Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 28
Текст из файла (страница 28)
второе и третье ысла — подьлас и по»подкласс сост»стет» нно, а чет»ергое нсло — пор»дкоемй ном р фермента а егп полподклассе. Например, кисл»и фосфатаза имшт шифр 3.).3.2) это означьет. пп он» отнпситсн к классу гидргшаз (3.).3.2), под а.ст этик фермента», дейст»уши)их на сл киоэфирные саизи (3.).32), к подподклессу ферм»иго», гилролизуихцих моиоэфиры ф сфориой кислоты (3.!.3.2), а порадкоп й номер фермента а данном лодподкласс - 2 (3.1.3.2). Ферменты, атализируюц)не одну и ту гке реакцию.
но аыделениые мз разны) видов гкнеых ор «низмое, различаютсп мемду себои. Ы номенклатуре ме они имеют общее назпанн и един кодппнй гюмер. различмые формы тот нли ино о 4»:рмента ередкп астре»акме» н у пдного биологи«сскоп вида. Дл» наименоаанип группы фсрмеитое. катализируяхднх опну и ту х е реакцию и нахолпщихс» а оршннамах одного аида. рекоменду«тс» термин инд ссгеенные формы фгрмгнгг. Длп те» ферментов о»ион руины, которые имеют ггмети ~если обуслоаленные разли ~ня п пераичноп струнтуре, используют термин изпферменты . Принципы ферментативной кинетики Определенна скоростси ферментатипнык реакций и исследо»»- иие »липни ги иих различиык фактора составляют сод рлгкние бюрментатнаггой к нетики.
Кинетические исследошнии широко используются лл» определении сролстез субстратоа и ингибнтороа к ферментам, лля уст»но»лени» механизма их дейст»ня. К числу глапнык фиктороп, алияющик на скорости фермента тиаиых реал )ий, отис.итси. концегпрации бюрмента, оннемтрапия субстрата, присутствие ин нбнтсров или активаторов. РН и темпеРатура среды. В подавлнющем большинстве с.ту ~вев ско)хкть ферментвтнвной реакции т примо пропорцио!шльна концентрации фермента (Е): т =. 8(Е!. Один иэ наиболш в» нмх фактсров, определюощнх скорость фермент«гиеной реакцинг - «онцентраци» субстрат». Прн нсследо«анин эависимосю скорости реакции от «онцсиграцни субстрата (Я ао мин~их случая» «блюз е следу««цан «арактернан кар«наш (рис.
87). при относительно нсболы»нх зна «»них ! 5! величина т п)юпорциональиа (Я, в при достато ~но больших )Я величина приближаегсн к предельному постоннному значе ию, иазмшемому максимал нол ск росгью (Ч„„). На оси«жанни «налива завигимастй т пт (Я Л. Ми««элис н М Ментен сформулировали в )9)3 г. общую теорию кинетики дейст ия бмрменток Онн иостулнровалн, в частности, что фсрмеитатнвная реакция являет«н д»ухстаднй ной. На первой стадии ф рмент всту»вет в бмст)юе обратимо" взаимодействие с субстратом; в результате пбрвзустс фр -уб р. й «.ЕВ нм реа (н и р! д и к т (»д (р )зм), я ' в Н» втор й с адни ЕБ ра.палаетс» г образованием продукта реакции Р: ЕБ Е+Р.
д Вторая сталин лимитирует скорость процесса; поспел«ни опре. леляетс» концентрацией комплекса ЕБ и констднчой скорости его распада Ь. На основании этих предпосмлок бьшо вмведено уравнение. связи»ею»не т и )Я, известное ипд названием уравнения Михаэлиса: т.. (з) к -, (з) где т - на«альпин гкорость рванин». т. е. скор стц регистрируема» в тошнит периода времени, за «отормй убыль субстрата не иревмоюет )О . В этот период времени скорость реакции можно считать приблизительно постоннгюй. поскольку, во-паршах, убмль субшрага иевеликш а. ао-втормх, конце»грани» продукта, «егории в раце случае может сказмвать ингнбирующее действие, незначительна.
В уравнение входят дв» постоянные величины: Ч. - максимальна» скорость, г. е. скорость ршкцяй в условиях насмщенн» фермента субстратом, и К„константа Миха»лиса для исследуемой пары фермент субстрат. Ле ко показать, ~то для односубстратной реакции, про екающеи по схеме. Е-)-5 — ЕБ — '' Е ) Р, «. к где й, «онстанта скпрости образовании ЕБ„Š— константа скорости обратного распяла ЕБ ~ш Е и 5, 8, — «онстаита скорости распада Е5 с образованием продукта Р, уравнение Миха»лиса справедливо н без допушени» о том, что на стадии образовании ЕБ уст«- паап»шатоя равновесие и что стадии рвсианэ ЕБ с образован«си Кч т„, . (М к т.„, т...„.(з! ? к -(- (3! (((ам— Км (( Р за.ге э вэ а ! ! ?я ! 1 ((М маг к (мю э! ?3 э и ° и — м« м,м ! продукта мзлнетсн ли м?ирующсй При этом К м?жег быть выражена чсрез константы скоростей отдельнык стадий? йе нчи ы У„„и К мо.'кно определить пп !рафику зависимо сти т от (8! (рис"'87?; (! „находим а графике ккк предел, к «оторому стремится пр» увеличении (Уб Из уравнении Михвзлнса следует, по прн достаточно высокой концентрации субстрата (котла (Я »К ! т.
е. скорость постоянмв и раксимальн»! реккци» протекает по кннетн мско у закону пулевого порядка. Пр» низкмк концентрациях субстра?н «пря о щюпорципнваьна (8(; действительно, при (Цой К по уравнению Микаэл»с» оказываетси, что в теки» условиях реакция протекает по кинетическому закону р ого порядка. Нв графике (рис 87! зто соответствует мачаль ному линейному участку. Для определени» еелнчнмы К„снова обратимся к уравнению Мнхазлнса; нз него следует, что К„численно ркин» «сине»грации субстрата.
при «отарой скорость реакции рвана половине максит„ мальнои; действительно. прм условии, что т = " ', нмеемг ? Для графическогц определения К„сначала требуется найт» нели. т, чину т = ", а затем чер.з соотмтствукщую то ~ку на ор?юмате ? провести прямую, параллельную оси абсцисс до пс(мсеченнн с тра. Б о о ч »а рол б я ое к„ + — "-. —: т„, т„(Щ его мазыавют уравмением Лвйиуивера —.
Берке. График завис»- масти — от 1 (рис. Вй) цредстн»лле собой прямую, нмеклцую !з( неюон К /У „отсеквющую иа оси орл наг отрезок, рванын , в нз оси «бсцнсс отрезок, равный — — . 1 т., к Болылинстэо ферментов катализнруют реакции с участием д ух ( ли более1 субстратоа: А.(. В м С -',- О Исследование кинетики твкик реакции позволяет определить величины Кч н У, для «в дога из субстратов; для зто о стрэят график з р» р ц зне ренн» л о из субстрв он при фикс»рован»ой (обы ио насыпзающей) ко»- це прации лругого. де н э" фр х»" э йз» Р м з зи еэ (СыеБСН СН(СН,) 1 О О Р э з 1» Ингибиторы ферментом Действие многих ферментов может быть звторможеио онрелеленными химическим соединеннями.- ииг биторами.
С по ощью иигибитаров получают ценную информацию о спец фи и сти ферментов, природе функциональных групп их акти»них центр в о механизме «ействия. Па харак еру действия ингибиторы разделяют не »собр тнм г и »браг» ые. Необратимы «иг»бнгоры химически модифицируют «»жиме длк активности функцнональние груяпы фермента. Естест енио, что зюсле улалеиия с»ободного иигибиторв гйтем »излива активность модифициро анного фермент» не восстаиэели ветс». Эффсктииюсть «ейстаи» необратимого нигибитора характеризуется константой скорости процессе нгибмроюни».
Б риде случаев актив ность модифицироаанмно фермента можно восстановить, уделив присоецииииюнйся необрвтиммй ингибнтор нутеи соответствующеи хими гееной реакцию этот пр цесс принято иазыють реактиюцней. Примерами необратимых ингнбиторов ив»»ются дни»оп(юпилфгорфосфат (ДФФ) н нодэцетамнл, ДФФ пакт»в»руст рлд ядр. лаз (зим»трипс»и, трипс»», ацет лхолннэстеразу), моднфнцнру еажный Лля акт»а»ости зп х ферментов остаток серн»в (рис.
Бй!. Иолацетвмид инактивирует фер виты, функциоиалыю значимой группой которых нвлкетс» остаток цистеина (гл Юралыегидфосфатдегндр »на»в, папани). Он ! сн — Нн-СН-СО— (сн )зСн сн(снйз 1 О О Р О О ' Нг 1 снт 1 - — нн-гн-ссь —" фиком; перзмнликуляр, опущенный из точки пер«стени» нк ось абсцисс, «окан» величину (Б), численно равную Кн (ри . Б)). Более удобно для определения кезичнн 1',„ и Кн использоють графики линсвризовавнмх форм уравнения Михаэлнса. Одной из таких форм я»листов уравнение, обратное урзаиенню Михаэлисв: би«« .епюды Ойрюямви' ингибиторы взаимодействуют с ферментом без абрюоаання «оеалентной связи. Нос«е ии«убвцни с обратимыы инги Ем«ором активность ферменза васс«вывали ается при удалении свободнаго ингмбитора путем анализа.
Харак ври«и для оютаетствуюш й системы степень ннгибнроюн я достнгаетси в о6цем случае относительно быстро и да«ее ие зависит от времени, то указывает на малнчие рееноаесня при образовании ко плекса нгнб тора 1 с ферментом Е ф 1 Е1. Констант« инг бнроеания К. при обратимом ии ибированни это «онстанта диссециаци комплекса ферме«т-ингибитор !Е! 1!1 !Гц Онв является вели иной, обратной величине ср «став ингибнзорь к ферменту.
Различвютсв дае в да обратимык выгиб«торов - колк«рентные и не«о«кур'нгчые. Конкурентные нгибиторы по стра'нню обы но с«одиы с субстратом; онн конкурируют с ним зв свизынанне с фермен ом. Скорость реакцми в присутствии конкурентного ингнбитора определяеыя выра;кением т„.. 1«1 К гг.1-1Н.К! ! 1«! Караи ерная черта конкуре«тимо нигибирсмании спето»т в том, по эффмктианость июпбнроваиии зависит от соотгюшения «онцентрапин субстрата и ингибитор«!а не от абсолютной концентрации ннгнбитор«1.
Неконкурентные !обратммые) ингибиторы, как правило, не имеют с«одстеа с субстратом. Они мнут обратимо связываться «ак со свободным ферментам, звк н с Еб-комплексом не «онкурнруют с субстратом, т. е не вытесняют его из комплекса с ферментом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
