Активность, единицы число на молекулу фермент

Концентрацию фермента рекомендуется выражать в величинах Е на I мл раствора, а удельную активность — в ферментных единицах Е на I мг белка. Последняя величина зависит от чистоты препарата, и поэтому при определении удельных каталитических активностей недостаточно очищенных препаратов фактически указывают лишь нижний предел активности, а для двух произвольных ферментов с различным молекулярным весом сравнение удельных активностей в общем случае не отражает их истинные каталитические свойства. В отличие от этого молекулярная активность фермента, равная эффективной константе скорости распада фермент-субстратного комплекса, является более точной физико-химической характеристикой. Эту величину определяют как число молекул субстрата, превращаемого за 1 мин одной молекулой фермента в условиях субстратного насыщения. Она равна числу ферментных единиц Е в одном микромоле фермента, поскольку сама единица количества фермента Е выражена в микромолях субстрата, превращаемого за 1 мин. Естественно, что молекулярную активность можно определить лишь для достаточно чистых ферментных препаратов. Связь между удельной и молекулярной активностью выражается соотношением [c.59]

Молекулярной активностью фермента называют величину, показывающую число молей субстрата, превращаемых за одну минуту одной молекулой фермента в условиях субстратного насыщения. Она равна числу ферментных единиц в одном микромоле фермента. Молекулярную активность можно определить только для достаточно чистых ферментов. Когда субстрат является полимером или веществом со многими превращаемыми связями, вместо числа молекул субстрата учитывают число связей, превращаемых ферментом. [c.514]

По своим физико-химическим характеристикам ферменты ничем особенно не отличаются от других катализаторов и долгое время их резко выделяло только одно свойство — высокая химическая специфичность, настройка на определенное превращение определенных субстратов. Но по мере того как совершенствовалась техника получения ферментов в чистом виде, выяснялась природа их активных групп, появилась возможность определения истинной активности ферментов в виде числа молекул субстрата, превращаемых при определенных условиях одной активной группой фермента в единицу времени. [c.116]

Обычно реакцию исследуют поляриметрическим методом, поскольку удельное вращение сахарозы положительно, а сумма удельных вращений глюкозы и фруктозы отрицательна. Поэтому в процессе гидролиза оптическое вращение любого данного раствора меняет знак, откуда и происходит термин инверсия . В ранних работах но химии ферментов за единицу активности фермента принимали время, необходимое для того, чтобы в известных условиях эксперимента (температура, pH) достигнуть нулевой оптической активности раствора. Позднее в результате более или менее сложного пересчета единиц активность стали измерять в числах молекул сахарозы, гидролизованных за единицу времени одной молекулой фермента. [c.349]

Разумно предположить, что при сверхмалых концентрациях БАС лимитирующей стадией всего процесса будет диффузия молекул БАС из объема к поверхности клетки. Все другие стадии, например, химическая трансформация БАС, их связывание с активным или аллостерическим центром фермента и т. п. происходят намного быстрее. Характерное время может быть таким образом определено как обратное от числа (г) столкновений БАС с клеткой за единицу времени. Значение Z можно легко рассчитать с помощью уравнения Смолуховского [c.119]

Для выражения активности в практической работе с ферментами часто пользуются произвольными понятиями удельной и молярной активности. Удельную активность фермента принято выражать числом единиц ферментативной активности на 1 мг белка (или числом каталов на 1 кг активного белка). Количество молекул субстрата, подвергающихся превращению одной молекулой фермента в продукт в процессе реакции в единицу времени при полном насьш1ении фермента субстратом, принято называть числом оборотов фермента, или молярной активностью (молярная каталитическая активность выражается в каталах на 1 г-моль фермента). Одна молекула каталазы эритроцитов способна, например, расщепить в 1 с 44000 молекул перекиси водорода . [c.158]

Для сопоставления каталитической эффективности разных ферментов определяют молекулярную активность, которая соответствует числу единиц в 1 мкмоль фермента (Е/мкмоль) или, иначе говоря, соответствует числу молекул субстрата, превращаемых одной молекулой фермента за 1 мин. Молекулярную активность можно определить лишь в том случае, если известны молекулярная масса фермента и его молекулярная концентрация в растворе. Как правило, такие измерения возможны только для ферментов, полученных в чистом (гомогенном) состоянии. [c.45]

Молекулярная активность соответствует числу единиц в одном микромоле фермента (при оптимальной концентрации субстрата), т. е. числу молекул субстрата, превращаемых в одну минуту одной молекулой фермента . [c.99]

В заключение этого раздела можно отметить, что определение молекулярного веса многих ферментов позволило лучше изучить и их каталитическую активность. Например, оказалось возможным определить для многих ферментов, какое число молекул субстрата может превращать одна молекула фермента в единицу времени (за 1 мин). Эта величина получила название число оборотов или молекулярная активность фермента . Для каталазы печени лошади это число доходит до 5 ООО ООО, для холинэстеразы, выделенной из сыворотки крови — 90 ООО, а-амилазы — 19 ООО и т. д. Эти цифры дают ясное представление о поразительной в некоторых случаях активности ферментов и их способности повышать в огромное число раз скорость катализируемых ими реакций. [c.134]

Совокупность экспериментальных данных, теоретический анализ, аналогии с гемоглобином привели к построению модели, объясняющей механизм регуляции активности ферментов следующим образом. Молекула фермента состоит из нескольких одинаковых субъединиц, в каждой содержится один специфический центр для связывания различных типов молекул (частиц субстрата или химических регуляторов). Молекула белка, состоящая из определенного ограниченного числа единиц, всегда имеет ось симметрии. Полагают, что молекула фермента может быть в двух состояниях, сохраняя при каждом из них свою симметрию. Эти два состояния различаются по энергии связей между субъединицами в менее напряженном состоянии молекула фермента избирательно присоединяет активатор и субстрат, в более напряженном — ингибитор. Соединяясь с ферментом, данная разновидность молекул — субстрат, активатор или ингибитор — будет усиливать дальнейшее связывание молекул своей категории. При изменении относительных концентраций молекул субстрата или регуляторов равновесие может сдвигаться в ту или другую сторону. Так осуществляется взаимодействие (противоположно направленное или кооперативное) центров связывания в ферментной частице фермент реализует действие различных сигналов, переходя в одно из двух возможных равновесных состояний. [c.92]

В случае применения данного метода для определения молекулярных весов следует сделать некоторые предположения о чувствительности молекул к излучению. Леа [54] предположил, что одного акта ионизации в любом месте молекулы достаточно для уничтожения ее биологической активности. В отдельных случаях использовались другие предположения. Необходимо также знать распределение ионизации в пространстве. Исследования в камере Вильсона показали, что ионизация локализуется в сгустки, близкие к месту первичной ионизации, в среднем по три пары ионов на сгусток. Из основной теории и измерений ионизации можно получить более подробную картину. Таким образом, по общим данным об излучении можно получить число ионных сгустков / на единицу объема образца для данной дозы облучения. Если чувствительный объем молекулы фермента равен V, то вероятность попадания одного сгустка в этот объем равна VI, а вероятность того, что ни один сгусток не попадает в этот объем, определяется формулой Пуассона Отсюда следует, что, если один ионный сгусток, попадающий в чувствительный объем, инактивирует одну молекулу, доля неповрежденного фермента определяется выражением [c.355]

Величина Аз в выражении (7) имеет размерность время Эту величину часто называют числом оборотов, так как она показывает число молекул субстрата, превращаемых в продукт одним активным центром фермента в единицу времени. Однако [c.506]

В качестве примера действия излучения на ферменты можно рассмотреть инактивацию дезоксирибонуклеазы (ДНКазы) — фермента, который расщепляет ДНК. На рис. 2.1 приведено действие облучения в разных дозах на активность молекул ДНКазы ин витро при трех различных концентрациях в растворе. Сразу же можно заметить, что с увеличением дозы облучения увеличивается процент инактивированных молекул. Кроме того, радиочувствительность, т. е. реакция на единицу дозы облучения, меняется в зависимости от концентрации фермента в растворе в растворах с низкой концентрацией инактивируется намного больше молекул, чем в растворах с высокими концентрациями. Вероятно, по мере уменьшения концентрации фермента в растворе и увеличения числа молекул воды относительно числа молекул фермента излучение более интенсивно инактивирует молекулы фермента. Это — хорошая иллюстрация косвенного действия излучения (см. гл. 1). При очень больших концентрациях фермента основной радиационный эффект обусловлен прямым действием излучения на фермент. Напротив, при низких концентрациях повреждения фермента вызываются главным образом диффузией реакционноспособных свободных радикалов воды. Для значительной инактивации каталитических свойств фермента ин витро требуется облучение в дозах, превышающих десятки грей. Кроме облучения ферментов ин витро, можно также облучать клетки, а затем выделять необходимые ферменты и проверять их каталическую активность. И опять для получения заметного эффекта ин виво требуется облучение в дозах, превышающих несколько десятков грей. Эти дозы на порядок выше, чем те, которые необходимы для выраженного повреждения клеток. Например, облучение в дозе 1,5 Гр вызовет гибель 2/3 популяции клеток млекопитающих, облученных как ин виво, так и ин витро (см. гл. 3 и 4). Можно предположить, что развитие техники в будущем позволит уловить и изменения е ферментах при облучении в низких дозах — 1—2 Гр. [c.30]

