Фермент активность, определение

Для большинства ферментов имеется определенное значение pH, при котором их активность максимальна выше и ниже этого значения их активность уменьшается. Для разных субстратов оптимум по pH может сдвигаться. Некоторые примеры приведены в табл. 6.9. Однако не во всех случаях кривые зависимости каталитической активности от pH имеют колоколообразную форму. Примером может служить инвертаза, катализирующая гидролиз сахарозы. Она сохраняет постоянную активность в интервале pH 3,0—7,5. С увеличением концентрации фермента скорость реакции увеличивается (см. уравнение [c.302]

Помимо активного центра, в молекуле фермента может присутствовать также аллостерический центр (или центры) (от греч. alios—другой, иной и steros-пространственный, структурный), представляющий собой участок молекулы фермента, с которым связываются определенные, обычно низкомолекулярные, вещества (эффекторы, или модификаторы), молекулы которых отличаются по структуре от субстратов. Присоединение эффектора к аллостерическому центру изменяет третичную и часто также четвертичную структуру молекулы фермента и соответственно конфигурацию активного центра, вызывая снижение или повышение энзиматической активности. Ферменты, активность каталитического центра которых [c.125]

У однокомпонентных ферментов роль активных групп выполняют определенные химические группировки, входящие в белок. Эти группировки получили название активных центров ферментов. Активный центр — часть молекулы ферментного белка, с помощью которой фермент соединяется с субстратом [c.43]

Существует обширная группа ферментов, активность которых проявляется только в присутствии определенных соединений небелковой природы. Эти соединения называются кофакторами. Кофакторами могут быть, например, ионы металлов или органические соединения сложного строения — их обычно называют кофер-ментами. В большинстве случаев связь между коферментом и белком слабая и кофермент можно отделить от белка весь комплекс в целом есть холофермент, а белок (лишенный активности) без кофермента называют апоферментом. [c.356]

Особую группу ферментов составляют надмолекулярные (или мультимолекулярные) ферментные комплексы, в состав которых входят не субъединицы (в каталитическом отношении однотипные протомеры), а разные ферменты, катализирующие последовательные ступени превращения какого-либо субстрата. Отличительными особенностями подобных муль-тиферментных комплексов являются прочность ассоциации ферментов и определенная последовательность прохождения промежуточных стадий во времени, обусловленная порядком расположения каталитически активных (различных) белков в пространстве ( путь превращения в пространстве и времени). Типичными примерами подобных мультиферментных комплексов являются пируватдегидрогеназа и а-кетоглутаратдегидрогеназа, катализирующие соответственно окислительное декарбоксилирование пировиноградной и а-кетоглутаровой кислот в животных тканях (см. главу 10), и синтетаза высших жирных кислот (см. главу 11). Молекулярные массы этих комплексов в зависимости от источника их происхождения варьируют от 2,3 10 до 10 10 Ассоциация отдельных ферментов в единый недиссоциирующий комплекс имеет определенный биологический смысл и ряд преимуществ. В частности, при этом резко сокращаются расстояния, на которые молекулы промежуточных продуктов должны перемещаться при действии изолированных ферментов. Ряд таких мультиферментных комплексов, иногда называемых ферментными ансамблями, структурно связан с какой-либо органеллой (рибосомы, митохондрии) или с биомембраной и составляет высокоорганизованные надмолекулярные системы, обеспечивающие жизненно важные функции, например тканевое дыхание (перенос электронов от субстратов к кислороду через систему дыхательных ферментов). [c.129]

Зависимость констант Михаэлиса кз и Км от pH мон ет быть весьма сло кной. Поэтому для исследования зависимости от pH србды требуется использование буферных растворов. При этом нередко оказывается, что между компонентами буферного раствора (особенно НРО ") и ферментом имеется определенное взаимодействие. Кроме того, влияние на активность белка и активность субстрата также оказывает ионная сила раствора, что еще в большей стенени усложняет интерпретацию процесса в буферном растворе. Этот факт не всегда принимался во внимание. Во всех уравнениях, применявшихся в этом разделе, концентрации должны быть заменены на активности. Когда концентрация субстрата меняется в широком диапазоне, то поправка на активность может быть весьма существенной. Например, изучение скорости реакции уреаза — мочевина в диапазоне концентрации мочевины от 0,0003 до 2,0 М показало, что при высоких концентрациях мочевины скорость реакции надает [112]. Это может быть связано с изменением активности, а не механизма реакции. [c.564]

Одна из наиболее характерных особенностей действия ферментов состоит в чрезвычайно сильной зависимости ферментативной активности от pH среды, в которой происходит реакция. Ферменты активны лишь в узком интервале значений pH, и для них характерно наличие в этом интервале определенной максимальной активности, резко уменьшающейся по обе стороны от оптимального значения pH. [c.151]

Врожденные нарушения обмена отдельных аминокислот. Пристальное внимание ученых привлекают некоторые наследственные заболевания человека, являющиеся следствием первичного дефекта обмена отдельных аминокислот. Возникновение и дальнейшее развитие специфического патологического синдрома при таких заболеваниях обусловлено полным или частичным отсутствием активности определенных ферментов организм либо теряет способность синтезировать данный фермент, либо образуется недостаточное количество его, либо синтезируется аномальный фермент, отличающийся по структуре от нативного. Следствием такого врожденного дефекта обмена является накопление в тканях нормальных промежуточных или побочных (неспецифических) продуктов обмена, оказывающих токсическое влияние на организм и в первую очередь на ЦНС. Этим, пожалуй, объясняется тот факт, что в основном заболевают дети в раннем возрасте, у которых затем развиваются специфические расстройства психической деятельности. Весьма вероятно также, что отдельные аминокислоты и продукты их обмена в оптимальных концентрациях являются эссенциальными для деятельности мозга. Поэтому задача биохимиков, физиологов и клиницистов состоит в том, чтобы выяснить зависимость между развитием патологического синдрома при врожденных пороках обмена и специфическими нарушениями обмена аминокислот. Приводим примеры подобных нарушений. [c.467]

Удельная активность - активность фермента, отнесенная к 1 мг фермента. Пример определения активности фермента дана молекулярная масса фермента, равная 120 ООО г/моль. Концентрация фермента равна 1,0 мМ. Собственно значения активности определяют экспериментально и в данном примере активность равна 2800 мкмоль/мин. Удельная активность равна 2800 12 10" = 2,3 Ю ед/мг. [c.32]

Ферменты катализируют биохимические реакции стереоспеци-фично. Вследствие этого асимметрический синтез в природе происходит повсеместно и чаще всего в единственном направлепии, Следовательно, большинство природных соединений оптически активно, потому что получены ири каталитическом действии ферментов, обладающих определенной трехмерной структурой, В самом общем виде можно сказать, что между субстратом и активным центром фермента существует точное геометрическое соответствие, Например, фермент триозофосфатизомераза катализирует превращение оптически неактивного диоксиацетонмонофос-фата до о-глицеральдегид-З-фосфата [59]. Субстрат имеет прохиральный центр , и один атом водорода специфически переносится с одной стороны (ге-поверхности) двойной связи на карбонильную [c.203]

Своеобразную и важную роль играют многие процессы ферментативного катализа. Катализаторами в них служат ферменты (энзимы), которые представляют собой сложные органические вещества, принадлежащие обычно к белкам с высоким молекулярным весом, вырабатываемым в животных или растительных организмах и обладающим высокой каталитической активностью. Каждый фермент катализирует определенный химический процесс или определенную группу химических превращений. Ферментативный катализ играет больщую роль п жизнедеятельности организмов и широко используется в промышленности н в быту, в особенности при переработке пищевых продуктов (хлебопечение, квашение, винокурение и др.). При этом основными являются процессы брожения, т. е. такие процессы, в которых изменение химического состава вещества происходит в результате жизнедеятельности тех или других микроорганизмов, например дрожжей, плесеней или соответствующих бактерий. Действующим началом в этих случаях служат различные ферменты, вырабатываемые этими микроорганизмами, Ферменты сохраняют свою активность и способндсть действовать и будучи выделенными из микроорганизмов. [c.494]

Здесь необходимо указать, что символы Е, ЕН, ЕНг и т. д. описывают только состояние ионизации определенных групп фермента, контролирующих ферментативную реакцию. Ионизация остальных групп белковой глобулы здесь вообще не рассматривается. Согласно схеме (10.1) активный центр фермента имеет две ионогенные группы, причем константы их диссоциации в свободном ферменте и в фермент-субстратном комплексе являются различными (в принципе, схема (10.1) может описывать и реакцию фермента, активный центр которого содержит четыре ионогенные группы, две функционируют в свободной форме фермента и две — в фермент-субстратном комплексе). [c.219]

Ферменты представляется возможным прикрепить к поверхности носителя путем сорбции к ионитам — катионитам (содержащие активные кислотные группы) или к анионитам (содержащим преимущественно основные группы). В качестве сорбентов — носителей ферментов часто используют гель гидроокиси алюминия или фосфата кальция, диатомит, модифицированный крахмал, бентониты, кизельгуры и др. Сорбцию ферментов осуществляют либо в колонках путем пропускания раствора фермента с определенной скоростью через слой ионитов, либо в реакторах, в которых сорбент определенное время перемешивают с раствором фермента. Полученный продукт затем используют как иммобилизованный ферментный препарат. Адсорбция фермента к носителю не обеспечивает их длительную стабилизацию. Более длительную стабилизацию обеспечивает ионообменное связывание фермента, например на модифицированных ионообменных целлюлозах. [c.205]

В основе технологии очень многих пищевых продук- тов лежат ферментативные процессы. Как показано в гл. IV 14, каждый фермент проявляет активность при строго определенной концентрации ионов водорода, т. е. при определенном значении pH среды. При отклонении pH от оптимального значения для данного фермента активность его резко снижается и тот биологический процесс, в котором он участвует, за- медляется или совсем прекращается. Поэтому кот роль pH при различных ферментативных процессах является обязательным. [c.143]

Высокая селективность Ф. м. а. обусловлена образованием фермент-субстратного комплекса в процессе каталитич. акта, требующим структурного соответствия активного центра фермента и субстрата. Поэтому большинство ферментов активно только в р-циях с субстратом одного определенного типа или с фуппой субстратов, имеющих общие структурные фуппы. Напр., фермент глюкозооксвдаза катализирует окисление практически только одного вида глюкозы - Р-П-глюкозу, к-рую можно определять без разделения сложной смеси моно-и олигосахаридов. В данном случае проявляется субстратная специфичность фермента. [c.79]

При иммобилизации ферментов необходимо, чтобы активные группы матрицы ие блокировали каталитич, центр фермента, а условия иммобилизации ие приводили к потере его активности. Определенные ограничения иа способ иммобилизации налагают и особенности субстрата. Так, в случае высокомол. субстратов нельзя использовать методы инкапсулирования или включения фермента в гель, Еслн матрица несет иа себе заряды, то заряд субстрата влияет на кинетич. параметры р-ции разноименные заряды иа носителе и субстрате увеличивают скорость р-ции, катализируемой И. ф,, одноименные заряды ее снижают в м. б. причиной полной потери активности препарата. Заряды носителя и субстрата влияют также иа величину pH, при к-рой скорость ферментативной р-ции максимальна. [c.215]

Очень часто присутствие того или иного нона металла или аннона (например, С1 ) оказывается необходимым для работы фермента. В ряде случаев ион металла связывается с ферментом в определенном центре на его поверхности или внутри молекулы. Влияние иона на катализируемую реакцию может быть обусловлено присутствием сильного электрического заряда. Некоторые ионы металла способны обратимо окисляться и восстанавливаться. Благодаря этому свойству железо, медь и кобальт входят в состав активных центров многих ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы. Важное значение имеет также способность ионов металлов влиять на взаимную ориентацию разных участков молекулы белка или других макромолекул. Связывание иона металла может вызывать радикальные изменения в конформации молекулы (гл. 4, разд. В. 8.в). [c.156]

Контроль концентраций ферментов безусловно является очень удобным способом адаптации организма к относительно долговременным изменениям условий, однако не подходит для быстрого ответа на эти изменения. Остановка синтеза фермента с периодом полужизни в несколько дней, например, не оказывает немедленного эффекта на скорость удаления его субстрата или скорость образования его продуктов. В связи с этим неудивительно, что получили развитие и другие механизмы, а именно механизмы регуляции активности определенных ферментов. [c.536]

Активная кислотность играет большую роль при действии ферментов. Для каждого фермента есть определенная оптимальная кислотность или оптимальная концентрация водородных ионов (pH), при которой каталитическая активность проявляется наиболее полно. [c.519]

Второе явление, происходящее на уровне единичного фермента, состоит в изменении по ходу функционирования фермента на определенных этапах типа его активности. Это, естественно, присуще тем ферментам, которые потенциально обладают несколькими разнотипными активностями. Очень интересным и важным в практическом отношении является обратная транскриптаза, огромный интерес к которой связан с тем, что она входит в состав вируса ВИЧ-1, вызывающего СПИД. Рассмотрим схематично механизм работы этого фермента. [c.225]

Антиферментные средства — вещества, избирательно подавляющие активность определенных ферментов. [c.32]

Механизм простых реакций, катализируемых ферментами, в основном описывается схемой, приведенной в предыдущем разделе. Такие каталитические реакции используют для определения концентрации субстрата, активатора (вещества, которое способствует проявлению каталитической активности определенной группы ферментов), ингибитора (вызывающего замедление реакции), а также фермента. [c.392]

Некоторые болезни человека, особенно генетически обусловленные наследственные заболевания, связаны с недостаточностью или полным отсутствием одного или нескольких ферментов в тканях. С другой стороны, патологические состояния могут быть вызваны избыточной активностью того или иного фермента в таких случаях иногда удается подобрать лекарственный препарат, ингибирующий активность этого фермента. Измерение активности некоторых ферментов в плазме крови, эритроцитах или образцах тканей имеет важное значение для диагностики многих заболеваний. В наше время ферменты широко используются не только в медицине, но И в химической и пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве. Ферменты играют определенную роль даже в повседневном домашнем хозяйстве. [c.226]

Примерно в то же время бьшо обнаружено, что в пище животных, кроме витаминов, должен присутствовать целый ряд неорганических элементов, которые так же, как и коферменты, необходимы для активности определенных ферментов. В качестве примера можно привести цинк-незаменимый элемент питания человека и животных, являющийся важным компонентом множества различных ферментов. [c.275]

При изучении изозимного состава ферментов в тканевых экстрактах или в суспензиях субклеточных фракций, представляющих собой сложную смесь многих ферментов, необходимо ставить соответствующие контрольные пробы, в которых из инкубационной смеси, используемой для проявления активности определенных ферментов, исключаются субстраты. [c.338]

Ферментами, или энзимами, называются катализаторы, обеспечивающие протекание всевозможных биохимических реакций в живых организмах. Все без исключения ферменты относятся к классу белков. В одних случаях ферментативная активность присуща простым белкам — протеинам, состоящим только из полипептидных цепей. Другие простые белки — апоферменты — проявляют каталитическую активность лишь в присутствии определенных органических промоторов, называемых коферментами. Встречаются среди ферментов также сложные белки, протеиды, состоящие из полипептидной части, соединенной с так называемой простетической группой, относящейся к другим классам соединений. Существуют ферменты, активные только в присутствии определенных ионов, обычно ионов металла, называемь1Х ионным кофактором. [c.427]

По второму направлению известны способы продления действия лекарственных средств путем воздействия на биологические системы организма (подавление активности определенных ферментов или замедление экскреции и др.), модификации самого лекарственного вещества химическая — создание пролекарств и труднорастворимых солей физическая — уменьшение удельной поверхности частиц, а также модификация лекарственной формьт, проводимая с использованием различных вспомогательных веществ (главньтм образом, полимеров). [c.291]

Лля рутинных определений активности эндоглюканазы все шире используется КМЦ, окрашеш1ая ковалентно присоединенным красителем. Показания данного метода достаточно хорошо коррелируют с данными по определению вискозиметрической активности для целого ряда целлюлазных комплексов [3, 68]. Активность по окрашенной КМЦ обычно выражают в относительных единицах. Однако она может быть пересчитана в абсолютные единицы с использованием калибровочного графика, который получают индивидуально для каждого фермента. Методика определения активности приведена в разделе 5.6. [c.137]

Среди каталитических методов высокую чувствительность и селективность имеют ферментативные методы, основанные на использовании реакций, катализируемых ферментами. Ферментативными методами определяют субстраты, сами ферменты и эффекторы ферментов (соединения, мешающие активности ферментов). Методы определения субстратов — веществ, на которые действуют ферменты — высокоселективны и даже специфичны, что позволяет определять субстраты непосредственно в матрице сложных объектов (кровь, биомассы и биожидкости, многокомпонентные технологические растворы). Чувствительность определения при этом обусловлена методом, выбранным для контроля за скоростью процессов. Часто в этих случаях используют ферментные электроды. Методы определения эффекторов ферментов высокочувствительны, но не всегда селективны. [c.272]

Эффекту рекуперации энергии реакции кристаллическими и белковыми носителями с ее вторичным возвратом к активному центру катализатора или фермента присущ определенный признак, сближающий гетерогенные и ферментные катализаторы — чувствительность их активных центров к природе носителя, очень сильная у простетических групп и значительно пониженная, но всегда существующая для атомных ансамблей. Анализ, произведенный в ряде работ [106], показал, что именно это отношение активного центра или группы к носителю, а также к присоединяемым молекулярным аддендам, есть основной и главный признак ферментоподобности катализаторов все катализаторы, способные активироваться носителем и аддендом, ферментоподобны. Это еще не ферменты, но уже некоторые ферментоиды . Если в [c.47]

После очень кратковременного контакта при связывании трипсина с оксиалкилметакрилатным гелем (4 мг связанного фермента на 1 г сухого геля) получали различное микроокружение фермента путем блокирования остающихся реакционноснособных групп глицином, этаноламином или этилендиамином [52]. Ни в одном случае не наблюдался сдвиг оптимума pH для активности, определен- [c.430]

Следует сказать, что вообще этот способ выражения для количества фермента нельзя считать совершенным. Как ясно из определения, он основан на измерении скорости катализируемой ферментом реакции. Однако эта скорость зависит не только от указанных выше условий, но также (как это будет показано ниже) от концентрации и активности фермента, ионной силы раствора и многих других факторов. Таким образом, наиболее правильной мерой абсолютного количества фермента должно быть число гмолей его или, нри неэквивалентности их числу каталитических центров, условное число гмолей активных центров гмоли фермента, деленные на число активных центров в молекуле). Разумеется, такой способ выражения будет находить все большее применение по мере получения индивидуальных ферментов и определения их молекулярного веса, а также концентрации активных центров. [c.10]

Таким образом, исследуя экспериментально зависимость относительной степени торможения активности фермента ([Е ]/[Е]о) от времени и измеряя площадь под полученной кривой, можно, зная величину определить [Е]о, т. е. концентрацию каталитических центров фермента. Константа определенная ранее в работе Уилсона и сотрудников [ПО, 1И ], составляет для карбамилированной ацетилхолинэстеразы электрической ткани угря 2,6-10" (pH 7,0 температура 25°). [c.173]

Можно считать, что для каждого фермента имеется определенная оптимальная концентрация водородных ионов, при которой он наиболее активен. Изменение активной кислотности среды в ту или другую сторону от оптимума pH вызывает пониженг1е активности ( )ермента. [c.58]

Для каждого фермента характерна определенная область оптимальных значений pH (оптимум pH), при которых он проявляет максимальную активность (рис. 9-6 и табл. 9-5). Форма кривых, описываюпщх зависимость активности фермента от pH, отражает способность [c.239]