Центры ферментов и механизм их действия

Любой фермент по своей структуре имеем обязательно активный центр. Чаще всего он один, но может быть их 6. Многие ферменты имеют субстратный центр. У некоторых активный и субстратный совпадают. Некоторые ферменты имеют аллостерический.

Активный центр – это уникальное сочетание остатков определенных АК, расположенных в какой-то части фермента, который образуется благодаря формированию третичной структуры фермента. Располагаться активный центр может в любой части фермента.

В активном центре бывает контактный участок и каталитический участок. К контактному участку присоединяется субстрат, а каталитический участок производит какое-либо воздействие на субстрат. У двухкомпонентных ферментов кофактор принимает участие в образовании активного центра.

Аллостерический центр – это место в молекуле фермента, куда подсоединяется вещество неорганической природы. Эти вещества называют эффекторами. Они способны либо усиливать активность фермента, либо ее снижать. Если усиливают – активаторы, снижают – ингибиторы.

Есть ферменты, где деления на центры не существует.

Механизм действия.

Для протекания химической реакции необходимо, чтобы молекулы вещества перешли из исходного состояния в активное.

Если в реакции участвует фермент, то вещество получает энергию в меньшей степени

- когда участвует неорганический катализатор.

Сахароза (фруктоза + глюкоза) – если разлагать без катализатора 133 кДж/моль;

если в водном растворе присутствуют ионы Н⁺ 107 кДж/моль;

если фермент сахараза = 39 кДж/моль.

По современным представлениям ферментативный катализ разделяют на 3 этапа:

1. Фермент в окружающей среде отыскивает то вещество, с которым он будет взаимодействовать. Скорость этапа очень высокая и зависит в основном от концентрации фермента и концентрации вещества.

2. К ферменту подсоединяется вещество, образуется фермент – субстратный комплекс, происходит изменение активного центра, происходит воздействие на субстрат. На этом этапе и происходит поглощение энергии субстратом. Этот этап имеет протяженность во времени.

3. Происходит отторжение субстрата в окружающую среду в измененном виде. Фермент приобретает свое первоначальное строение. Скорость этого этапа очень высокая и зависит от способности отработанного вещества поступать в окружающую среду.

Теория Фишера: «Теория ключа и замка» - фермент и субстрат подходят друг к другу.

Кошланд: «Теория руки и перчатки» - теория вынужденного соответствия. Объясняет относительную степень.