów obejmuje również wpływ aktywatorów i inhibitorów. Te substancje mogą znacząco modyfikować szybkość reakcji enzymatycznych.

Aktywatory:

• Zwiększają aktywność enzymów
• Nie biorą bezpośredniego udziału w reakcji katalizy
• Mogą być jonami metali, małymi związkami organicznymi lub innymi enzymami

Inhibitory:

• Hamują aktywność enzymów
• Tworzą kompleks enzym-inhibitor
• Dzielą się na nieodwracalne i odwracalne

Vocabulary: Inhibitory enzymów to substancje, które zmniejszają lub całkowicie blokują aktywność katalityczną enzymów.

Typy inhibicji:

1. Inhibicja nieodwracalna:

   • Inhibitor trwale łączy się z enzymem
   • Powoduje całkowitą i nieodwracalną utratę właściwości katalitycznych
   • Przykłady: trucizny, jony metali ciężkich

2. Inhibicja odwracalna: a) Kompetycyjna:

   • Inhibitor konkuruje z substratem o centrum aktywne enzymu
   • Można ją ograniczyć przez zwiększenie stężenia substratu b) Niekompetycyjna:
   • Inhibitor łączy się z enzymem poza centrum aktywnym
   • Nie można jej ograniczyć przez zwiększenie stężenia substratu

Example: Antywitaminy są przykładem inhibitorów kompetycyjnych, które blokują enzymy, uniemożliwiając wykorzystanie witamin przez organizm.

Wpływ stężenia substratu na szybkość reakcji enzymatycznej może być modyfikowany przez obecność inhibitorów, co ma istotne znaczenie w regulacji szlaków metabolicznych.

Wpływ stężenia substratu na aktywność enzymów

Regulacja aktywności enzymów poprzez stężenie substratu jest kluczowym mechanizmem kontroli metabolizmu komórkowego. Zależność między stężeniem substratu a szybkością reakcji enzymatycznej opisuje krzywa Michaelisa-Menten.

Przy niskim stężeniu substratu szybkość reakcji jest niewielka, ponieważ nie wszystkie cząsteczki enzymu mogą utworzyć kompleks enzym-substrat (ES). Wraz ze wzrostem stężenia substratu, szybkość reakcji rośnie, aż do osiągnięcia prędkości maksymalnej (Vmax), gdy wszystkie cząsteczki enzymu są wysycone substratem.

Definicja: Stała Michaelisa (KM) to stężenie substratu, przy którym szybkość reakcji enzymatycznej osiąga połowę swojej maksymalnej wartości. Jest ona miarą powinowactwa enzymu do substratu.

Highlight: Im mniejsza wartość KM, tym większe powinowactwo enzymu do substratu i większa efektywność jego działania.

W warunkach fizjologicznych stężenia substratów są zwykle utrzymywane na poziomie umożliwiającym reakcję z szybkością równą połowie Vmax. Pozwala to na szybkie zwiększenie tempa reakcji w przypadku nagłego wzrostu stężenia substratu.

Example: Krzywa Michaelisa-Menten przedstawia graficznie zależność szybkości reakcji enzymatycznej od stężenia substratu, ukazując charakterystyczny kształt hiperboli.