Кривая связывания, гиперболическая

Аллостерические взаимодействия проявляются в характере кривых зависимости начальной скорости реакции от концентрации субстрата или эффектора, в частности в -образности этих кривых (отклонение от гиперболической кривой Михаэлиса-Ментен). 8-образный характер зависимости V от [8] в присутствии модулятора обусловлен эффектом кооперативности. Это означает, что связывание одной молекулы субстрата облегчает связывание второй молекулы в активном центре, способствуя тем самым увеличению скорости реакции. Кроме того, для аллостерических регуляторных ферментов характерна нелинейная зависимость скорости реакции от концентрации субстрата. [c.156]

Физиологическая функция гемоглобина и миоглобина заключается в обратимом связывании кислорода непосредственно ферро-порфириновой группой. Связывание кислорода гемоглобином характеризуется 5-образной зависимостью между долей оксигенированных гемов и логарифмом концентрации растворенного кислорода [98, 100]. В противоположность этому связывание кислорода молекулой миоглобина характеризуется гиперболической зависимостью Эти различия показаны на рис. 4, на котором приведены кривые диссоциации кислорода тетрамерного гемоглобина человека, со- [c.35]

Кривая связывания — освобождения кислорода гемоглобином имеет сигмоидную форму (тогда как форма соответствующей кривой для миоглобина гиперболическая). Это свиде- [c.170]

Тем ие менее вид зависимостей относительных спектральных изменений от концентрации субстрата совершенно различен для изолированных каталитических тримеров и для интактного фермента. На рис. 17.11 сравнивается гиперболическая кривая связывания сукцината с тримерами и сигмоидная кривая кооперативного связывания с интактными молекулами. Как видно иа рисунке, кооперативность присуща только интактным молекулам и для ее возникновения необходимо присутствие К-цепей. [c.101]

Гемоглобин по своему строению гомологичен миоглобину и практически представляет собой тетрамер миоглобина — оба белка действуют взаимосвязанно в биологических системах. Такая кооперация в действии, помимо прочего, требует от гемоглобина высокого сродства к кислороду при его высоком парциальном давлении и низкого сродства при недостатке кислорода. Рис. 3-39 графически демонстрирует связывание кислорода гемоглобином и миоглобином. Форма кривой сигмоидная для гемоглобина и гиперболическая с крутым подъемом для миоглобина. [c.415]

Фосфофруктокиназа - наиболее важный регуляторный компонент гликолиза. Этот тетрамерный фермент ингибируется высокими концентрациями АТР, снижающими его сродство к фруктозо-6-фосфату. Если реакция протекает в присутствии высоких концентраций АТР, то кинетика фосфофрукто-киназной реакции описывается не гиперболической кривой, а сигмоидной (рис, 12,9). Этот аллостерический эффект усиливается при связывании АТР с высокоспецифичным регуляторным центром, локализованным отдельно от каталитического центра. Ингибиторный эффект АТР обращается под действием АМР. Следовательно, активность фермента возрастет при снижении отношения [ЛТР]/[ЛМР]. Другими словами, гликолиз стимулируется в условиях низкого энергетического заряда клетки. Как уже упоминалось, гликолиз поставляет также углеродный скелет для процессов биосинтеза. Следовательно, регуляторное действие на фосфофруктокиназу будут, очевидно, оказывать также сигналы об избытке или недостатке строительных блоков. Действительно, фосфофруктокиназа ингибируется цитратом, ранним промежуточным продуктом в цикле трикарбоновых кислот (разд. 13.2). Высокое содержание цитрата [c.34]

Кошланд и сотр. [17] рассмотрели четыре из возможных способов взаимодействия четырех субъединиц, каждая из которых имеет один центр связывания субстрата. Предполагалось, что субъединицы могут сушествовать в двух формах — связываюшей и не связывающей субстрат. При этом рассмотрении предшествующие выводы Моно [8] и Аткинсона [3] умышленно не принимались во внимание. В результате тщательного сравнения кинетических следствий, проистекающих из постулируемых схем взаимодействия, было установлено два весьма важных общих положения а) системы с взаимодействующими субъединицами могут давать нормальные гиперболические кривые насыщения (это следует сопоставить с приведенными в начале этой главы данными о том, что сигмоидные кривые могут быть получены при разных условиях, не обязательно связанных с субъединицами или с взаимодействием субстратных центров) б) для объяснения одних и тех же опытных данных (одной кривой насыщения) пригодны почти в равной мере многие разные модели следовательно, кинетический анализ сам по себе не позволяет сделать выбор среди возможных формальных механизмов регуляции активности ферментов. [c.242]

Это обычное выражение, которое описывает гиперболическую кривую насыщения для взаимодействия лиганда Р с идентичными и независимыми местами связывания в молекуле белка [ср. с уравнением (15.28)]. [c.95]

Гемоглобин же содержит четыре центра связывания, по одному в каждой из четырех субъединиц, причем все эти центры действуют кооперативно. Вспомним, что когда один центр связывания гемоглобина занят молекулой кислорода, у других центров связывания сродство к кислороду возрастает. Это проявляется в том, что после связывания первой молекулы кислорода кривая насьпцения гемоглобина кислородом резко идет вверх и принимает сигмоидную форму. Аналогичным образом гомотропный аллостерический фермент (рис. 9-21, А) имеет несколько центров связывания для своего субстрата, действующих кооперативно, так что связьшанне одной молекулы субстрата значительно облегчает присоединение к ферменту последующих молекул субстрата. Поэтому зависимость скоро-, сти ферментативной реакции от концентрации субстрата описывается сигмоидной, а не гиперболической кривой. [c.260]

Важной особенностью гемоглобина, которая обусловлена наличием нескольких гем-групп, является форма кривой связывания кислорода не простая гиперболическая кривая насыщения, как для миоглобина, а S-образная. Сродство гемоглобина к кислороду возрастает с давлением. Поэтому при умеренных давлениях гемоглобин эффективно связывает кислород в легких, но отдает его миоглобину при низких давлениях в тканях. При потере кислорода образуется дезоксигемоглобин, субъединицы молекулы слегка смещаются относительно друг друга и поворачиваются так, что два р-гема удаляются друг от друга на расстояние около 6,5 А. Эта конформационная перестройка, несомненно, тесно связана с кооперативным взаимодействием гемов, которое позволяет им более прочно связывать кислород, когда молекула уже частично окислена. Однако детали этого взаимодействия еще не ясны. В концентрированных солевых растворах (например, в 4 М Na l) молекула [c.375]

Гиперболическая кривая насьпцения субстратом для нерегуляторного фермента, приведенная вьппе на рис. 9-4, очень напоминает кривую связывания [c.260]

Модель Михаэлиса-Ментен оказала большое влияние на развитие энзимологии. Достоинство этой модели-в простоте и широкой применимости. Все же не все ферменты подчиняются кинетике Михаэлиса-Ментен. В первую очередь-это большая группа аллостерических ферментов, для которых зависимость скорости реакции V от концентрации субстрата [8] имеет сигмоидную форму, а не гиперболическую, как предсказывает уравнение Михаэлиса-Ментен [уравнение (15)]. Вспомним, что кривая связывания кислорода для миоглобина-гиперболическая, тогда как для гемоглобина-сигмоидная. Ситуация с ферментами совершенно аналогична. В аллостерических ферментах один активный центр в молекуле фермента оказывает влияние на другой активный центр в той же молекуле. В результате такого взаимодействия между субъединицами связывание субстрата становится кооперативньш , и кривая зависимости V от [c.118]

На рис. 4.9 представлена типичная 8-образная кривая оксигенации гемоглобина (кривая о) и гиперболическая кривая оксигенации миоглобииа (кривая Ь). Последняя соответствует более прочному связыванию кислорода активным центром миоглобииа. [c.74]

Таким образом, если процесс связывания протекает необратимо или псевдонеобратимо в условиях равенства концентрации Lo и Qp, кинетическая кривая процесса комплексообразования имеет гиперболический вид и кривизна гиперболы, определяется параметром k (рис. 76). [c.185]

Действительно, из рис. 91, б видно, что при проведении процесса связывания в условиях Qo=Lo, Во=0 кинетическая кривая ассоциации прогестерона с прогестерон-связывающим глобулином имеет гиперболический вид и описывается уравнением (8.30), что соответствует процессу связывания по схеме (8.1) в условиях псевдонеобратимости, т. е. при [c.205]

Большинство гемоглобинов позвоночных, так же как и регуляторные ферменты, обладает четвертичной структурой (рис. 113). Подобно тому как регуляторные ферменты часто состоят из разнородных (регуляторных и каталитических) полипептидных субъединиц, гемоглобины в большинстве случаев тоже построены из субъединиц двух различных типов. Наиболее обычный гемоглобин взрослого позвоночного представляет собой тетрамер, состоящий из двух а- и двух р-цепей, к каждой из которых присоединен гем (рис. 113). По-видимому, наличие в молекуле разнородных субъединиц существенно для кооперативного характера связывания кислорода (см. кривую для НЬ на рис. 112). У гомотетрамеров кривые насыщения кислородом имеют гиперболическую форму, сходную с формой кривой насыщения миоглобина. Благодаря сложности структуры высшего порядка (т. е. гетеротетрамерии) у гемоглобинов и регуляторных ферментов смогла выработаться высокая регуляторная эффективность. В частности, те и другие белки способны резко изменять свою функциональную активность при незначительных изменениях в концентрации субстрата или газа. У гемоглобинов это выражается в том, что они могут высвобождать большие количества связанного кислорода при крутом градиенте концентрации Ог в тканях. Вместе с тем концентрации свободного кислорода в плазме крови поддерживаются на низком уровне. [c.361]

Кооперативный эффект связывания кислорода гемоглобином обеспечивает быстрое насыщение гемоглобина кислородом в легких. Гемоглобин, связывающий до четырех молекул кислорода (по одной гемом каждой из четырех субъединиц), отличается от миоглобина по форме кривой насыщения кислородом, или кривой оксигенации. В случае миоглобина кривая оксигенации имеет гиперболическую форму, а в случае гемоглобина — (рис. 5.8). Сигмоидность формы кривой означает, что связывание кислорода гемоглобином происходит кооперативно, т. е. присоединение кислорода к одному гему облегчает его присоединение к остальным темам в составе тетрамера. Сродство гемопротеинов к кислороду характеризуют величиной Р50, численно равной парциальному давлению кислорода, при котором 50 % участков связывания кислорода находятся в состоянии полного насыщения. Для миоглобина Р50 составляет обычно [c.211]

Второе различие состоит в том, что кривая диссоциации кислорода в случае миоглобина имеет гиперболическую форму, а в случае гемоглобина-сигмоидную. Как будет указано ниже, сигмоидная форма кривой идеально соответствует физиологической роли гемоглобина как переносчика кислорода в крови. На молекулярном уровне сиг-моидность формы означает, что связывание кислорода гемоглобином происходит кооперативно, т. е. присоединение кислорода к одному гему облегчает его присоединение к остальным. [c.70]

Рассмотрим структурную основу аллосте-рических эффектов. Гемоглобин можно расщепить на составляющие его полипептидные субъединицы. Вьщеленные а-цепи гемоглобина по своим свойствам имеют много общего с миоглобином. Сама по себе а-цепь характеризуется высоким сродством к кислороду, гиперболической кривой диссоциации кислорода и таким связыванием [c.75]

Изобразим уравнение (33) графически, приняв Хя = 10" М и 1 = 10 . Зависимость У от [8] вьфажается сигмоидной, а не гиперболической кривой (рис. 6.23). Другими словами, это уравнение соответствует кооперативному связыванию субстрата. Если число оборотов в расчете на один активный центр одинаково для фермент-субстратных комплексов с Rl и R2, то график зависимости скорости реакции от концентрации субстрата также будет сигмоидным, поскольку [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология