Механизм действия ферментов. Этапы ферментативного катализа

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 затем распадается в второй более медленной (лимитирующей) стадии реакции: ES = Е + Р.

Теория промежут связей:

1.Е+S=ES

2.ES=ES*

3.ES*=ES**

4.ES**=EP

5.EP=E+P

Этапы фермент катализа:

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.

Факторы, влияющие на скорость ферментативных реакций.

1. Повышение температуры: Увеличениие температуры на каждые 10 С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза. Ферменты-белки, а у белков при температуре выше 40-50⁰ С начинается денатурация, след скорость увелич до 40С затем снижается.

2. Зависимость от рН среды: существует узкий диапазон измерения pH среды (pH-оптимум). В некоторых случаях сдвиг pH на единицу снижает активность на 80%. Для каждого фермента свое значение рН.

3. Зависимость от концентрации S: При повышении конц S скорость р-ции увеличивается до max скорости, а затем остается на одном уровне.

4. Ферменты характеризуются высокой специфичностью:

- Абсолютная: ферменты взаимодействуют и катализируют превращения только одного субстрата.(стереохимическая специфичность)

- групповая специфичность: действуют на группу субстратов, предъявляя требования к типу группы и типу связи– абсолютная групповая специфичность или только к типу связи – относительная групповая специфичность.

Вопрос 5

Любая хим р-ция хар-ся константой термодинамического равновесия: Кр=[C][D]/[A][B]. Величину обратную Кр называют константой диссоциации F-S комплекса: Ks=[E][S]/[ES]. Чем ниже Ks, тем выше сродство F к S. При низкой конц S зависимость скорости реакции от [S]: V=R’[S], где R’ – константа скорости. При высокой конц S скорость р-ции max и становится постоянной, не зависящей от [S]: V=R’’(р-ция 0го порядка) (график)

Км – константа Михаэлиса – количественно определяет степень сродства Fк S. Чем ниже Км, тем выше сродство и наоборот. Км явл инструментом регуляции метаболит процессов.

Km = 1/2Vmax

Вопрос 6