Величина кз в выражении (7) имеет размерность f- . Эту величину часто называют числом оборотов, так как она показывает число молекул субстрата, превращаемых в продукт одним активным центром фермента в единицу времени. Однако применимость уравнения (5) для описания кинетики ферментативной реакции вовсе не означает, что справедлива рассмотренная схема. Легко можно показать, что и более сложные схемы протекания ферментативных реакций приводят к уравнению (5). В этих случаях константа кз не имеет того смысла, который ей придает реакция (б). В эту константу может входить ряд констант скоростей реакции более сложных схем, и тогда константа кз не сможет служить мерой числа оборотов. [c.512]

Молярная активность (или число оборотов, или каталитическая константа) равна числу единиц активности фермента, деленному на количество фермента, выраженное в микромолях (мкмоль/мин/мкмоль). Молярная активность указывает, сколько молекул [c.42]

При очистке ферментов и выделении их в кристаллическом состоянии сила их действия, естественно, увеличивается. Активность фермента, или единицу фермента, определяют как то количество его, которое при заданных условиях катализирует превращение одного микромоля субстрата в минуту. Микромоль — это одна миллионная часть веса грамм-молекулы вещества. Активность фермента или его удельная активность выражается числом единиц фермента на 1лг белка молекулярная активность выражается числом единиц фермента на 1 микромоль фермента при оптимальной концентрации субстрата. Для сравнения относительной активности разных ферментов используют так называемое число оборотов оно выражается числом молей субстрата, превращаемого одним молем фермента за одну минуту при определенной температуре. Числа оборотов варьируют в пределах приблизительно от 10 ООО до 5 ООО ООО самой высокой активностью обладает фермент ката-лаза. [c.332]

К специфическому рецептору, находящемуся в этой же мембране. Образующийся сАМР взаимодействует с неактивной протеинкиназой, стимулирует ее диссоциацию и отделение от нее ингибиторной регуляторной субъединицы (R), освобождая активную каталитическую единицу (С), которая способна фос-форилировать ряд различных белковых субстратов. Одним из них является киназа фосфорилазы (PhK), которая после активации фосфорилированием фосфорилирует фермент гликоген-фосфорилазу (GP). С помощью такой цепи реакций глюкагон и адреналин стимулируют образование глюкозо-1-фосфата. Каскад, состоящий из четырех катализируемых ферментами этапов, существенно усиливает сигнал, так что очень небольшое число молекул гормона может привести к утилизации большого количества сахара. Молярное отношение трех ферментов — протеинкиназы, киназы фосфорилазы и фосфорилазы — в мышцах составляет приблизительно 1 20 120, что находится в соответствии с концепцией усиления сигнала. [c.124]

О количестве подвергшегося превращению вещества следует судить или по уменьшению его содержания, по его убыли, или же по количеству возникающих продуктов превращения. Например, об активности липазы — фермента, катализирующего гидролиз жира, судят или по убыли количества жира, или же но количеству освобождающихся при распаде жира жирных кислот. В тех случаях, когда имеются данные о молекулярном весе данного фермента, активность фермента выражается так называемым числом перехода , которое говорит о числе молекул вещества, подвергшихся превращению под влиянием одной молекулы фермента в течение единицы времени (минуты). Понятно, чем более активен фермент, тем выше его число перехода. Число перехода различных ферментов, т. е. активность их, колеблется в очень широких пределах. [c.175]

Используют также понятие молярной активности, которая указывает, сколько молекул субстрата превращается одной молекулой фермента за 1 мин. Молярная активность численно равна отношению числа единиц фермента в образце к количеству фермента, выраженному в микромолях. Например, в растворе фумаразы обнаружено 240 ед. фермента (в мкмоль/мин), а его содержание составляет 0,002 мкмоль, тогда молярная активность фумаразы будет равна 240/0,002 = 12 Ю мин . Значения молярной активности некоторых ферментов представлены ниже [c.113]

Количество фермента, обычно выражаемое в принятых единицах, определяется по скорости ферментной реакции при заданных условиях регистрации активности. В 1961 г. комиссия по ферментам Международного биохимического союза сформулировала правила, которые позволили унифицировать величины, выражающие количество ферментов. За единицу предложено принимать то количество любого фермента, которое катализирует при оптимальных условиях превращение в минуту одного микромоля субстрата. Когда молекула субстрата сложна (например, это частицы белков, полисахаридов) и фермент в ней может превращать несколько разных связей, то принято вместо одного микромоля субстрата говорить о числе микроэквивалентов группы (числе связей), затрагиваемых в реакции. Активность рекомендуется определять при 30° С. Концентрации субстратов, pH среды и другие условия должны быть оптимальными для данного фермента. Активность его узнают по начальной скорости реакции. [c.45]

Однако ввиду того, что точная молекулярная масса большинства ферментов и число каталитических (активных) центров в их молекулах неизвестны, применяют условный способ выражения абсолютного количества фермента. За единицу лю- [c.106]

Удельная активность выражается числом единиц активности фермента, приходящихся на 1 мг белка. Молекулярная активность характеризуется числом молекул субстрата, которое подвергается превращению одной молекулой фермента за 1 мин. Когда известно количество активных центров в молекуле фермента, вводится понятие активносги каталитического центра. Она характеризуется числом молекул субстрата, которое подвергается превращению за 1 мин при расчете на 1 каталитический центр. [c.206]

Чтобы оценить количество фермента в пробе тканевого экстракта или биологической жидкости, измеряют скорость реакции, катализируемой содержащимся в этой пробе ферментом. При определенных условиях измеряемая скорость пропорциональна количеству присутствующего фермента. Поскольку при этом трудно определить число молекул фермента в пробе или их общую массу, результаты выражают в условных единицах активности фермента. Далее сравнивают относительные количества фермента в различных экстрактах. Единицы активности удобнее всего выражать в микромолях (мкмоль, 10 моль), наномолях (нмоль, 10 моль) или пикомолях (пмоль, 10 моль) израсходованного субстрата или образовавщегося продукта за единицу времени (в минуту). Соответствующие международные единицы активности ферментов обозначаются jiU, nU или pU. [c.68]

Ферменты-это функциональные единицы клеточного метаболизма. Действуя в строго определенной последовательности, они катализируют сотни многостадийных реакций, в ходе которых расщепляются молекулы питательных веществ, запасается и преобразуется химическая энергия и из простых молекул-предше-ственников строятся макромолекулы, входящие в состав клетки. Из большого числа ферментов, принимающих участие в метаболизме, можно вьщелить особый класс регуляторных ферментов, которые могут воспринимать различные метаболические сигналы и в соответствии с ними изменять свою каталитическую активность. Благодаря действию таких ферментов все ферментные системы в клетке функционируют координированно, что обеспечивает гармоническое рав- [c.226]

В водных растворах молекулы ферментов, состоящих из предельного количества субъединиц, способны взаимодействовать друг с другом, образуя агрегаты более высокого класса. В этом случае молекула, состоящая из минимального количества субъединиц, необходимых для сохранения специфической активности данного фермента, рассматривается как мономер. Гексокиназа, например, состоит из двух субъединиц с молекулярным весом 45 ООО каждый. Этот димер не активный и распадается на активные мономеры в присутствии субстрата— глюкозы [47]. Интересной особенностью в этом смысле обладает глутаматдегидрогеназа, которая способна образовывать крупные глобулы, содержащие 12—24 единиц, причем максимальная активность соответствует высокополимерной форме. Диссоциация фермента на частицы с уменьшающимся числом субъединиц способствует подавлению активности и возникновению аланиндегидрогеназной активности. [c.125]

