Разделы презентаций


Биохимия ферментов-2

Содержание

08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)СодержаниеСвойства ферментов (термолабильность, специфичность и др.). Механизм действия ферментов. Этапы взаимодействия фермента и субстрата. Гипотезы Э. Фишера, Д. Кошланда и современные взгляды. Теория промежуточных соединений. Основы термодинамики

Слайды и текст этой презентации

Слайд 12 Механизм действия ферментов
Гомельский государственный медицинский университет
Кафедра биохимии
Доцент кафедры, к. б.

н. А. Н. Коваль

2 Механизм действия ферментовГомельский государственный медицинский университетКафедра биохимииДоцент кафедры, к. б. н. А. Н. Коваль

Слайд 208/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Содержание
Свойства ферментов (термолабильность, специфичность и др.).


Механизм действия ферментов. Этапы взаимодействия фермента и субстрата.
Гипотезы Э.

Фишера, Д. Кошланда и современные взгляды.
Теория промежуточных соединений. Основы термодинамики катализа. Энергия активации. Энергетический барьер.
Кинетика ферментативных реакций (факторы, влияющие на скорость ферментативных реакций: природа фермента и субстрата, их концентрация, pH, температура, лекарственные препараты и др.). Km – определение, физиологическое значение.
Регуляция активности ферментов. Роль гормонов, цАМФ, активаторов, ингибиторов. Регуляция активности путем химической модификации ферментов (ограниченный протеолиз, фосфорилирование, метилирование и др.). Аллостерическая регуляция и свойства аллостерических ферментов.
Виды ингибирования.
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)СодержаниеСвойства ферментов (термолабильность, специфичность и др.). Механизм действия ферментов. Этапы взаимодействия фермента и

Слайд 308/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Свойства ферментов
Термолабильность – скорость ферментативных реакций

зависит от температуры.
Каждый фермент имеет свой pH-оптимум.
Активность фермента зависит

от концентрации субстратов.
Специфичность: абсолютная и относительная (групповая).
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Свойства ферментовТермолабильность – скорость ферментативных реакций зависит от температуры. Каждый фермент имеет свой

Слайд 408/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Действие большинства ферментов высокоспецифично
Специфичность
к

типам каталитических реакций (реакционная специфичность),
к природе соединений - субстратов

(субстратная специфичность).
Высокоспецифичные ферменты (тип А) катализируют расщепление только одного типа связи в субстратах определенной структуры.
Ферменты типа Б обладают ограниченной реакционной специфичностью, но широкой субстратной специфичностью.
Ферменты типа В (с низкой реакционной и низкой субстратной специфичностями) встречаются редко.
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Действие большинства ферментов высокоспецифично Специфичность к типам каталитических реакций (реакционная специфичность), к природе

Слайд 508/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Механизм действия ферментов. Теории «ключ-замок», «рука-перчатка»
Э.

Фишер предложил предложил для объяснения специфичности взаимодействия фермента и субстрата

модель «ключа и замка».
Эта модель предполагала существование такого центра как особой структуры и без связи с субстратом.
Д. Кошленд в 1959 г. предложил теорию индуцированного соответствия («рука-перчатка»): т. е. что субстрат навязывает активному центру свою форму, а активный центр в свою очередь подгоняет форму субстрата под свою собственную.
была подтверждена при помощи метода рентгеноструктурного анализа, позволившего построить пространственную модель фермента.
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Механизм действия ферментов. Теории «ключ-замок», «рука-перчатка»Э. Фишер предложил предложил для объяснения специфичности взаимодействия

Слайд 608/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Механизм действия ферментов. Концепции «дыбы» и

«лилипутов»
В 1954 году была предложена гипотеза связывающая механизм ферментативного каталитического

акта с деформацией и напряжением молекулы субстрата при ее сорбции в активном центра фермента.
Эта гипотеза вошла в науку под названием концепции «дыбы» или «лилипутов».
Первое подчеркивало принудительный характер механической деформации гибкого субстрата жестким ферментом.
Второе название указывает на то, что слабые нековалентные взаимодействия субстрата и активного центра обеспечивают дестабилизацию субстрата и перевод его в высокоэнергетическое переходное состояние.
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Механизм действия ферментов. Концепции «дыбы» и «лилипутов»В 1954 году была предложена гипотеза связывающая

Слайд 708/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Механизм действия ферментов. Современные взгляды
Современные концепции

на механизм ферментативного катализа объединяются в теорию топохимического соответствия и

объединяют все вышеперечисленные взгляды.
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Механизм действия ферментов. Современные взглядыСовременные концепции на механизм ферментативного катализа объединяются в теорию

Слайд 808/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Теория промежуточных соединений
Выдвинутая в 1913 году

Л. Михаэлисом и М. Ментен общая теория ферментативного катализа постулировала,

что фермент Е сначала обратимо и относительно быстро связывается с со своим субстратом S в реакции:
E + S = ES
Образовавшийся при этом фермент-субстратный комплекс ES, не имеющий аналогий в органической химии и химическом катализе, затем распадается в второй более медленной (лимитирующей) стадии реакции:
ES = Е + Р

08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Теория промежуточных соединенийВыдвинутая в 1913 году Л. Михаэлисом и М. Ментен общая теория

Слайд 908/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Теория промежуточных соединений. Этапы взаимодействия фермента

и субстрата
1 этап: происходит сближение и ориентация субстрата относительно субстратного

центра фермента и его постепенное «причаливание» к «якорной» площадке.
2 этап: напряжение и деформация: индуцированное соответствие - происходит присоединение субстрата, которое вызывает конформационные изменения в молекуле фермента приводящие к напряжению структуры активного центра и деформации связанного субстрата.
3 этап: непосредственный катализ.
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Теория промежуточных соединений. Этапы взаимодействия фермента и субстрата1 этап: происходит сближение и ориентация

Слайд 1008/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Теория промежуточных соединений.
Имеется реакция:
S → P

+ Q
Представим эту реакцию в виде отдельных новых стадий:
S

+ E = ES = E + P
подстадии:
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Теория промежуточных соединений.Имеется реакция:S → P + QПредставим эту реакцию в виде отдельных

Слайд 1108/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Основы термодинамики катализа
Из недостаточности чисто статических

взаимоотношений в духе «замка и ключа» для объяснения многостадийного каталитического

процесса, Д. Кошланд предположил, что с термодинамической точки зрения ферменты ускоряют химические реакции за счет снижения энергии активации.
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Основы термодинамики катализаИз недостаточности чисто статических взаимоотношений в духе «замка и ключа» для

Слайд 1208/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Энергия активации.
Энергия активации - энергия, необходимая

для перевода всех молекул моля вещества в активное состояние при

данной температуре, т. е. это та энергия, которая необходима молекуле, чтобы преодолеть энергетический барьер.
Фермент снижает энергию активации путем увеличения числа активированных молекул, которые становятся реакционно-способными на более низком энергетическом уровне, т. е. снижается и энергетический барьер.
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Энергия активации.Энергия активации - энергия, необходимая для перевода всех молекул моля вещества в

Слайд 1308/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Термодинамика ферментативных реакций
Энергетический барьер

G2
G1
ΔG = G1 –

G2
GA1
GA2
Энергия активации неферментативной реакции
Энергия активации ферментативной реакции

08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Термодинамика ферментативных реакцийЭнергетический барьерG2G1ΔG = G1 – G2GA1GA2Энергия активации неферментативной реакцииЭнергия активации ферментативной

Слайд 1408/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Термодинамика ферментативных реакций
Энергетический барьер

G2
G1
ΔG = G2 –

G1
GA1
GA2
Энергия активации неферментативной реакции
Энергия активации ферментативной реакции


G
t

08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Термодинамика ферментативных реакцийЭнергетический барьерG2G1ΔG = G2 – G1GA1GA2Энергия активации неферментативной реакцииЭнергия активации ферментативной

Слайд 1508/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Кинетика ферментативных реакций. Концентрация фермента.
Чем выше

концентрация E, тем выше скорость реакции.
[E]
V

08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Кинетика ферментативных реакций. Концентрация фермента.Чем выше концентрация E, тем выше скорость реакции. [E]V

Слайд 1608/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)

Кинетика ферментативных реакций. pH

Для каждого фермента

существует оптимальная область pH (6,9 – 7,0 для большинства ферментов).
Сдвиг

pH приводит к изменению
Поверхностного заряда фермента
Степень ионизации активного центра и субстрата.

pH

V


Оптимум pH

08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Кинетика ферментативных реакций. pHДля каждого фермента существует оптимальная область pH (6,9 – 7,0

Слайд 1708/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Кинетика ферментативных реакций. Температура

С увеличением температуры

на 10°C скорость реакции возрастает в 2 раза (правило Вант-Гоффа).
После

60-70° C происходит денатурация фермента с потерей его каталитической активности.


V


60-70° C

08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Кинетика ферментативных реакций. ТемператураС увеличением температуры на 10°C скорость реакции возрастает в 2

Слайд 1808/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Кинетика ферментативных реакций. Концентрация субстрата

Для простых

ферментов график имеет вид гиперболы и описывается уравнением Михаэлиса-Ментен.
При очень

высоких концентрациях субстрата наступает субстратное ингибирование

[S]

V



08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Кинетика ферментативных реакций. Концентрация субстратаДля простых ферментов график имеет вид гиперболы и описывается

Слайд 1908/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)
Кинетика ферментативных реакций
Исследование зависимости скорости ферментативных

реакций от концентрации реагирующих веществ стало одним из главных путей

изучения механизма действия ферментов.
В 1905 году французский исследователь Генри впервые высказал ряд предположений, которые были экспериментально подтверждены в 1913 году Леонором Михаэлисом и Мод Ментен (США, Канада).
08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)Кинетика ферментативных реакцийИсследование зависимости скорости ферментативных реакций от концентрации реагирующих веществ стало одним

Слайд 2008/12/2019
Коваль А. Н., 2006 (C)


08/12/2019Коваль А. Н., 2006 (C)

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика