Э. Фёршт - Структура и механизм действия ферментов (1128692), страница 17
Текст из файла (страница 17)
А., 68, 1678 (1971). 19. Раде М, /., СЬев. Яос. йечз., 2, 295 (1973). 20. КозМала О. Е., /г., Л, 1Ьеоге!. Вю(., 2, 75 (1962). 21. Я<о<в О. й., Кояд!ап« О. Е., /г., Ргос. па1п. Асад. Яс)., 1/. 5. А., бб, 445 (!970); Л. Ат. сЬет. Яос., 94, 5805 (1972). 22. Вги!се Т. С., Вговп А., Наг<!я О.
С., Ргос. па1п. Аса6. Яс!., 1/. 5. А., 68, 658 (1971). 23. /елсаз 97. Р., Раде М. /., ВюсЬет. ЬюрЬуз. йея. Сопки., 57, 887 (1974). 24. Реги<г М. Р., Ргос. йу. Яос., В!87, 448 (1967). 25, Огагзйе! А., Ееад< М., Л. во1ес. В(о!., 103, 227 (1976). 26. МПаоал А. Я., ТЬе Епгутеэ, 2, 246 (1970). 27, ВисМлдаат О. А., ОаоН С. Е., Роя<ег О. М., Яагдеяол А, М., Л. Ат. сЬет, Яос., 92, 5571 (1970). 28. Висйтдаат О. А., МасВ.
Наг<от!<ей< /., Яагдеяол А. М., Л. Ат. сЬет. Яос., 96, Т/26 (1974). 29, СИа!!ее Е., Оаядир<а Т, Р., Нагг!я б. М., Л. Апх сЬеп<. Яос., 95, 4169 (1973). ЗО, Ра!тег О, А,, НагНя б. М., !погд. СЬев., 13, 965 (1974). 31. ВисМлдИат О. А., Елде/Иагг« /,. М., Л.
Агп. сЬегп. 5ос., 97, 5915 (1975). 32. Со!етал /. Е., Ргод. Ыоогд. СЬепг., 1, 159 (1971) (см. танисе ссылки в этой рабате). ЗЗ. 97ооПеу Р., 5<а!иге, Ьопй„258, 677 (1975). 34. ВисМлдаат О. А., Кееле Р. й., Яагдеяол А. М., Л. Ав. сЬет. Яос., 96, 4981 (1974). 35.
/Пл/ау Т, Н., Уадляду /., Яа<о К., АЬе!ея й. Н., Л. Ыо!. СЬев., 247, 4197 (1974). 36 боРЛЬ<д В, Т., йа</от !... Л. Агп. сЬев. Яос., 98, 6331 (1976). 37. Ялед Е. Е,, П! Маг! Я. /., ТЬе Епгу<пев, 2, 335 (1976). 38. Натй<ол б. А., Огея<Йе<тег Р. Н., Л. А<п.
сЬет. Яос., 81, 6332 (1959). 39 9/аггел Я. б., Хеглег В., 97ез<Ие<тег Р. Н., В(осЬев!з!<у, 5, 817 (1966). 40. йояе /. А., 0'СоллеП Е. Е., МеМег А. Н., Л. Ыо!. СЬе<п., 240, 1758 (1965). 41, йозе /. А,, 0'Соллед Е. Е., Л, Ыо!. СЬев., 244, 126 (1969). 42. Оашя Е., Ме<г!ег О, Е., ТЬе Епгутея, 7, 33 (1972). 43. РегяМ А. й., /елсуз (г. Р., Л. Ат.
сиет. 5ос., 92, 5442 (1970). 44. РегзМ А. й., Л. Ав. сЬегп, Яос., 93, 3504 ( 1971). 45. Реагяол й. б., Л. сЬе<п. Е<)ис., 45, 103, 643 (1968). 46. /елсая 97. Р., Сагбио<о /,, Л. Ат. сЬет. 5ос., 82, !778 (1960). 47. /елсИя 97, Р., бг!сагЬП М., Л. Ав, сЬет, Яос., 90, 2622 (1968).
48. Яал«ег Е, б., /елсаз дг. Р., Л. Ат. сЬет. Яос., 90, 6154 (1968). 49, Раз<тех /., ГегяИ< А. й., В!осЬет(я!<у, 12, 1067 (1973). 50. Вел</ег М. !,, НаИатига К., Л. Ав. сЬев, Яос., 84, 2577 (1962). 51. Сар!от М., /елсйз 97. Р., Рейн Ргос., 21, 248 (1962). 52. Соте б., Уи<даоолд У., В!осЬет.
Л., 124, 107 (!97!). 53. КПлтал /,, В!осЬепнв1гу, 15, 2018 (1976). 54, /аго /., Кваса<его Т., Аав<дяааг А., Еш. Л. В!осЬев., 67, 315 (1976). 55. ТИотзел /. Я., РЬув. йев., 91, 1263 (1953). список литературы 108 56. Кгирйа й, М., Кар!ап Н., !.аЫ!ег К. К, Тгапа. Ратай. 5ос., 62, 2754 (1966). 57. й(сйагбз 7. Н., ТЬе Епхутея, 2, 32! (!970). 58. Вавуег С В., К!гясй !.
Рч Л Агп. сйет. 5ос., 95, 7375 (!973). 59. Яавуег С В., К!гзсй 7. Р. Л Агп. сйет. 5ос., 97, 1963 (1975). 60. О'беату М. Н., Огуегп Ая., Уоипй А. Р., Вюсйеш!э(гу, 13, 2077 (1974). 61. О'! еагу М. Н., К!иегз М. О., Л. Агп. сйегп. 5ос., 94, 3584 (!972). 62. Рал!диВ! Р. 97., йалг(-Ме!г Т., йа)гегу М. А., Ргос, па1п Асай., (). 5.
А., 61, 1194 (1968). 63, ЯлиТЬ С. Е. Н., Мойя Е. Н., йа(гегу М. Ач Л Ат, сйет. 5ос., 95, 7497 (1973). 64. Кгезуе А. 7., Л. Агп. сЬепз. Зос., 95, 3065 (1972). 65. Рор!ай О., ТЬе Епхупюез, 2, 1!5 (!970). 66. Вегртал М., Гги!ол Х. 5., 3. Ью1. СЬегп., 1!7, 193 (!937). 67. Ойзгол А., Ыа1иге, Ьопд., 162, 963 (1948). 68. Фее!де(тег Р, Н., Тйзйег Н., Соли Е Е., Уеллез!апл В., Я. Ат. сЬет. 5ос., 73, 2043 (195!), 69, Тйяйег Н. Р., Соли Е. Е., Уеллез!алг! В., Туез!Ье(тег Р. Н., д.
Ь)о1. СЬет., 202, 687 (1953). 70. Ееоу Н. й., Соевая Р. А., Уеллез!алг! В., Л. Ат. сйет. 5ос,, 79, 2949 (1957). 71. йозе !. А., О'Соплей Е, Д, В1осЬпп. ЬгорЬуз. Ас1а, 42, 159 (1960). ДО ПОЛ Н И ТЕЛ ЬНАЯ Л ИТ ЕРАТ УРА уелсйз йх. Р., Са1з1узВ 1п сЬетпйгу апб епхушо1ойу, Мсбгав-Н1~ !пс.
(1969). (Имеется перевод: Дженкс В. Катализ в химии н энзнмологнн. — Мл Мнр, 1972.) (Подробно рассмотрено большинство вопросов, обсуждаемых в данной главе.) Раде М. !., ТЬе епегйе1(сз о! пе)9ЬЬоиппй йгоир раг11с(раИоп, СЬегп. 5ос. йечя., 2, 295 (1973). (Рассмотрены вопросы, касающаеся энтропии, на. пряження н т. д, в случае внутркмолекулярных реакций.) Вги!се Т. С., Велйосис 5. Х., В!оогйап!с тесйап)зтя, Веп!аппп !У. А. (1966). (Исчерпывающее описание хнмпческнх механизмов многих важных в бно.
логическом отношении реакций.) Глава ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ КИНЕТИКИ А. Стационарная кинетика Концепция стационарного состояния широко используется в динамических системах. Система находится в стационарном состоянии, если некоторые существенные для ее характеристики величины не меняются со временем или если скорость образова. ния какого-либо существенного компонента системы равна скорости его распада. Например, в стационарном состоянии скорость увеличения численности населения данной страны равна скорости его убыли. Аналогичным образом концентрация метаболита в клетке стационарна, если скорость его образования равна скорости распада.
В ферментатнвной кинетике эта концепция применяется к концентрациям ферментсодержаших промежуточных соединений. При смешивании фермента с большим избытком субстрата наблюдается период, известный под названием предстационарного, во время которого концентрации этих промежуточных соединений выходят на стационарный уровень, Вслед за этим скорость реакции меняется со временем сравнительно медленно, и можно считать, что концентрации промежуточных соединений являются стационарными. По традиции скорость ферментативных реакций измеряют именно на этом стационарном участке. Стационарное состояние является известной аппроксимацией, поскольку субстрат постепенно расходуется в ходе эксперимента.
Однако, если скорость измеряется за достаточно короткий отрезок времени и концентрация субстрата остается практически постоянной, это приближение является достаточно хорошим. Хотя концепция предстационарности, несомненно, весьма полезна для анализа химических механизмов ферментативного катализа (гл. 4 и 7), для анализа метаболизма более важнгя данные стационарной кинетики, поскольку они характеризуют каталитическую активность фермента в условиях существующего в клетке стационарного состояния. по ГЛАВА а 1. Экспериментальная основа: уравнение Михаэлиса — Ментен [11 При выводе приведенных ниже кинетических уравнений предполагается, что концентрация фермента пренебрежимо мала по сравнению с концентрацией субстрата. За исключением тех случаев, когда речь идет о быстрых реакциях, описанных в следующей главе, это допущение выполняется почти всегда, "еах 2 Рис. ЗЛ.
Зависимость скорости реакции от нонцентрации субстрата для меха. ниэма Михаэлиса — Ментен. поскольку каталитическая эффективность ферментов достаточно высока. Как правило, начальная скорость о образовании продукта или превращения субстрата с участием фермента прямо пропорциональна концентрации фермента !Е)о.
Однако по мере повышения концентрации субстрата [Я линейность начинает нарушаться, рост о замедляется и наконец при достаточно высоких, или насыщающих, концентрациях Б скорость достигает предельного значения (Г ., Аналитически этот процесс описывается уравнением Михаэлиса — Ментен, основным уравнением ферментативной кинетики: !~!о (З ! Аеас (3.1) ом+1З! где (3.2) Аса! 1в!р умах' основные уэлвнвния фзэментлтивоюн кинетики 1 Концентрация субстрата, при которой о = — У ,„, обозначается Км и называется константой Михаэлиса.
Обратите внимание, что при низких значениях [8[, когда [8[ « Км, с = (Лоло[хм) [Е1о ( (3.3) 2. Интерпретация кинетических параметров для односубстратных реакций; механизм Михаэлиса — Ментен В 1913 г. Михаэлис и Ментен, развив идеи других исследователей, предложили следуюгцую схему: кз Лс о! Е+ $ ч===:с ЕЯ вЂ” л ЕР.
(3.4) Каталитическая реакция состоит из двух стадий. Сначала фермент и субстрат соединяются и образуют фермент-субстратный комплекс ЕБ. Предполагается, что эта стадия протекает быстро и обратимо и не сопровождается какими-либо химическими изменениями; фермент и субстрат удерживаются вместе за счет сил физической природы. На второй стадии протекают химические процессы, характеризующиеся константой скорости первого порядка йсоо (число оборотов).
Уравнение скорости выводится следующим образом, Из уравнения (3.4) получаем Кз [е] [з] [ЕЯ( (3.5) и ~соо (ЕЗ] (3.6) Далее, поскольку суммарная концентрация фермента [Е]о и концентрация свободного фермента [Е[ связаны соотношением [Е! = [Е)о — [ЕЬ]. (3.7) имеем (3.8) (3,9) Это уравнение идентично уравнению (3.1), где Км равна константе диссоциация фермент-субстратного комплекса. ГЛАВА 3 3. Последующие модификации механизма Михаэлиса — Ментен Не следует отождествлять уравнение и механизм, предложенные Михаэлисом и Ментен. Уравнение выполняется для многих механизмов, механизм же не всегда согласуется с полученными данными. Механизм Михаэлиса — Ментен предполагает, что ферментсубстратный комплекс находится в термодинамическом равновесии со свободными ферментом и субстратом.
Это справедливо только в том случае, если в уравнении (3.10) йх « й и А1 Ах Е+ 5 ~«~~ — Е5 — «ЕР. Случай, когда й, сравнима с й ь впервые был рассмотрен Брнггсом и Холдейном в 1925 г. (3.10) а. Кинетика Бриггса — Холдейиа [2]: Км ) Кз Вывести уравнение скорости для схемы (3.10) немного труднее, чем для механизма Михаэлиса — Ментен. При расчете концентрации ЕБ используется принцип стационарности, т. е, считается, что если измеряемая скорость реакции приблизительно постоянна в рассматриваемом промежутке времени, то ]ЕЯ] также постоянна: 4 [е5) Ж О= А1 [Е1[5! — Ь~ [Е5) — А-~ [Е51 Из уравнений (3.7) и (3.!1) получаем [Е)0 15! [Е5[= + + (3.12) н, поскольку о = Йх]ЕЯ], 1= [Е)о [5) Ах = [5) + (А, + А,)ич (3.13) Это уравнение идентично уравнению Михаэлиса — Ментен (3.!); здесь (А2+А 1)/А~=хм (3.14) Концепция фермент-субстратного комплекса является краеугольным камнем ферментативной кинетики и лежит в основе наших представлений о механизмах ферментативного катализа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
