Механизм ферментативных реакци

Данный простой пример приводит к интересным предположениям относительно механизмов ферментативных реакций. Происходит ли конформационное изменение субстратного тетраэдрического интермедиата пли остатка активного центра фермента Очевидно, для решения этой проблемы необходимы биоорганические модели. Такие модели, которые еще только будут созданы, дадут возможность определить механизм действия протеаз исходя из тетраэдрического интермедиата с относительно фиксированной конформацией. [c.252]

Флуоресцентный метод применяют для изучения быстрых реакций возбужденных молекул, кислотно-основных реакций возбужденных молекул и комплексообразования в возбужденном электронном состоянии, определения концентрации люминесцирующих веществ в смеси, изучения кинетики и механизма ферментативных реакций, изучения межмолекулярного переноса энергии. [c.74]

С другой стороны изучение ферментативных реакций в стационарном режиме имеет ряд существенных недостатков. Наиболее важным из них является то, что стационарная кинетика дает весьма ограниченную информацию о детальном кинетическом механизме ферментативной реакции. Стационарная кинетика, отражая лишь лимитирующие стадии процесса, практически не дает информации о быстрых , нелимитирующих стадиях превращения субстрата в активном центре фермента. Определение элементарных констант скорости многостадийной ферментативной реакции из данных стационарной кинетики не представ-ляется.возможным. Действительно, кинетика каталитической реакции, включающей п промежуточных соединений (схема 5.16), описывается 2 п + 1) константами скорости. Стационарная же скорость этой обратимой реакции независимо от числа промежуточных соединений, принимающих участие в механизме реакции, дается уравнением (см. гл. VI) [c.174]

Изучение кинетики и механизма ферментативных реакций. [c.84]

Кроме того, важно указать, что довольно часто внутримолекулярные реакции идут не по тем механизмам, что межмолекулярные. Более того, обыкновенно группы, вообще не обладающие заметной каталитической активностью в межмолекулярных реакциях, приобретают ее во внутримолекулярных процессах. Это обстоятельство необходимо учитывать при рассмотрении механизмов ферментативных реакций. [c.94]

Поскольку на практике соотношения (5.18) соблюдаются довольно часто, стационарная кинетика находит широкое применение при исследовании механизмов ферментативных реакций. [c.174]

Более детальную информацию о механизме ферментативной реакции с участием ряда промежуточных соединений дает изучение процесса в нестационарном режиме. Именно поэтому теоретические и экспериментальные методы исследования нестационарной кинетики ферментативных реакций получили в последнее время существенное развитие. [c.175]

Именно этот подход к исследованию механизма ферментативной реакции при переменной концентрации субстрата, основанный на изучении кине- [c.180]

Исследование механизма ферментативных реакций методами релаксационной кинетики [c.206]

При анализе механизмов ферментативных реакций наибольшее применение нашел метод температурного скачка. Это объясняется тем, что разработана достаточно простая и надежная аппаратура, позволяющая осуществить изменение температуры за несколько микросекунд, а также тем, что данный метод позволяет работать с небольшим объемом исследуемого раствора (до 0,1 мл), что весьма важно при исследовании реакций с ферментами. Метод температурного скачка использует чувствительную спектрофотометрическую аппаратуру и, следовательно, можно регистрировать весьма незначительные концентрации промежуточных соединений [39, 41, 42]. Принципиальная схема установки температурный скачок приведена на рис. 71. Обычно температурный скачок осуществляется за счет разряда высоковольтного конденсатора через раствор электролита в реакционной ячейке. [c.213]

Релаксационные методы, используемые для исследования быстрых химических реакций в растворе, имеют весьма высокую разрешающую способность. Так, например, метод поглощения ультразвука обнаруживает время разрешения вплоть до наносекундного диапазона [42]. Именно поэтому релаксационная кинетика широко используется при исследовании механизмов ферментативных реакций. [c.214]

Подобным образом можно анализировать температурные зависимости констант ингибирования или констант диссоциации ионогенных групп активного центра фермента. Однако при анализе зависимостей констант равновесия ферментативной реакции от температуры следует принимать во внимание, что они могут быть эффективными величинами. Так, например, константы Михаэлиса в обш,ем случае не являются истинными константами равновесия даже при наличии двухстадийного механизма ферментативной реакции [см. уравнение (6.7)]. Более того, даже если изучаемый процесс равновесный, его константа равновесия может оказаться эффективной величиной, зависящ,ей, например от pH среды [см. уравнение (6.182)]. В этом случае при корректном анализе температурной зависимости реакции необходимо учитывать теплоты ионизации ионогенных групп субстрата или активного центра фермента. [c.264]

В таблице 15 приведены данные по влиянию профлавина на кинетические параметры гидролиза этилового эфира N-бензоил-глицина, катализируемого папаином [13]. Исходя из предположения о двухстадийном механизме ферментативной реакции, предложить кинетическую схему реакции папаина в присутствии профлавина и вычислить возможные кинетические и равновесные параметры реакции. [c.95]

Основные рентгеноструктурные данные о строении активного центра лизоцима и его комплексов с субстратными аналогами и сделанные из них выводы о механизме ферментативной реакции были получены с использованием одной тетрагональной формы кристаллического фермента при низких или комнатных температурах [49] (чтобы уменьшить разрушающее действие рентгеновского излучения на белок [30]). В связи с этим возникает серьезный вопрос, насколько можно распространить эти выводы на другие условия, например, на поведение лизоцима при физиологических или обычных экспериментальных условиях (как правило, 25° или 37°С), так как выше 25° С классическая тетрагональная форма кристаллического лизоцима превращается в орторомбическую [47—53]. [c.159]

Характер зависимости Уд и /Сд от pH, концентрации соли, концентрации кофермента и т. п. дает дополнительную информацию о механизме ферментативной реакции. [c.322]

Предлагаемый вниманию читателя учебник написан известным американским биохимиком Д. Мецлером. Автор поставил перед собой цель дать анализ структур, функций и процессов, характерных для живой клетки, с позиций современной биоорганической химии и молекулярной физики. Он концентрирует внимание на всестороннем рассмотрении протекающих в клетках химических реакций, на ферментах, катализирующих эти реакции, основных принципах обмена веществ и энергии. Впервые приведена классификация химических механизмов ферментативных реакций (нуклеофильное замещение, реакции присоединения, реакции элиминирования, реакции изомеризации и др.). В этом наиболее наглядно проявилась особенность рассмотрения биохимических проблем с позиций биоорганика. Обстоятельно изложены многие вопросы, которым прежде не уделяли должного внимания в курсе биохимии. Это касается в частности количественной оценки сил межмолекулярно-го взаимодействия, принципов упаковки молекул в надмолекулярных структурах (самосборка), кооперативных структурных изменений макромолекул и их комплексов. Приведены основные сведения о структуре и функциях клеточных мембран, об антигенах и рецепторах клеточных поверхностей. Весьма подробно рассмотрены также вопросы фотосинтеза, зрения и ряда других биологических процессов, связанных с поглощением света при этом охарактеризована природа некоторых физических явлений, наблюдаемых при взаимодействии света и вещества. [c.5]

Использование ингибиторов для изучения механизмов ферментативных реакций [1, 36] [c.31]

Метка может переходить также от А к Р или от В к Q. Как мы увидим далее, данные об обменных реакциях подобного типа очень полезны для дифференциации кинетических механизмов ферментативных реакций. [c.35]

Механизмы ферментативных реакций чрезвычайно сложны, причем трудности в их изучении усугубляются отсутствием точных сведений о структуре большинства ферментов. В огромной полимерной молекуле фермента имеется несколько различных активных центров, которые могут взаимодействовать с молекулами исходного вещества (или субстрата, как принято его называть в учении 9 катализе). Ранее считалось, что высокая специфичность действия фермента объясняется точным стереохимическим и электронным соответствием активных центров ферментов к молекул субстрата - так называемая концепция ключа и замка . Позднее оказалось, что механизм действия ферментов более сложен и гибок. Субстрат S первоначально образует с ферментом F комплекс [c.158]

В случае фосфоглицератмутазы механизм ферментативной реакции аналогичен, но фосфатный остаток в молекуле фосфофермента присоединяется к имидазольной группе [87а]. [c.132]

В настоящее время представление об активном центре со строго определенными стерическими свойствами дает наиболее логическое объяснение одному из важных свойств ферментов как катализаторов, а именно их очень высокой специфичности. Ферменты специфичны для определенных типов реакций, например для гидролиза некоторых связей или переноса некоторых групп, и могут быть специфичными даже в отношении определенного количества субстратов среди большого числа других, обладающих такими же связями. Если не во всех, то по крайней мере в большинстве случаев ферменты катализируют реакции только одного из пары оптических энантиоморфных изомеров. Таким образом, любые детальные механизмы ферментативных реакций должны быть в состоянии объяснить химическую и стереохимическую специфичность. Связанные с этим проблемы часто аналогичны тем, с которыми приходится сталкиваться при интерпретации механизма действия катализаторов циглеровского типа (см. разд. 10 гл. IV) в реакции получения стереорегулярных полимеров. [c.108]

Использование релаксационного подхода к изучению механизмов ферментативных реакций привело к выяснению детального постадийно-го механизма катализа ряда ферментов. В качестве примера рассмотрим проведенное Г. Хаммесом исследование механизма катализа аспартатаминотрансферазой. [c.212]

Основное внимание в книге уделено закономерностям действия ферментов-деиолимераз, катализирующих деградацию полимерных субстратов. При этом иллюстрация теоретических положений кинетики и механизмов ферментативных реакций проводится главным образом иа примерах превращения полисахаридов, К этому есть несколько причин. Во-первых, полисахаридные субстраты часто представлены гомополисахарндами, т. е. построены из одинаковых звеньев и соединены в цепи одинаковыми связями (глюкоза. и а-1,4 связи в амилозе, глюкоза и (3-1,4 связи в целлюлозе, Ы-ацетилглюкозамин и -1,4 связи в хитине и т. д.). Это в [c.7]

При получении соотношений (17) и (18) делается еще одно допущение (также неочевидное), что о здесь принимается в качестве характеристической константы, величина которой не зависит от степени полимеризации субстрата или от конкретной позиции субстрата (и расщепляемой связи) в активном центре фермента. Иначе говоря, величина ко по гипотезе Хироми задается только химическим механизмом ферментативной реакции, ио не вторичной специфичностью фермепт-субстратного взаимодействия. [c.42]

В самом общем виде механизм ферментативной реакции включает последовательность событий в активном центре фермента, протекающих в пространстве и во времегп- и изменяющих определенные химические связи субстрата. Первым актом в цепи этих событий является образование физического контакта между ферментом и превращаемым субстратом, последним — уход продуктов из активного центра и возвращение фермента к прежнему состоянию. Таким образом, описание механизма ферментативного катализа должно включать число и последовательность элементарных (индивидуальных) стадий реакции наряду с численными величинами констант скоростей этих стадий (временное описание событий, или кинетический механизм реакции) и характер участия функциональных групп фермента в данных превращениях (пространственное описание событий). [c.168]

Класс линейных механизмов достаточно велик он включает в себя практически все механизмы ферментативных реакций. Именно для таких реакций Кинг и Альтман впервые использовали методы теории графов [1]. Если в механизме есть стадии, где реагируют две и более молекулы промежуточного вещества, то это — нелинейный мехапизм. Приведенный нами механизм (1.1)—линейный. Соответствующий граф представлен на рис. 1.1. Вершины этого графа — промежуточные вещества, ребра — реакции. Направление реакций указывается стрелками. [c.72]

Напомним, что сильные кислоты имеют низкие значения р/Са, а сопряженные основания являются слабыми основаниями. В то же время очень слабые кислоть1 имеют высокие значения р/(а, а сопряженные основания являются сильными основаниями. При рассмотрении механизмов ферментативных реакций целесообразно знать значения р/(а следующих групп [c.51]

Существует предположение, что механизм ферментативной реакции, включающий образование кабоний-иона, действует в случае лизоци-ма — фермента, основная роль которого состоит в атаке и расщеплении полисахаридных цепей пептидогликанового слоя клеточных стенок бактерий [10]. Лизоцим содержится в качестве защитного агента в слёзной жидкости, в других выделениях организма и в очень больших количествах в яичном белке. Лизоцим из яичного белка был первым ферментом, у которого методом дифракции рентгеновских лучей была определена полная трехмерная структура [И]. [c.98]

Исследование свойств р-галактозидазы показало существенное значение остатка имидазола и сульфгидрильной группы фермента для протекания реакции. На основании этих данных предложен механизм ферментативной реакции, заключающийся в одновременной нуклеофильной атаке остатка имидазола на гликозидный центр и электрофильной атаке водорода сульфгидрильной группы на кислород гликозидной вязи [c.400]

Биогенетическим предшественником эргоалкалоидов выступает 4-изопен-тенилтриптофан 6.419. Механизмы ферментативных реакций, ведущих от предшественника 6.419 к тетрациклическим алкалоидным молекулам, достаточно сложны и не до конца выяснены. Принципиальный же путь их биогенеза показан на схеме 143 (путь А). [c.526]

Некоторые из особенностей реакций, катализируемых ферментами, аналогичны тем, которые найдены для гетерогенных реакций,, например вид кинетического уравнения и действие ингибиторов [8]. Бейлис предложил [9] механизм ферментативного катализа, основанный на адсорбции субстрата на поверхности фермента, за которой следует реакция адсорбированного соединения. В настоящее время имеется много аналогичных доказательств [1, 3, 8] того, что между субстратом и ферментом протекает специфическая химическая реакция (а не простая физическая адсорбция), точно так же как между субстратом и поверхностью катализатора в гетерогенном катализе. Когда станет больше известно о структуре активных мест в молекуле фермента, тогда возникнет реальная необходимость рассмотреть геометрию поверхности молекулы фермента пока же часто оказывается достаточным рассматривать соединение субстрата S и молекулы фермента Е как единое целое. Большинство механизмов ферментативных реакций представляет собой видоизменение простой картины реакции промежуточных соединений или комплексов, описанных в гл. I. Эти видоизменения были предложены многими исследователями, однако вклады Михаэлиса и Ментена ПО] Бриггса и Холдейна [И] оказались особенно существенными. [c.111]

Открытие поразительной аналогии между химическими каталитическими реакциями и ферментативными процессами получило дальнейшее подтверждение в работах М. Бертло, X. Шен-байна [26] и др. Накопление экспериментальных данных сопровождалось первыми попытками теоретически обосновать каталитический механизм ферментативных реакций в работах М. Траубе [27,], В. Кюне [23] и др. [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология