ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика ферментативных реакций из "Биологическая химия" Субстратная константа идентична константе равновесия взаимодействия любого белка с лигандом (см. гл. 1). [c.80] Легко видеть, что если к к ,тоК К . [c.81] График зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата имеет вид гиперболы, т. е. такой же, как кривая насыщения белка лигандом (рис. 2.17, а). При высокой концентрации субстрата, когда все молекулы фермента находятся в форме Е8 (полное насыщение), скорость реакции становится максимальной (У ). Очевидно, что при полунасыщении (т. е. когда половина молекул фермента находится в форме Е8) скорость реакции равна Какс центрация субстрата, при которой достигается эта скорость, и дает численную величинг) константы Михаэлиса (поэтому константу Михаэлиса называют также концентрацией Михаэлиса). [c.81] В большинстве реакций в организме участвует не один, а два субстрата, например А + В + В. Взаимодействие фермента с каждым из субстратов характеризуется собственной константой К . Ее определяют по зависимости скорости реакции от концентрации данного субстрата при постоянной (обычно насыщающей) концентрации второго субстрата. [c.83] Кроме того, возможны и другие, параллельно протекающие реакции образования некоторых промежуточных продуктов. Но и в таких случаях уравнение Михаэлиса—Ментен оказывается справедливым, только представляет собой более сложную функцию констант скорости частных реакций. [c.83] Например, для определения лактатдегидрогеназы было взято 100 мг ткани печени, эту навеску инкубировали в течение 15 мин в растворе субстрата и обнаружили, что образовалось 210 мкмоль продукта следовательно, в печени содержится 210 (0,1 X 15) = 140 единиц лактатдегидрогеназы на 1 г печени. [c.84] Часто находят удельную активность фермента она равна числу единиц фермента в образце, деленному на массу белка (в мг) в этом образце. Например, если в 1 г ткани печени содержится 140 единиц лактатдегидрогеназы и 200 мг белка, то удельная активность лактатдегидрогеназы в печени равна 140/200=0,7 (мкмоль/ мин)/мг. Удельной активностью особенно часто пользуются при очистке ферментов по мере удаления посторонних белков доля выделяемого фермента в препарате увеличивается, следовательно, возрастает удельная активность (табл. 2.4 см. также табл. 1.9). По возрастанию удельной активности оценивают эффективность отдельных стадий очистки. [c.84] Молярная активность указывает, сколько молекул субстрата превращается одной молекулой фермента за 1 минуту (молярную активность иногда обозначают как число оборотов ). В табл. 2.5 приведена молярная активность некоторых ферментов. [c.85] Так называемый бифункциональный фермент имеет наиболее низкую молярную активность среди известных. Однако это не означает, что его физиологическая роль тоже низка (подробнее об этом ферменте см. рис. 9.31). [c.85] Зависимость скорости реакции от температуры. Скорость ферментативных реакций, как и всяких других, зависит от температуры при повышении температуры на каждые 10 °С скорость увеличивается примерно вдвое (правило Вант-Гоф-фа). Однако для ферментативных реакций это правило справедливо лишь в области низких температур — до 50-60 °С. При более высоких температурах ускоряется денатурация фермента, что означает уменьшение его количества соответственно снижается и скорость реакции (рис. 2.17, е). При 80-90 °С большинство ферментов денатурируется практически мгновенно. Количественное определение ферментов рекомендуется проводить при 25 °С. [c.85] Зависимость скорости реакции от pH. Изменение pH приводит к изменению степени ионизации ионогенных групп в активном центре, а это влияет на сродство субстрата к активному центру и на каталитический механизм. Кроме того, изменение ионизации белка (не только в области активного центра) вызывает конформационные изменения молекулы фермента. Колоколообразная форма кривой (рис. 2.17, д) означает, что существует некоторое оптимальное состояние ионизации фермента, обеспечивающее наилучшее соединение с субстратом и катализ реакции. Оптимум pH для большинства ферментов лежит в пределах от 6 до 8. Однако есть и исключения например, пепсин наиболее активен при pH 2. Количественное определение ферментов проводят при оптимальном для данного фермента pH. [c.85] Вернуться к основной статье