Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 29
Текст из файла (страница 29)
С ареста ревкпни е присутстви не он«урен ючо ингибитора мол ет быть аырвпенв уравнением 1з! г«. 1 !«1Г !! '1и!Кз г .ю гро ««! ! аг ь г ! ! в 1 1 Эффектнанасть иск ниурентното ннгибироиания онределиется концентрацией нити!битера н не за н итог соотноигения коноентраций нигибитора н субстрата. ' ' лу к, — й Д- Г ! —, и1. К ! ! 1 151 Прн наличии в системе конкурентного ннгибетора лн иа отрезка, отсекаемого иа оси ора наг ( ).
ее изменяется! т в то д» ерема изненаетс» величина отрезка, отсекаемого иа оси ! вбсдисс. Ее значение раина; —, гле Кй — кадук!зися исаич на Кн кй ' н дрнсутстаии нигибитора ! ! Кй = К,Г1: гцгКЭ ' откуда сгидует, что ! " й,уй„ту. При неконкурентн и н ибироаани телнчина обратной скорости реакции ыра касте» уравнением ( ! „к„!)( 1!1) 1 1 ! суг я ии! ! с 1 1!и ! 3 Графики Зависимости — от — в отсугств с и а пр сузстанн ие- !3! «ониурентнога ингибит ра приведены на рисунке 91. В присзтстаии нн)нбитора величина отрезки, отсе«асмо о нв ос абсонсс, остщтся постоянной, т.
е. величина К ие меняетси. Величина отрезка, отсекаемого на оси ординат. изменяетси, аив становится ! рваной --; †, где Ч„'., — к«я!ушанок величина Ч„„„, в пр сутей. стени нгибитора ! ! )31« э ещ »сдует, ч о (В Активаторы ферментов. Активность екотор к ферм«н он может увеличиваться в результате нх взаимодействия с определенными соединениями - акт»штор«ми. В том случае, когда а и тор А, са э щясь с бжрмеитом, влияет на связывание субстрата. ° ыраженне дл» обратнои скорости реакции и!жег вил. формально «ОД й . У Ц Вмри«сг И. 3 ЛЛ 3 «УРЮ«О бир ивин«! где ʄ— константа диссоциация комплекса фермент — ак и«азор. Если санэываине акти агоре не влияет на савзывание субстрата ! ! (н нваборгж).
зависимость — от — имеет вил, с«олими с соот(з( ветстаующим выражением для неконкурентного ингибироввния! Р .Рз Э Е3 ! 3"" (стР— и Р»( ( ) Такой аид актшшцин нвзыа)ют неконкурентным, поскольку при поа !шенин концентрации активатора увеличивается, а К н не изменяется. Кооперативные мрфекты и регул»торные ферменты.
ферменты, имеющие один а«иннин центр, обы но фун«цнонируют а пютветствни с кипе!ннов Михаэлнса! прн этом График зависимости от 1б( имеет внд гиперболы (рис. ВТ). Вт* ферментов с олигомерной струьтурой. т. с. с несколькимн активным центрами, ни«тика функциоииро «ния не является Однозначной. В том случае, когда находящиеся в рвзли ных субьединнцах активные иеигрм «ннетическн независимы, график эависимосп от (б( представляет собой гиперболу! если гке ме)кду активными центр)мн имеется взаимодействие (они фун«цноинруют «поп«ратин«о). график будет иметь сигмоидальную форму.
Такой тип функцнонироазиня наблюдаетс» у ряда ш гомер« х внутриклеточны» ферментов, вмдолнвющик важны» регулятор«не фуикци . В «ачест е примера иа рисунке 92 приведен график щвисимости т от (Б) дл» асп»1»вт-транскадбамоилаэы. При повышении «онпентрации субе рата скор жть (макцни возрастает вначале относитель ю медленна, а затем значительно бюст(же! прирост скор сти рез о Рмемьшается только гжрсд достижением максимального зивчени».
благодер» сигмоидальиому характеру зависимости т ат (б( оказывается возможным более эффективное регулирование спор сти, ем слрчве ферментои с миявзлисо3юй» кинет кои. Ак напасть регул»терни« 4(ерыентоа обр н модулиру» си (ннгибируетс» или стнмулируетс») определенными мешболитами, поторые нвзмввют аллОсггрическим« эффскюрямн. Налили«с «аллостерн еск е» (от гре . «2)о" другаи, гп рго . ор стран- ство! эти эффекторы валу ли потому что, к«к правило. он не имеют структуриапг с1олст»а с субстратом (нлн др дуктом) реакц «, ка элиз руемой соотве ствуюшим фермеи ом. Они связы««юге» ис с акт яи м центром фермента, в сп специальными уч«с в . ры нэ регул ор ц итрам . По пред лом»пню д(. Мона„фер виты, активность «оторых модул дуется влластерическимн эффекторвмш были нвзв«ны аллостерическими.
Эффектарм аллостеричес» х фер витав изменяют стеаень симо«дальности графика з«е с ости а (5!. инпгбируюший (отрицэшльный! эффектор смешает этот график впр»во, и ан стэноентся более снгмонлвльи м( вктнянруюший (ооюмнтельный) зффеитар смешке график к праги»Опала»,иую сторону, ар»Оп жаи ега по форме к гипербагв. Влияние ии иб руюшего эффекта)в ш вктиэиасть «спарют-трвиск«рбэмоилвзы доказано на р сунш 92. Влияние рН нв вити»«ость фермеитов. Ферменты, «в~ н другие белки, имеют большое числа ионных групп.
Изменение состоянии н звци тяк х групп при сд«нге рН монет оказии«ть сильное влияние на ак явность ! Ом н э. В р у р л групп, участкуюших к катализе или а ссмзыеэнин субстр«тв. Для «амлота фермента иыестся определенное зня ение рН, пр «отар м скорОсть катали'< руемаи реакции мккснм«льн» юпти мум рН). В таблице й приведены зиа ения опт мума» рН для иекаторык п дролит чес«нх ферме«тле.
Видно, юо эти зна ения сильно реяли вютс»( тэк, например, дли пепси«в а(п мум «»ходите» пр рН (,5, э для шепа най фос4втвэм 90 -- (ОО. большинство фермента» меют огпнмум рН а нейтр«льиой облвст» (7.0 — 8,0! Влияние темперктуры н«вкт впасть ферчентоц Согласно закону Влит-Гофф«скорость «имическн» реакции увели наветов примерно вдв«раз«при повышенн температуры ив (О 'С (коэффициегп () ь). Это правило справедли о тлкгке и для ферм»и»тинных реакций, Один«о только в огрэниченнай области значений температуры. При оов шенин темгмратуры свыше 40 " 50 С орансходит и»акти»эции белызваго кят«ли»вторн нз-за теплавтй пена урэци».
Спело ив сльна, фермент»тик»не реакции отличэютс» От реакпий, ка в изируемы» саел некиими иебелиовай природы, нэлич е темгмрэтур ного оптимуме. Причиной быстрого п»денни акти»иост являетсн высок«и еличинв «аэффициентэ ()ы Ллв процесса те(»юнги дено. тур«пи белка. Следует отме» ть, что ферменты терыафнльных бгктерий имеют несыт» »исакий темперэтурный оптимум. м ю(м аж л Омов «л.ш» А ы.л 1 7 «кн В О ну эикй м:* лг и г Ор ив е ,Йнз 'снз снг .! нуь-сн-с нн О Р 6 г н -"гох-СН Й Н сй» , ген г — — нн-сн-~-нн--.
г а. Аитнвный венгр. Валиев особенность фсрмегпетивно го катализа состоит а том, что фермент образует с субстратом фермент-суб. стратный хомшмкс, н хим есяое преврвщени» субстра а проис- колит а сосгаш комплексе. В этом комплексе субстрат связывается с определенной зоной фермента, низышемои к алым Оснгтюм: именно а активном центре происхолмт превращение субе рата а продукт. Активные центры ферментов имеют рял общих черт. тэк, обм но активный центртвнимаетотиос тельно небольшую часть юлекулы фермегпа.
Кроме того, активный центр — зто трах «риав структура, вот нмсющвн, «вк показышют рснггенсстру турные ленные, форму щели или впадины в глобуле фермента Активный центр форммруется вминокислотиыми остатками, накодяшнмися в рвали ных, обычно значительно удаленных лруг от прута участках оолнпепгиднаи цеп . условно в активном цегщм монне выделить ггвв участка †.
связывающий и каталитичесиий. Остатки аминокислот, образующие связывающий участок, обеспечивают удсрлгаиие субе рата аактимюм центре. Именно архитектура связывающего участка вкт иного нси ра фермента определяет его комплементарносгь структуре субстрата, т. е. специфичность фермента. Вшимадеиств е ме «ду субстратом и саязывавипи участком актив- Н р у мс лается эа счет шюыервт иного двиствия сил рвали нои природы. Оно обеспешзае св злектростатнчес имн и водородными связями, гилрофобными н вви-лер-ввальсовы и вшиолействиямн.
В лалы этик снл могут быть ссыпя различными у разнык фсрмеи оа.!1рнме ром, показывающим у встие электроста. тическ х сил а саизыванни фбстраш, зюмет слугкить азаимодеас вие субстрата с а т вимм центром трипсинв. В то:ке время г дрофобные взаимодействия играют доминирующую роль при са»- зышнии субстрвш а случае химотрннсннв.
Нахонеш пр мером, 1 37 Ь о о 'ас вз рош бал ов Причины высокой каталитической активности ферментов Мегкду ферментатианым и химическим катализом црннцноивль. иых рам нй не существует; химические механизмы, лежащие а ик основе, окопны. доминирующей ьонцепц ей химического «аталнза явлштс» теории переходного состояния. Эта теория рассматрнаает только два состояния реагентов — нсходигю (Основное( и переходное наименее стай льную структуру, образующуюся а коде реакции.
На г(юфиие (рис. 94! оерешщному состоянию соот етствует макси ум энер ии; в таком состоянии «ими вские связи непрерывно разрыв«ются н образуются. Катализатор усиорае реакц ю, снижая аел ину энедг и нерв«одною состояния (эиер гетнчесинй барьер1- Хотн меканизм «нмического фермеитятнвиого «атал зэ сходим, однако ферменты а услОаннк нормального давлении а чод гм *ум ымм иллгостркруюО1«м !юль водо(один« сакэ й, являет н связывание субстрата с паннреатмческой РНКазой. На рисунке 93 пок заны водородные связи, образуемые урнлиноаым фрагментом РНК с ~рупа«ми связывающего у «стка фермента. В каталитический учасюн фермента «ходят остатка аминок слог, непосредственно учвс вуюшие в катализе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