Числом оборотов фермента называется число молекул субстрата, претерпеваю-пщх превращение в единицу времени в расчете на одну молекулу фермента (или один каталитический центр) в условиях, когда концентрация фермента является единственным фактором, лимитирующим скорость реакции (табл. 9-6). Карбонат-дегидратаза (карбоангидраза)-важный фермент, присутствующий в больших концентрациях в эритроци-,/ тах,-представляет собой один из наиболее активных ферментов с числом оборотов 36 ООО ООО в 1 мин в расчете на одну молекулу фермента. Этот фермент катализирует обратимую реакцию гидрата- [c.240]

Для оценки активности конкретного препарата пользуются такими понятиями как удельная или молекулярная активность. В первом случае это — активность в расчете на единицу веса всего препарата или белка в нем во втором —в расчете на одну молекулу фермента. Выражают обычно удельную активность числом единиц на 1 мг белка, а концентрацию фермента в растворе— числом единиц в 1 мл. Молекулярной активностью называют число единиц в 1 мкмоль чистого фермента, равное числу молекул субстрата, которое одна молекула катализатора превращает за 1 мин. Если возможно измерить абсолютную концентрацию каталитически активного центра или простетической группы, то. можно высчитать активность каталического центра. Она определяется количеством молекул субстрата, которое один центр превращает за минуту. [c.45]

Высвобождение продукта (или продуктов) и регенерация свободного фермента. После того как активный комплекс уже образовался, превранденне субстрата (субстратов) в продукт (продукты) происходит обычно очень быстро. После образования продукта участок фермента, связывающий субстрат (и продукт), должен быть освобожден, чтобы мог начаться новый цикл катализа. Таким образом, ферменты должны не только эффективно связывать субстрат на начальном этане реакции, но и быть способными легко высвобождать образующийся продукт (или продукты). Обсуждая эти этапы реакции, биохимики часто говорят об обороте молекул субстрата и характеризуют фермент число.п оборотов, т. е. числом молекул субстрата, превращаемых в продукт одной молекулой фермента в единицу времени. Чем больше число оборотов данного фермента, тем выше его эффективность. [c.19]

Молекулярная активность — число молекул субстрата (или эквивалентов затронутых групп), превращаемых за 1 мин одной молекулой фермента при оптимальной концентрации сугбсграта иди число ферментных единиц в I микромоле фермента. Это понятие соответствует црежнему число оборотов. фермента, [c.115]

Часто параметр at называют числом оборотов фермента, поскольку он определяет максимальное число молекул субстрата, преврашаюшихся в продукт одним активным центром в единицу времени. [c.115]

Заключительная стадия — элюция с колонки — часто оказывается камнем преткновения для всего процесса. Взаимодействия между антигеном и антителом характеризуются константами диссоциации порядка 10 —10 М. Подставив эти значения как величины Кр в уравнение (4.5), мы получим значение а, близкое к единице. Ослабить специфические взаимодействия не просто. Хотя иммуноглобулины — весьма прочные молекулы и могут выдержать достаточно жесткие условия, необходимые, чтобы разрушить специфические взаимодействия, это не обязательно справедливо в отношении вытесняемого фермента. Так, при pH 2—3 антиген будет вытеснен, а оставшиеся на колонке антитела сохранят свою активность, так что колонку можно будет снова использовать однако весьма вероятно, что при pH 3 фермент будет разрушен. Сходные последствия обычно наблюдаются при использовании высоких концентраций мочевины и органических растворителей с целью соответственно уменьшить число водородных связей и ослабить гидрофобные взаимодействия. Применение высоких концентраций солей может быть успешным, если наблюдаются преимущественно электростатические взаимодействия, но в этих условиях усиливаются гидрофобные связи. Хаотропные соли, такие, как тиоцианат или иодид, бромид лития, хлористый магний и так называемые деформирующие буферы, например имидазолцитрат, дают довольно хорошие результаты, но опять-таки необходимые концентрации этих веществ могут вызывать денатурацию десорбированного фермента. Была описана методика быстрой элюции денатури-)ующим агентом, позволяющая получить активный антиген 102]. Эта методика заключается в том, что адсорбент помещают в верхнюю часть обессоливающей колонки, и поэтому, как только фермент покидает слой адсорбента, он сразу же отделяется от элюирующего агента (рис. 4.49). При малых количествах белка контакт с элюирующим агентом не превышает 1 мин, и за это время может произойти лишь незначительная денатурация белка. [c.175]