Ферменты коэффициент

Специфичность функциональных мицелл, состоящих из нуклеофильного ПАВ, так же как и фермента, определяется гидрофобным взаимодействием между субстратной группой К и катализатором. Это следует из данных на рис. 29, где отложена зависимость относительных значений константы скорости второго порядка ацилирования того и другого катализатора от гидрофобности группы К в молекуле сложного эфира. В качестве показателя гидрофобности приняты значения парциальных коэффициентов распределения группы Я между водой и октанолом (см. раздел Экстракционная модель в гл. I, а также рис. 25). Из наблюдаемых в опыте линейных зависимостей следует, что для того и другого катализатора справедливо утверждение чем гидрофобнее субстрат, тем быстрее протекает химическая реакция. [c.120]

Рис. 36. Константы" ассоциации Кь М"1, замещенных бензолов с активным центром фермента и их зависимость от коэффициентов распределения Р этих соединений в системе вода — октанол [83, 84]

Рис. 37. Константы сорбции АГь М , алифатических спиртов на активном центре фермента и их зависимость от коэффициентов распределения Р в системе вода — октанол [85, 83]

Возможные причины, обуславливающие инвариантность с изменением природы и концентрации соли второго члена, lg(/E //Es)p, могут быть следующими 1. Коэффициенты активности обоих ферментных компонентов не обнаруживают солевого эффекта, т. е. /е =/ез = 1 это означает, что сорбционная область активного центра как в свободном ферменте, так и в комплексе Михаэлиса представляет собой замкнутый участок поверхностного слоя глобулы, не контактирующий с водой [c.145]

В этом случае естественно допустить, что сорбция углеводородного фрагмента молекулы субстрата (или ингибитора) не должна менять природу сорбционного участка на поверхности ферментной глобулы (по сравнению со свободным ферментом). Следовательно, оба коэффициента активности /е и /ез могут одинаковым образом зависеть от состава среды. [c.145]

Величины Ь и — функции элементарных констант и начальных концентраций фермента и субстрата и в каждом конкретном случае определяются как коэффициенты уравнения (5.191). [c.203]

Для каждого из п промежуточных соединений, а также для фермента, субстрата и продукта можно на основе законов химической кинетики записать дифференциальное уравнение, описывающее изменение концентрации вещества во времени. С учетом материального баланса по ферменту и субстрату, полное изменение концентраций всех веществ во времени будет представлено системой (п+1) дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами и двух алгебраических уравнений [c.187]

Рассмотрим следующую модель. Имеется плоская мембрана, толщина которой равна I и площадь поверхности А, содержащая иммобилизованный фермент с концентрацией в мембране [Е]о. Мембрана погружена в раствор субстрата, концентрация которого равна [S]o. Коэффициент распределения субстрата между раствором и мембраной равен Р. Требуется найти зависимость между скоростью появления продукта в растворе и кинетическими параметрами ( кат И /Ст(каж)) ферментативной реакции. Подробный анализ этой модели приводится в работах [4, 5]. Если скорость ферментативной реакции мала по сравнению со скоростью диффузии и концентрация фермента мала по сравнению с концентрацией субстрата, начальная скорость ферментативной реакции на единицу объема мембраны будет равна [c.268]

Рабочей частью химического реактора является колонка заполненная гранулами фермента, иммобилизованного в геле полиакриламида [Е]о=1 10 М). Через колонку пропускают раствор субстрата в концентрации 1-10- М. Ферментативная реакция, в растворе характеризуется параметрами кат=Ю сек-, /Ст(каж)= = 0,1 М. Каков должен быть размер гранул иммобилизованного фермента, чтобы диффузия не играла существенной роли в ферментативной реакции, если коэффициент диффузии субстрата в геле равен 10- см сек. [c.275]

Коэффициент 0,018 необходим для учета изменения свободной энергии системы прп связывании фермента и субстрата он вводится в качестве поправки прн переходе от микроскопических к макроскопическим величинам [9]. Численная его величина / 2400 [c.40]

Полагая, по своей обычной методике, что гидролитический коэффициент ко для расщепления субстрата, связанного с ферментом продуктивно (т. е. с участием каталитического центра), не зависит от степени полимеризации субстрата и степени заполнения сайтов активного центра, Хироми принял, что величина соответствует плато, достигаемому каталитическими константами скоростей гидролиза при последовательном возрастании степени полимеризации субстрата (/го=Ь10 мин ) [8]. Далее, используя выражения (13) и (19) и численное значение константы скорости второго порядка гидролиза мальтозы, продуктивное связывание которой должно происходить с участием сайтов 6 и 7, прилегающих с двух сторон к каталитическому участку, Хироми рассчитал суммарное сродство этих сайтов, равное —3,1 ккал/моль. [c.52]

Рис. и. Позиционные изомеры при связывании тетрамерного субстрата с активным центром фермента, состоящим из пяти сайтов, кп,г — гидролитический-коэффициент (п — степень полимеризации субстрата, г — номер сайта, реального или условного, с которым связан восстанавливающий конец субстрата). Черный треугольник соответствует положению каталитического участка [c.63]

Для анализа экспериментальных данных (распределение продуктов ферментативной деструкции полимера в зависимости от степени полимеризации, или средняя степень полимеризации продуктов гидролиза) используют теоретические модели ферментативной деструкции полимеров — обычно весьма детализированные, но, как правило, содержащие сильные (и неочевидные) допущения, лишающие смысла всю детализацию. К ним относятся допущения об аддитивности показателей сродства индивидуальных сайтов, о постоянстве гидролитического коэффициента независимо от способа связывания субстрата и степени его полимеризации, о постоянстве инкремента свободной энергии активации действия фермента при последовательном заполнении его сайтов и т. д. Несоответствие теоретических данных, рассчитанных с помощью подобных упрощенных моделей, с экспериментальными нередко трактуется как доказательство в пользу существования таких неординарных механизмов, как множественная атака. При этом в работах, как правило, отсутствует критический анализ ограничений модели, и в частности анализ альтернативных механизмов действия фермента без априорного привлечения неординарных механизмов. [c.103]

Следовательно, в стационарном режиме ферментативного гидролиза целлюлозы в условиях заметного превращения исходного субстрата в промежуточные метаболиты скорость образования конечного продукта реакции меньше скорости действия первого компонента полиферментной системы в число раз, соответствующее коэффициенту ф в формуле (137). Физический смысл данного положения определяется сменой лимитирующей стадии от действия первого фермента в системе Е) к действию Ег, Ез или Е (см. схему 117). [c.129]

Предполагается, что концентрация субстрата для первой стадии реакционного пути постоянна и скорость на этой стадии пропорциональна нелинейной управляющей функции /. Обычная функция / для управления с отрицательной обратной связью имеет вид 1/(1 -I- К5Р ), где р — коэффициент ингибирования первой реакции. Предполагается, что все другие реакции в последовательности, указанной на схеме, являются реакциями первого порядка, обычно благодаря тому обстоятельству, что соответствующие ферменты при нормальных условиях весьма далеки от насыщения. Для таких функций имеется единственное стационарное состояние и может быть получено соотнощение между рил, гарантирующее, что это состояние асимптотически устойчиво при всех выборах констант скорости. Кроме того, когда при некоторых значениях параметров возможна неустойчивость, могут быть получены аналитические оценки области в пространстве параметров, в которой стационарное состояние глобально асимптотически устойчиво численные расчеты показывают, что эти оценки оказываются довольно точными [13, 19]. [c.324]

Нефти типа Б образуются на конечном этапе биохимической эволюции нефтяной залежи. Следующей, уже качественно новой, должна быть стадия Киров или асфальтов. Примечательно, что все эти нефти залегают на небольших глубинах, в зоне низкой пластовой температуры. Температура же является и главным фактором, определяющим возможность биодеградации нефти в залежи [29, 44]. В отличие от чисто химических реакций скорость биохимических процессов проходит через максимум. Это связано со спецификой действия биокатализаторов — ферментов, имеющих белковую природу. При температуре около 70 °С эффективность их действия резко уменьшается, что приводит к снижению скорости биодеградации, а при более высокой температуре происходит разрушение, т.е. наблюдается своеобразная "стерилизация", или "пастеризация", нефти в залежах. Следствием этого является закономерное изменение коэффициента К. с глубиной (рис. 6). [c.18]

Если эффектор является ингибитором фермента, коэффициент Хилла рассчитывают по формуле [c.335]

Примечание. 6 — концентрация микроорганизмов с, — концентрации органических веществ —концентрация ферментов V, -огехиометрические (экономические) коэффициенты (коэффициенты урожайности) а, к, К, К,, s. р — константы. [c.154]

Сравнивая уравнения (4.26) и (4.27), следует заключить, что гидрофобный специфический эффект в химотрипсиновом катализе сильно зависит от геометрии (пространственного строения) субстратной группы R (сравни коэффициенты при л в этих уравнениях). Наглядно это показано на рис. 42, где отложена величина специфического эффекта S от показателя гидрофобности я боковой субстратной группы R. Видно, что в общем случае специфический эффект проявляется при гидролизе лишь тех ацилферментов R—С(0)—Е, которые содержат в субстратном остатке нормальную (неразветвленную) алифатическую или фенилалкильную группу. Из этого следует, что гидрофобная полость в активном центре фермента, взаимодействующая с субстратной группой, представляет собой узкую щель ,в которую способна погрузиться только лишь линейная алифатическая или плоская арилалкильная углеводородная цепь молекулы субстрата. Геометрические свойства этой полости в активном центре не позволяют сорбироваться в ней разветвленным субстратным фрагментам. Во-вторых, наличие оптимума на кривой функции S—л (при п = 6, см. рис. 42, [c.149]

Рассмотрим в качестве примера реакцию фумарата на активном центре фумарат-гидратазы [1]. Коэффициент ди(Й>узии фермента и субстрата, соответственно, равен 4,5-10 см -с и 9,3-10" см -с . Принимая Ri + / г) равным примерно 5A и полагая, что фумарат-ион взаимодействует с 2—3 положительными зарядами на активном центре фермента, можно вычислить предельную константу скорости (0,8—1,5)-10 С учетом того, что в одной молекуле фумаратгидратазы имеется, по крайней мере, шесть активных центров, теория диффузионноконтролируемых реакций удовлетворительно описывает экспериментальное значение константы скорости (см. табл. 33). [c.270]

В работе [17] исследовали гидролиз о-нитрофенилового эфира р-О-галактопиранозида под действием р-галактозидазы (мол. вес 540000), иммобилизованной в 15%-иом геле полиакриламида. Эксперимент проводили следующим образом в раствор субстрата ([3]о= 1,66-10 2 М) помещали пластинку определенной толщины, вырезанную из куска геля, с равномерно распределенным в ней ферментом, и регистрировали реакцию по образованию в растворе о-нитрофенолят-иона. Ферментативная реакция, катализируемая ферментом в гомогенном водном растворе, характеризуется значениями /гкат = 273 сек- Лт(каж)= 1,73-Ю М. Коэффициент распределения субстрата между водой и гелем равен единице, коэффициент диффузии субстрата в геле равен 1-10 см /сек. [c.274]

Кинетика гидролиза этилового эфира Ы-ацетил-Ь-тиро-зина, катализируемого а-химотрипсином, иммобилизованным в геле агар-агара, изучалась согласно методике, описанной в предыдущей задаче. Концентрация фермента в геле равна 1-10- М, концентрация субстрата в растворе равна 1-10- м. Коэффициент диффузии субстрата в геле агар-агара в условиях опыта равен 2-10- см7оек. Найти, при какой толщине пластинки геля реакция будет полностью (с ошибкой не более 5%) контролироваться диффузией, если кинетика ферментативного гидролиза в гомогенном [c.274]

Имеется раствор фермента с молекулярным весом 100000 Плотность фермента в кристаллическом состоянии равна 1,25 г/см . С помощью критерия Тиле оценить, при каких значениях кат/ 7п(каж) реакция ферментз с нейтральной молекулой субстрата небольшого размера начнет зависеть от диффузии, если коэффициент диффузии субстрата в растворе равен 3-10- см /сек. В расчетах учесть, что в растворе объем молекулы белка за счет гидратации увеличивается примерно на 30%. [c.275]

Главное принципиальное отличие концепций Тома и Хпроми состоит в том, что константа скорости первого порядка расщепления олигомера, связанного с активным центром (гидролитический коэффициент), зависит от положения (позиции) субстрата и от степени его полимеризации (см. рис. 11). Напомним, что по теории Хироми эта константа является характеристической величиной для данного фермента и все изменения реакционной способности субстрата приписываются изменению константы ассоциации его с активным центром фермента. [c.64]

Сопоставляя па данном этапе рассмотрения концепции Хироми и Тома, мы видим, что отнесение константы Михаэлиса к соответствующим микроскопическим параметрам в рамках обеих концепций идентично (сравните выражения 14 и 15, с одной стороны, и 43 — с другой). Однако смысл каталитической константы в обеих концепциях различается (см. выражения 17 и 44). Если по гипотезе Хироми каталитическая копстапта пропорциональна гидролитическому коэффициенту ко, который является строго характеристическим для данного фермента, и определяется исключительно соотношением констант ассоциации субстрата в продуктивном и непродуктивном фермент-субстратном комплексах (17), то по гипотезе Тома величина гидролитического коэффициента зависит от способа связывания фермента с субстратом и от степени полимеризации последнего. На наш взгляд, это придает настолько больн1ую гибкость расчетам на основании концепции Тома, в особенности с помощью машинного анализа, что может в отдельных случаях делать бессмысленными определения показателей сродства индивидуальных сайтов активного центра. фермента, поскольку все наблюдаемые кинетические эффекты могут быть объяснены в рамках вариации гидролитического коэффициента при изменении структуры олигомерного субстрата и способов его связывания с ферментом. То же можно отнести и к определению константы скорости второго порядка ферментативного расщепления субстрата (см. выражения 18 и 45). [c.65]

Основным методическим подходом при картировании акгивно-го центра в концепции Тома является определение относительных частот расщепления связей полимерного субстрата под действием фермента. На рис. 11 видно, что расщепление каждого продуктивно связанного позиционного изомера должно приводить к образованию двух определенных продуктов. В итоге распределение продуктов реакции по олигомерам свидетельствует об относительной доле определенных позиционных изомеров при связывании субстрата с активным центром, и следовательно, о величине соответствующих микроскопических констант ассоциации позиционных изомеров, а скорость появления каждого продукта связана с соответствующим гидролитическим коэффициентом скорости реакции. Из кинетического уравнения (47) следует, что отношение скоростей образования продуктов Рт.г и Р ,+1,,+1 из одного субстрата со степенью полимеризации п равно отношению соответствующих микроскопических констант скоростей второго порядка [c.66]

TOB активного центра [2]. По мнению Тома, последовательное заполнение сайтов приводит к понижению активационного барьера реакции, тем самым увеличивая скорость расщепления реакционных связей субстрата. Соответственно с увеличением степени полимеризации олигосахаридных субстратов растет число заполненных сайтов в фермент-субстратном комплексе, что должно приводить к увеличению гидролитического коэффициента ио сравнению с гидролизом малых олигосахарндов, занимающих лишь несколько сайтов в активном центре фермента. Эти результаты, полученные Тома, представляются серьезным критическим замечанием в адрес основного положения концепции Хироми. [c.69]

Следует отмстить, что при всей прогрессивности количественного изучения структуры активных центров карбогидраз, основанного па создании топографической модели активного центра и построении соответствующей математической модели, этим методам присуща принципиальная ограниченность. Дело в том, что в модель активного центра с самого начала закладываются серьезные (и неочевидные) допущения — показатели сродства сайтов аддитивны гидролитические коэффициенты, характеризующие скорость расщепления гликозидной связи в фермент-субстратном [c.74]

Вместе с тем вся методология обработки экспериментальных данных базируется на весьма сильном допущении, что время, требуемое на единичный проскок субстрата (проокок на один мономерный остаток) вдоль активного центра в ходе множественной атаки, является характеристической величиной, постоянной для действия данного фермента, и независимой от степени полимеризации субстрата или от степени заполнения других сайтов активного центра мономерными остатками. Фактически, это предположение эквивалентно постулату Хироми о постоянстве микроскопического гидролитического коэффициента ферментативного расщепления связей субстрата независимо от степени его полимеризации и степени заиолнения активного центра, применимость которого на практике сомнительна (как в значительной степени отвергающего специфичность ферментативного катализа на молекулярном уровне). [c.88]

Таким образом, модель действия деполимераз (как эндо-, так и экзодействня), базирующаяся на представлении о множественной атаке, может быть с успехом заменена моделью, исходяпгей из картирования активного центра и базирующейся иа переменной величине ги/фолитичсского коэффициента действия фермента в зависимости от степени полимеризации субстрата и характера связывания его с активным центром. [c.93]

В соответствии с кинетической моделью и нотацией, принятой Хироми с сотр. [9], пгдролитическпй коэффициент / о ферментативной реакции является для каждого фермента характеристической величиной не зависит от способа связывания или длины цепи субстрата активный центр деполимеразы состоит из т сайтов, и каталитический участок расположен между сайтами г и гАг. [c.93]

Здесь, как правило, упускается из виду то фундаментальное положение для действия деполимераз, что состав продуктов действия ферментов на поли- или олигосахариды может сильно варьироваться (даже и без проскальзывания субстрата вдоль активного центра) и отражает в первую очередь значения кинетических параметров Кт, Ут или их отношение) действия фермента на индивидуальные олигосахариды (как исходные, так и образующиеся в процессе деструкции субстрата). Другая (также приемлемая, хотя и более формализованная) точка зрения базируется на том, что распределение продуктов реакции однозначно задается количеством сайтов в активном центре фермента, показателями их сродства к мономерным остаткам субстрата и положением каталитического участка, а также значениями гидролитического коэффициента при различной степени заполнения активного центра и различной степени полимеризации исходного субстрата. На наш взгляд, набор этих параметров обеспечивает столь гибкие возможности для объяснения практически любых распределений продуктов (промежуточных и конечных) в реакционной системе, что не нуждается в введении дополнительных концепций, к тому же с неясным физическим смыслом. [c.102]

Выше подчеркивалось, что для установления кожно-венозных коэффициентов можно использовать не только ЛД50, но и другие дозы, вызывающие точно учитываемый эффект. Для многих ФОС таким точно учитываемым эффектом может быть степень угнетения активности холинэстеразы крови и, следовательно, определение дозы вещества, вызывающей снижение активности фермента на 50% (I50). [c.94]

Голдбеттер и Вениератос [85] провели анализ влияния кооперативности действия ферментов в математической модели колебательной гликолитической реакции с активированием продуктом. Ими было установлено соотношение между неустойчивостью и значением коэффициента Хилла в аллостерической модели для фосфофруктокиназы. [c.125]

М растворе Na l (4—4,5 мл) и растворяют путем осторожного добавления 0,1 н. раствора NaOH. В связи с тем что карбоксипептидазы А и В являются металлоферментами, в ряде методик рекомендуют добавлять к раствору фермента, полученному по выщеуказанному способу, 0,5 мл 0,1 н. раствора 0 I2 и выдерживать раствор при 25°С в течение 10 мин. Концентрацию фермента можно определить, измерив оптическую плотность раствора при 278 нм (коэффициент молярной экстинкции 8,6-10 , м.м. = 34300). Полученный препарат фермента хранят в холодильнике. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология