פוסט: אנזימים ודיפוזיה-סיכום

אנזימים

*קטליזטורים= זרזים.
*אחת מקבוצות החלבון.
*לכל תהליך בגוף ישנו אנזים משלו.
*E=אנזים

נוסחה:
E
S=====>P

סובסטרט=S
תוצר=P
אנזים=E

אנזימים-קבוצת חלבונים.סוג מסוים של חלבונים.
אנזימים הם קטליזטורים(זרזים).כל התכונות שתקפות לגבי חלבונים תקפות גם לגבי אנזימים.
רוב התהליכים המתרחשים בגופנו מזורזים ע"י האנזימים, לדוגמא: התפרקות העמילן לגלוקוז מזורז ע"י אנזים הנקרא עמילז:

 
עמילז
עמילן——->גלוקוז

S P

סובסטרט(S)=מצע(החומר עליו פועל האנזים)

בכדי שהתהליך יתרחש צריך תנאים קיצוניים מאוד כמו טמפרטורה גבוהה,PH נמוך וכ'ו…
אך בגוף האדם תנאים אלו לא יכולים להתקיים.גוף האדם לא יכול לסבול תנאים קיצוניים.
התהליכים יכולים להתרחש רק באמצעות התנאים הקיצוניים או זמן רב,אך הגוף צריך שהתהליכים יתרחשו במהירות ולכן קיימים האנזימים.
האנזים מזרז את התהליכים ומאפשר לתהליכים להתרחש בתנאי התא הלא קיצוניים,כלומר:טמרטורהת 37 מעלות צלסיוס ו-7 PH.
-האנזים גורם להורדת אנרגית ההפעלה:הוא מאפשר לתהליך לקרות,אך באנרגיה נמוכה יותר.
-לכל תהליך יש אנזים מסוים.
-התהליכים הם דו סטריים,ניתן ליצור חומר וגם לפרקו.
-ישנם אנזימים שמבצעים את התהליך הדו סטרי וישנם תהליכים שאנזים אחד מבצע את תהליך ההתפרקות ואנזים אחר מבצע את תהליך הבנייה.
-האנזים עוזר לייצור חומר מסויים,אך הוא אף פעם לא מתחבר לתוצר,הוא לא חלק ממנו.

-את מהירות האנזים מודדים עפ"י כמה סובסטראט נע או כמה תוצר נוצר בדקה.

סובסטראט
דקה V=

מולקולת האנזים גדולה יותר בדר כלל ממולקולת הסובסטראט.(מצע)
באנזים ישנו מקום הנקרא "האתר הפעיל"(אותו מקום באנזים שאליו נקשר ה-S)
-הסובסטראט מתאים מבחינה מרחבית לאתר הפעיל!
-כשנוצרת דנטורציה לחלבון,אך לא יכול להתקיים תהליך הזירוז של האנזים-הסובסטראט לא יכול להתאים עצמו לאתר הפעיל של האנזים משום שהמבנה המרחבי של האנזים התפרק ולא מתאים לסובסטראט וכך התהליך לא יכול להתבצע ולא יווצר תוצר.עלינו לדאוג שלא תתבצע דנטורציה לאנזימים כדי שתהליכי הזירוז בגוף יתבצעו.
–כמות האנזים קטנה יותר מכמות הסובסטראט משום שהסובסטראט הוא עיקר התוצר משום שהאנזים הוא אינו חלק מהתוצר.!

בקרת פעילות האנזים:
מבוא:
כאשר עורכים ניסוי ישנם מספר גורמים:
-משתנה בלתי-תלוי
-משתנה תלוי
-וגורמים קבועים.
בגרף-המשתנה הבלתי תלוי תמיד יופיע בציר ה-X והמשתנה התלוי תמיד יופיע בציר ה-Y.

מסקנות מהמעבדה!!!!
1.ככל שהטמפ' עולה,מהירות הריאקציה האנזימטית(V) עולה.
2.הטמפ' האופטימלית.הטמפרטורה בה האנזים עובד הכי מהר.(לכל אנזים טמפ' אופיינית משלו).
3.ככל שהטמפ' עולה,מהירות הריאקציה האנזימטית(V) יורדת.(מעל הטמפ' האופטימלית)
**טווח הפעילות של רוב האנזימים הוא בין 0-50 מעלות צלסיוס.
**ישנם חיידקים תרמופולים שנמשכים לחום ומסוגלים לסבול חום אפילו עד 100 עלות צלסיוס שנמצאים בגייזרים ומעיינות מים חמים.
הגבר של פעילותם מתחיל בין 30-110 מעלות צלסיוס לערך!!!

השפעת ה-PH על מהירות הריאקציה האנזימטית!
משתנה בלתי תלוי-PH
משתנה תלוי-מהירות
קבועים-טמפ',E,S,זמן.
מסכנות!!!:
1.ככל שה-PH עולה,המהירות הולכת ועולה.
2.טווח ה-PH האופטימלי.הטווח בו האנזים פועל הכי טוב.
3.ככל שה-PH עולה,המהירות הולכת ויורדת!!!

PH=7.3-7.4=דם(חלק גדול מהאיזורים בגוף האדם)
PH=1.5-2=קיבה
PH=8-9=תרסריון
***ה-PH של רוב האנזימים נע בסביבות הנייטרלי-7.
-אנזימים של הקיבה מותאמים לפעילות של PH אופטימלי שנע בסביבות ה-1.5-2(חומצי)
-אנזימים של תרסריון מותאימים לפעילות PH אופטימלי שנע בסביבת ה-8-9(בסיסי מעט)

השפעת ריכוז האנזים על מהירות הריאקציה האנזימטית!
משתנה בלתי תלוי-ריכוז האנזים
משתנה תלוי-V
קבועים-טמפ' ריכוז סובסטראט,PH,זמן.
-ריכוז הסובסטראט מגביל את מהירות הריאקציה האנזימטית.מ-10 מולקולות של אנזים ומעלה,התוצר נשאר 1000 תמיד!
מסקנות:
1.ככל שריכוז האנזים הולך ועולה,המהירות הולכת ועולה.
2.ככל שריכוז האנזים הולך ועולה,המהירות לא משתנה.

השפעת ריכוז המצע על V

גורם בלתי תלוי-S
גורם תלוי-V
קבועים-PH,טמפ',E,זמן

מסקנות:
1.ככל שריכוז הסובסטראט הולך ועולה,ה-V עולה.
2.מעל ריכוז סובסטראט מסויים,לא משנה נעלה אותו המהירות לא תשתנה משום שיש מספר מוגבל של ריכוז אנזים.

המעכבים!

*ככל שריכוז הסובסטראט יעלה לעומת המעכב התחרותי,העיכוב ייקטן ולהיפך…
*ריכוז הסובסטראט לא משפיע על ריכוז המעכב הלא-תחרותי וכך גם להיפך.(בכל מקרה האנזים לא יהיה פעיל)

תפקידי המעכבים!
1.תרופות ואנטיביוטיקה-עשויות ממעכבים,הם משמשים כמעכבים נגד האנזימים של החיידקים שמזיקים לגופנו ושזקוקים לאנזימים כדי להתרבות.

דיפוזיה!

כל חומר בנוי מחלקיקים.
לכל חומר יש נקודת רתיחה ונקודת התחה.
-חומר שהינו במצב צבירה של מוצק,חלקיקיו צפופים מאוד,מסודרים והם קצת רוטטים במקום משום שאין להם אפשרות לזוז.
-חומר שהינו במצב צבירה של נוזל,חלקיקיו מעט רחוקים יותר,לא מסודרים ולהם אפשרות תנועה גדולה יותר.
-חומר שהינו במצב צבירה של גז,חלקיקיו רחוקים אחד מהשני ולהם אפשרות תנועה גדולה מאוד.

דיפוזיה-תנועת החלקיקים ממקום ריכוזם הגבוהה למקום ריכוזם הנמוך.

-ככל שהחלקיקים מרוכזים יותר,הם ירבו להתנגש ויתרחקו זה מזה,לאחר זמן מה,ריכוזם יהיה שווה בכל חלקי הכלי.

ריכוז-כמות חומר מומס ליחידת נפח של תמיסה.
מפל ריכוזים-מצב שיש בו הבדלים בין ריכוזי החומר בסביבה נמוכה.

-הדיפוזיה מתרחשת בכיוון מפל הריכוזים,התנועה,נטו של החלקיקים נמשכת כל עוד יש מפל ריכוזים.
לאחר שהחלקיקים מתפזרים באופן אחיד,הדיפוזיה נפסקת אך תנועת החלקיקים נמשכת.
M-יחידה של ריכוז

הגורמים המשפיעים על מהירות הדיפוזיה
· טמפרטורה-ככל שהטמפ' גבוהה יותר,קצב הדיפוזיה מהיר יותר.חום מגביר את תנועת החלקיקים וקור מאט את תנועת החלקיקים.
· מצב הצבירה של החומרים-דיפוזיה בגז מהיר יותר מדיפוזיה בנוזל,וזו מהירה יותר מדיפוזיה במוצק.
· מרחק-המרחק שהחלקיקים עוברים.ככל שהמרחק קצר יותר,קצב הדיפוזיה מהיר יותר.
· גודל החלקיקים-ככל שהחלקיקים קטנים יותר,קצב הדיפוזיה מהיר יותר,משום שלהם יש מקום לנוע משום שהם קטנים.
· מפל הריכוזים-ככל שמפל הריכוזים גדול יותר,קצב הדיפוזיה מהיר יותר,משום שיהיו יותר התנגשויות בין החלקיקים.
· שטח המגע-ככל ששטח המגע-גדול יותר בין החלקיקים,מהירות הדיפוזיה גדולה יותר(הדיפוזיה של קוביית סוכר תהיה איטית יותר מדיפוזיה של גרגרי סוכר)

**דיפוזיה מתרחשת בכ-ל מצבי הצבירה.
*ריכוז=M
**M=מולאר

-ברגע שמקטינים את כמות המומס,הריכוז יקטן.
-ברגע שמגדילים את כמות המומס,הריכוז יגדל.
-ברגע שמקטינים את הנפח,הריכוז יגדל
-ברגע שמגדילים את הנפח,הריכוז יקטן.
-ברגע שמקטינים/מגדילים את כמות המומס והנפח באותו היחס,הריכוז לא ישתנה ויהיה 1M

סוגי תמיסות:
תמיסה היפוטונית-תמיסה שריכוזה נמוך מריכוז התמיסה הסמוכה לה.
תמיסה היפרטונית-תמיסה שריכוזה גבוה מריכוז התמיסה הסמוכה לה.
תמיסה אוזוטונית-תמיסה שריכוזה שווה לריכוז התמיסה הסמוכה לה(אין דיפוזיה,מפל הריכוזים לא קיים!)