double arrow

Химическая природа


По химической природе ферменты делятся на:

- Однокомпонентные

- Двухкомпонентные

Белковая часть называется апоферментом, небелковая – простетической группой.

Простетическая группа, легко отделяющаяся от белковой части, называется коферментом или кофактором.

Примеры

1. Ферменты, состоящие из остатков аминокислот:

Трипсин, липаза

2. Двухкомпонентные ферменты:

2.1 Роль кофактора выполняют ионы неорганической природы: Zn+2, Mg+2, Mn+2, Fe+2, Cu+2, K+, Na+;

2.2 Вещества сложной органической природы-производные витаминов ( коферменты):

Примеры коферментов

Кофактор Функция Витамин
NAD+, NADF+ Перенос водорода (протонов и электронов) Никотиновая кислота – витамин PP
FAD Перенос водорода (протонов и электронов) Рибофлавин – витамин B2
Коэнзим А Активация и перенос ацильных групп Пантотеновая кислота – витамин B3
Пиридоксальфосфат Перенос аминогрупп Пиридоксин – витамин B6
Тиаминпирофосфат Декарбоксилирование кетокислот Тиамин – витамин B1

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ

Реакция А ↔ В протекает через переходное состояние с более высокой энергией, чем энергия А. Переходное состояние имеет более высокое значение свободной энергии, чем у А на величину ∆ G+ - cвободную энергию активации Гиббса.

∆ G+ = G перех. состояние – G субстрата

Фермент повышает скорость реакции путем снижения активационного барьера ∆ G+. При взаимодействии фермента с субстратом реакция протекает по иному механизму, характеризующемуся более низкой энергией переходного состояния, чем реакции в отсутствии фермента.

АВ ®А+В

К

АВ ®АК+В Обходной путь, требует АК ®А+ К меньше энергии активации в переходном состоянии

В графическом изображении энергия активации есть высота энергетического барьера, которая должна быть преодолена для осуществления химической реакции превращения субстрата - С в продукты реакции - П

В случае неферментативной реакции молекула субстрата должна для активирования перейти на более высокий уровень – переходное состояние - С*, в котором субстрат претерпевает изменение, образуя продукт - П. Энергия активации Еa1 определяется как разность уровней молекул С и С*.

В ферментативной реакции энергия активации Еa2 фермент-субстратного комплекса: ФС٭меньше. Это позволит фермент-субстратному комплексу превращаться в продукт реакции – П при умеренных температурах – 37оC.

. Еа

С٭

Еa1

Неферментативная

реакция

Еa2 ФС٭

Ферментативная

реакция

С

П


Сейчас читают про: