Переходное состояние Активированный конформация

Изучение переходного состояния имеет важнейшее значение не только для органической химии. Все биохимические процессы фермент — субстратного взаимодействия также протекают через активированный комплекс. Специфичность биохимических процессов обусловлена не тем, что субстрат и фермент строго соответствуют друг другу как ключ и замок, такое соответствие приводило бы лишь к комплексообразованию с минимумом энергии для системы. Как показал Кошланд, подобное соответствие является индуцированным, оно возникает в момент взаимодействия фермента и субстрата и сопровождается деформациями молекул. Так, гидролиз гликозидной связи лизоцимом сопровождается изменением конформации пиранозы в полу-кресло только такая конформация соответствует стереохимии реакционного центра фермента. [c.164]

Эти сложности вызывают необходимость соответствующих упрощений. Для гомогенных реакций путь таких упрощений очевиден, н при выборе конфигурации активированных комплексов часто исходят из близости их состава, структуры и конформации к характеристикам исходных веществ или продуктов реакции, либо некоторых промежуточных соединений. Для реакции на поверхностях трудности связаны с отсутствием надежных данных о степенях свободы, сохраняющихся в переходном состоянии (хотя с достаточной уверенностью можно ожидать исчезновения по крайней мере одной поступательной степени свободы). Хотя частоты колебаний в активированных комплексах неизвестны, здесь заманчивым обстоятельством оказывается то, что при обычных температурах каталитических реакций и достаточно больших значениях этих неизвестных частот они уже не влияют на сумму по состоя- [c.81]

Но АР = Р — Р°, где Р° — свободная энергия конформера (понятие, физический смысл которого мы уяснили), а -— свободная энергия переходного состояния (называемого часто активированным комплексом). Но что такое переходное состояние Обычно ему сопоставляют седловую точку на ПНЭ. Однако Р = V — Т8, где и и 5, соответственно, энергия и энтропия активированного комплекса. Энергия-это понятно. Но как можно сопоставить точке энтропию Перевальная точка отвечает конформации (для любой из которых = 0)- не [c.142]

Когда так или иначе установлена конформация реагирующей системы в переходном состоянии, дальнейшее исследование возможно по двум направлениям. Одно из них иллюстрирует предложенная Эйрингом и Поляни теория активированного комплекса (см. [195]). Она рассматривает ансамбль молекулярных систем, находящихся в переходном состоянии, как находящийся в обратимом равновесии с ансамблем реагентов, переходы же из него в ансамбль продуктов необратимы. Существует несколько различных методов вывода выражения для константы к скорости бимолекулярной реакции, основанных на этом предположении (см. [46, 197]), но все они приводят к одному и тому же уравнению [c.53]

Согласно теории абсолютных скоростей реакций, влияние давления на скорость реакций в растворе определяется уравнением /вапса — Поляньи (сйп/Ь/ф)т = — У 1КТ, где АУ — и.шене-пие объема при образовании активированного комплекса из исходных соединений. Чем сильнее уменьшается объем при образовании активированного состояния, тем больше ускоряющий эффект давления на скорость реакции. Согласно Гоникбергу, чем больше пространственно затруднена данная реакция, тем в большей степени она должна ускоряться давлением. В случае асимметрического синтеза это должно приводить к снижению значения р при увеличении давления. Однако, как следует из приведенных выше данных, это предположение не оправдывается и явление необходимо объяснять уменьшением пространственных затруднений для протекания стерически затрудненной реакции и уменьшением энтропии активации в результате создания более плотного переходного состояния. Аналогично действие и комплексообразующих добавок, создающих благоприятные конформации в переходном состоянии. [c.225]

Принципы получения каталитических антител и их ферментативная активность. Современные представления о механизмах ферментативного катализа основываются на теории переходного состояния, главные положения которой были сформулированы Л. Полингом [99], а в термодинамических терминах - М. По-лани в 1920-х гг. В соответствии с этой концепцией образование фермент-субстратного комплекса сопровождается конформаци-онными и структурными перестройками субстрата, значительно понижающими энергетический барьер, который необходимо преодолеть для превращения субстрата в продукт реакции. Такое временное нестабильное состояние субстрата в фермент-субст-ратном комплексе получило название переходного состояния. Исходя из этих представлений, можно заключить, что активные центры ферментов в ходе эволюции были сформированы таким образом, чтобы обеспечивать не только связывание субстратов, но и их фиксацию в промежуточном активированном - переходном - состоянии. В настоящее время установлена структура многих субстратов в переходном состоянии и осуществлен химический синтез их стабильных аналогов (transition state analogue -TSA), которые активно используются для получения эффективных ингибиторов ферментов. [c.427]

Активация белков в результате протеолитического расщепления одной или нескольких пептидных связей-широко распространенный механизм регуляции в биологических системах. Если белок в активированной форме является ферментом, то его неактивный предшественник называется проферментом (или зимогеном). Наиболее изученный процесс активации профермента - это превращение химотрипсиногена в химотрипсин, происходящее следующим путем. Под действием трипсина пептидная связь между остатками 15 и 16 в молекуле химотрипсиногена разрывается и в результате образуется химотрипсин. Возникшая при этом новая концевая аминогруппа изолейцина-16 загибается внутрь молекулы белка, где электростатически связывается с аспартатом-194. Это взаимодействие служит пусковым механизмом для ряда локальных изменений конформации, конечный результат которых - формирование кармана для связывания ароматических (либо больших неполярньгк) боковых цепей субстрата. Кроме того, формируется полость оксианиона, стабилизирующая переходное состояние. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология