ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цитированная литература из "Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях Издание 3" Лэйдлер, посвятивший ряд своих работ исследованию влияния давления на реакции, протекающие с участием ферментов, писал в своей книге Химическая кинетика действия энзимов [87] Измерение скоростей химических реакций в растворе при различных гидростатических давлениях позволяет получить весьма ценную информацию о природе этих реакций. К несчастью, изучение этих эффектов еще находится в начальной стадии, и даже среди небиологических систем лишь немногие были исследованы с этой точки зрения. Однако имеющиеся ограниченные данные предоставили некоторые интересные сведения . В цитируемой книге и в несколько более ранней монографии Джонсона, Эйринга и Полиссара [88] собран и обобщен практически весь имевшийся к тому времени экспериментальный материал по применению давления для изучения действия ферментов. [c.236] Влияние давления на активность другого фермента — химотри-псина — было впервые изучено в работе [92] позднее это исследование было повторено японскими учеными [93]. Основные результаты, полученные в цитированных работах, таковы даже кратковременное (в течение 5 мин) приложение давления 6—8 кбар обусловливает частичную инактивацию химотрипсина при pH 7,6 и 25° С инактивация составляет около 40 % при 6 кбар и около 60 % при 8 кбар. Концентрация фермента влияет на степень его инактивации давлением в сильно разбавленных растворах процесс инактивации протекает по первому кинетическому порядку относительно фермента. Константа скорости возрастает с повышением давления в интервале 5,5—6,5 кбар объемный эффект активации этого процесса имеет весьма значительную отрицательную величину (—40 см /моль при 15—25° С). [c.237] Подводя итоги исследованиям воздействия давления на активность ферментов, Лэйдлер [87] отмечает, что высокое давление (выше 3—4 кбар) увеличивает как скорость, так и степень денатурации. В отличие от этого умеренное давление (до 1 кбар) уменьшает скорость и степень денатурации. Это свидетельствует о существенном различии денатурированных состояний белков в указанных двух областях давлений. Лэйдлер перечисляет ряд факторов, могущих обусловливать эти различия, в первую очередь — изменение ионизации (как было показано в цитированных выше работах, эффект давления в сильной степени зависит от pH). Различие объемных эффектов (реакции и активации), несомненно, связано и с структурой белков. Возможны и иные эффекты, анализ которых требует тщательного исследования. [c.238] Этот случай изображен схематически на рис. 28, а. [c.239] В таблицах 73 и 74, взятых из книги Лэйдлера [87], суммирован имеющийся экспериментальный материал о влиянии давления на скорость ферментативных реакций. В этих таблицах приведены величины экспериментально найденных значений Аи. [c.239] В заключение приведем результаты недавно выполненной работы Ю. М. Азизова с соавторами [95], исследовавших влияние давления на скорость разложения перекиси водорода каталазой. Определение велось конкурентным методом в качестве конкурентной реакции служило окисление аскорбиновой кислоты перекисью водорода в присутствии пероксидазы. Ранее Азизовым было показано, что давление в 1000 атм практически не влияет на скорость пероксидазного окисления аскорбиновой кислоты. [c.241] Авторы [95] нашли, что с увеличением давления (в интервале от атмосферного до 1000 атм) разложение перекиси водорода каталазой заметно замедляется. Это торможение не обусловлено ни протеканием реакции в диффузионной области, ни эффектами десольватации при образовании активированного комплекса. На основе анализа полученных данных о влиянии давления и температуры на скорость реакции высказывается вывод, что наблюденный эффект объясняется различием структуры белковой части фермента в исходном и переходном состояниях. В этом случае переходное состояние должно обладать большим объемом и в то же время большей жесткостью по сравнению с исходным состоянием. [c.241] Подводя итоги, следует отметить, что до настоящего времени сложный вопрос о причинах различного влияния давления на скорость реакций ферментативного катализа недостаточно выяснен. Здесь требуются дальнейшие тщательные исследования. [c.241] Вернуться к основной статье