Ферменты 2.ppt

активность ферментов [E], [S], Km.

3. Влияние pH, [P], tº,

Ментен общая теория ферментативного катализа постулировала, что фермент Е сначала

групп, расположенных в разных участках ПП цепи, но близко структурно

с субстратом, осуществляющий катализ.
Контактная, или якорная площадка - она обеспечивает

напряжение и деформация: индуцированное соответствие - происходит присоединение субстрата, которое

взаимодействие
3. Водородные связи
4. Гидрофобные взаимодействия

Асп в глубине кармана. В этой карман легко проникают аминокислоты,

располагается боковая цепь с ароматическим кольцом (Фен, Тир или Три)..

По характеру разрыва ковалентных связей различают три типа реакций
1. Гетеролитический

имидазольные группы аминокислот. Нуклеофильные формы этих групп одновременно являются основаниями.

Н+, ионы Ме, углерод карбонильной группы.
Группы радикалов аминокислот – плохие

типы реакций
1. Окислительно-восстановительные. Многие окислительно- восстановительные реакции в клетке включают

двойной связи

[P], tº, ионной силы на активность ферментов.

проявления их оптимального действия чаще всего существует узкий диапазон измерения

на 80%. Поэтому в экспериментальных условиях работы с ферментом очень

выше 40-500 С в большинстве своем необратимо изменяются, температурный интервал

совпадающей с началом денатурации белка, активность фермента падает.

как белки, построены из L-аминокислот и эта особенность придает ферментам

превращение только одного субстрата. Чаще всего ферменты обладают групповой специфичностью.

условий среды) т. е. есть постоянные ферменты и непостоянные, которые

(Р) реакции.
аллостерическая регуляция( allos-другой) активности фермента с помощью веществ,

синтеза ферментов при выращивании на средах с одним углеводом, например,

расщепляющей лактозу на глюкозу и галактозу.

при поступлении в организм некоторых ядов, канцерогенных веществ, алкалоидов наблюдается

превращаются в более токсичные продукты (летальный синтез)

есть многоступенчатый биосинтетический процесс, каждая стадия которого катализируется собственным ферментом:

это ферменты, располагающиеся в начале метаболического потока или на его

минимум два центра: активный центр и центр аллостерической регуляции.
3. Имеют ось

действие:
1)активаторы; 2) ингибиторы.

сродства фермента к субстрату, точнее возрастает степень сродства активного центра

Имеется реакция:
S → P + Q
Представим эту

ферменты ускоряют химические реакции за счет снижения энергии активации.

моля вещества в активное состояние при данной температуре, т. е.

активации ферментативной реакции

активации ферментативной реакции


G
t

скорость реакции.
[E]
V

(6,9 – 7,0 для большинства ферментов).
Сдвиг pH приводит к изменению

pH

V

Оптимум pH

возрастает в 2 раза (правило Вант-Гоффа).
После 60-70° C происходит денатурация

t°

V

60-70° C

ферментативных реакций от концентрации реагирующих веществ стало одним из главных

этап образования комплекса ES (связывание) и реакция проявляет свойства реакции

зависит от количества доступного фермента, и скорость реакции не зависит

катализируемой ферментом имеется верхний предел скорости реакции, зависящий от максимально

гиперболы и описывается уравнением Михаэлиса-Ментен.
При очень высоких концентрациях субстрата наступает

[S]

V

сумме [E] (концентрация свободного фермента), и [ES] ( концентрация фермента,

от концентрации является измерение начальной скорости реакции.
В 1926

скоростью образования и скоростью распада фермент субстратного комплекса. Это предположение

которых характеризуется собственной константой скорости. Однако, учитывая, что используются данные

высказанными Генри, Михаэлисом и Ментен, а также Бриггсом и Холдейном,

( ES → E + P )   отсюда начальная

[S] >> [Et] ,  [S]связ

является возникновение динамического равновесия между образованием и распадом комплекса, благодаря

[ES] (k2 + k3)                  k1 [Et] [S] =

/ { [S] + Km } = Vmax [S] /

мы простроим график зависимости скорости реакции V от концентрации субстрата

виду

= 0.91при [S] = Kmv/ Vmax = 0.50при [S] =

показателем сродства фермента к субстрату. Чем выше значение Км, т.е.,

регуляции. Если [S]>> 10 Km, реакция является эффективной («работают» все

хорошее управление скоростью реакции путем изменения концентрации субстрата.

концентрация субстрата одного порядка со значениями Km. Эти выводы имеют

насыщения. Эта концентрация должна быть равна по крайней мере двум

на уровне Км этого фермента, но если важно управление концентрацией

уравнением Михаэлис и Ментен сложно. Более удобно оказалось определять эти

и V. Пересечение линии с осью 1/[S] позволяет вычислить значение

обладают повышенной чувствительностью к этиловому спирту. После приема даже небольших

значения Км) к альдегиду и с низким сродством (высокие значения

Им известно, что их будущий малыш имеет высокую вероятность наследования

последствия болезни Наймана-Пика - олигофрения и ранняя смерть. Выяснение качественных

Им известно, что их будущий малыш имеет высокую вероятность наследования

методом тканевой культуры. Экстракт клеток был использован в качестве источника

кинетика всех ферментов основана на принципах Михаэлиса и Ментен.
Кинетика

процессов, протекающих в клетке, имеется ряд недостатков. Для обеспечения нормальной

маленькие изменения в одном параметре, например концентрации ингибитора, вызывают большие

различающихся центра связывания лигандов (субстраты, ингибиторы и т.д), которые функционально

лиганда. Константы связывания - подобны Ks для субстрата или Ki

проще измерять, чем Ks. Понятие кооперативность означает, что связывание одного

с осью абсцисс и ординат. Как видно исследуемый фермент отличается

быть химически идентичны, например, одна молекула субстрата, изменяет связывание другой

гиперболической для не аллостерических) форма кривой зависимости скорости реакции от

по одному на субъединицу, каждый из которых может связываться с

K2

эффектора. В присутствии активатора (А) скорость реакции повышается при любой

фермента. Денатурация вызывается рядом факторов, включая высокую температуру, экстремальные значения

можно грубо разделить на обратимые и необратимые. Обратимые ингибиторы связываются

ферментом, формируя прочные, обычно ковалентные связи: Необратимые ингибиторы известны также

соединение вошло в историю энзимологии как соединение использовавшееся для исследования

участвующего в синтезе простагландинов.

D-аланин, встраиваемый в структуру протеогликанов. Связываясь с активным центром фермента

изменения конформации центра связывания ингибитора, которое предотвращает связывание ингибитора. И

2. Конкурентное торможение путем изменения конформации фермента.

на:
Km
Эффект на Vmax
Наиболее часто приводимый пример конкурентного ингибирования

на ферменте. Учитывая обратимость реакции, избыток янтарной кислоты снимет действие

варианта, ингибитор связывается не с активным центром, а со специальным

рибозилирования, ацетилирования, фосфорилирования (роль гормонов, АЦ-комплекса, цАМФ, цГМФ, ионов Ca).

структуры ферментов может быть обратимой и необратимой.

фосфорилирования. Например под действием адреналина и глюкагона происходит активация процесса

с поверхностью клетки, где расположены рецепторы (Rs и Ri), белки

АЦ, но и активностью фосфодиэстераз, которые циклизируют цАМФ до АМФ.
Кроме

ионами Ca2+: высокая концентрация цАМФ в возбудимых тканях приводит к

родственных ферментов, катализирующих одну и ту же реакцию. Они происходят

(Более или менее устойчивы к ингибиторам);
5) сродством к субстрату;
6) особенностями структуры молекулы,

межорганную связь, например, в процессе мышечной деятельности.
В миокарде и

олигомерный фермент, состоящий из 4-х субъединиц 2 типов.
H (heart) и

HM3 M4
ЛДГ1, ЛДГ2, ЛДГ3, ЛДГ4, ЛДГ5.
Поскольку H-протомеры несут более

----> мозг, аэробные ткани (миокард).
ЛДГ3 ----> лейкозные клетки.
ЛДГ4,5 ----> анэробные

генетической программе, которая записана на уровне ткани, всего организма в

ткани плода не способны к ГНГ, и идет на развитие

начинает утилизироваться аэробно, но примерно до двух лет основным источником

После 35-40 лет основным источником энергии являются опять липиды, что