2015-06-26
1847
Активность ферментов зависит от рН раствора, в котором протекает ферментативная реакция. Для каждого фермента существует оптимальное значение рН, при котором наблюдается его максимальная активность. Это связано с ионизацией функциональных групп аминокислотных остатков фермента, обеспечивающих оптимальную конформацию его активного центра.
Оптимум рН для большинства ферментов организма человека совпадает с его физиологическим значением и находится в интервале 6,0-8,0 (рис. 5.6).
| Рис. 5.6. | Зависимость начальной скорости реакции, катализируемой глюкозо-6-фосфатазой от рН среды. |
Вместе с тем отдельные ферменты активны при значениях рН, лежащих далеко за пределами этого интервала, например наибольшую активность пепсин проявляет при рН 2,0, трипсин – при рН 7, а папаин вообще не чувствителен к изменению рН в диапазоне от 4,0 до 8,0 (рис. 5.7).
| Рис. 5.7. | Зависимости активностей пепсина, трипсина, папаина и холинэстеразы от рН среды. Трипсин имеет слабощелочное значение рН, в то время как пепсин действующий в сильнокислой среде желудка имеет оптимум рН около 2. Папаин – протеиназа обнаруженная у папайи не чувствителен к изменению рН в диапазоне от 4,0 до 8,0. На активность холинэстеразы влияет рН среды ниже 7,0. В диапазоне рН от 7,0 до 10,0 активность холинэстеразы не изменяется, что указывает на особое значение для активности этого фермента ионизуемых групп с р К ′ ниже 6,0. |
При отклонении рН от оптимальных значений происходит изменение ионизации функциональных групп молекулы фермента. Например, в кислой среде происходит протонирование свободных аминогрупп (–NH3+), а в щелочной – отщепление протона от карбоксильных групп (–СОО–). Это приводит к изменению конформации фермента и его активного центра. Следовательно, нарушается способность активного центра связывать субстраты, коферменты. Кроме того, рН среды может влиять на степень ионизации или пространственную организацию субстрата, что также влияет на сродство субстрата к активному центру. При значительном отклонении от оптимального значения рН может происходить денатурация белковой молекулы с полной потерей ферментативной активности.
|
|
|
