Теоретические основы ферментативного катализа

Ферменты увеличивают скорость химических реакций за счет снижения энергетического барьера без изменения уровня свободной энергии субстратов. Снижение энергетического барьера без изменения свободной энергии субстратов достигается за счет того, что его превращение происходит не одномоментно, а через ряд промежуточных состояний. Для перехода от одного промежуточного состояния к другому требуется относительно небольшое количество свободной энергии. Благодаря этому в реакцию вовлекается большое количество молекул субстрата.

Ферментативные реакции протекают в три этапа. Вначале фермент взаимодействует со своим субстратом с образованием фермент-субстратного комплекса.

Е + S ® ЕS

На втором этапе происходит преобразование субстрата в составе фермент-субстратного комплекса с образованием комплекса фермент-продукт. Причем преобразование субстрата в продукт происходит через ряд промежуточных состояний, требующих меньшей величины энергии активации, чем для прямого перехода субстрата в продукт. Таким образом, величина необходимой энергии активации раскладывается на несколько этапов, которые могут быть преодолены молекулами с относительно низкой свободной энергией.

ЕS® ЕS*®ЕS**®ЕР

На последнем этапе происходит расщепление комплекса фермент-продукт

ЕР® Е + Р

В общем виде ферментативную реакцию можно записать следующим образом:

 
 

S Е Р

как следует из записи, фермент не подвергается химическим модификациям и выходит из реакции в неизменном виде


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: