Субстраты концентрация, влияние на скорость

Рис. 25.7. Зависимость скорости образования продукта от концентрации субстрата для типичной ферментативной реакции. Скорость образования продукта пропорциональна концентрации субстрата в области низких концентраций. При высоких концентрациях субстрата все активные центры фермента оказываются связанными в комплексы дальнейшее добавление субстрата не оказывает влияния на скорость реакции.

Ацетил — СоА -Ь фосфата Ацетилфосфат -Ь СоА. (5.43) В табл. 13 приведены данные по влиянию СоА на начальную скорость реакции (5.43) при вариации концентраций обоих субстратов. Определить тип ингибирования коферментом по отношению к нуклеотидному (Ацетил — СоА) и неорганическому субстрату и вычислить соответствующие константы ингибирования. [c.92]

Ряд факторов влияет на скорость ферментативной реакции, и некоторые из них оказывают глубокое влияние таковы концентрации субстрата, концентрация фермента, концентрация ионов водорода или электролита, присутствие активаторов или ингибиторов и температура. , [c.70]

Скорость ферментативной реакции зависит от концентрации субстрата (субстратов), pH, температуры, присутствия активаторов или ингибиторов, природы буфера, его ионной силы и др. Ряд факторов оказывает влияние на стабильность фермента, вызывая необратимые-изменения его нативной конформации. Это необходимо учитывать, подбирая условия измерения активности (pH, температура, время инкубации). Подробное исследование стабильности ферментов описано, ниже. [c.206]

В работе [10] изучали влияние н-бутаиола на-кинетику реакций гидролиза сложных эфиров, катализируемых карбокси-пептидазой В. На основании зависимости скорости ферментативной реакции от начальной концентрации субстрата (табл. 11) предложить кинетическую схему реакции (приняв двухстадийный механизм действия фермента) и определить константу ингибирования н-бутанолом. [c.91]

Давайте рассмотрим влияние изменения концентрации субстрата на начальную скорость ферментативной реакции при постоянной концентрации фермента [c.231]

Исследования фермент-субстратных взаимодействий, особенно проведенные в последние 25 лет, подтвердили и расширили эти идеи. Ферменты, обладающие подлинной специфичностью и использующие только один субстрат, трудны для систематических исследований. Существует, однако, много ферментов с весьма широкой специфичностью. Для них становится возможным измерение влияния изменения структуры субстрата на /Скат и /(м в условиях, оптимальных для природного субстрата. Другим полезным подходом является использование соединений — конкурентных ингибиторов реакции. Последние представляют собой соединения, связывающиеся в том же участке фермента, что и субстрат, обычно в силу близости их структур, и тем самым мешающие протеканию реакции между ферментом и субстратом, так как занимают места, в обычных условиях занимаемые субстратом. Эффект ингибирования четко зависит от концентрации, и каждый отдельный ингибитор можно охарактеризовать, измеряя влияние изменения его концентрации на скорость ферментативной реакции. Эффективность процесса выражается посредством константы ингибирования /С , которая, подобно Кч, в пределе равняется константе диссоциации. [c.511]

Из приведенного ранее материала вытекает важное заключение одним из наиболее существенных факторов, определяющих скорость ферментативной реакции, является концентрация субстрата (или субстратов) и продукта (продуктов). При постоянной концентрации фермента скорость реакции постепенно увеличивается, достигая определенного максимума (см. рис. 4.12, 4.13), когда дальнейшее увеличение количества субстрата практически не оказывает влияния на скорость ферментативной реакции. В таких случаях принято считать, что субстрат находится в избытке, а фермент полностью насыщен, т.е. все молекулы фермента связаны с субстратом. Ограничивающим скорость реакции фактором в последнем случае становится концентрация фермента. Именно при этих условиях определяют величину максимальной скорости (У ) и значения константы Михаэлиса (К (см. рис. 4.13 4.14). [c.144]

В реакциях гидролиза сложноэфирных субстратов, катализируемых а-химотрипсином, изменение ионной силы раствора оказывает влияние лишь на константу скорости ацилирования фермента (йа), в то время как значения констант кз ц Ks (схема 7.1) остаются неизменными [6]. Исходя из данных табл. 4, найти отношение констант скоростей k jk и значение истинной константы Михаэлиса Ks для гидролиза метилового эфира Ы-ацетил-Ь-вали-на, катализируемого а-химотрипсином, при концентрациях КС1, равных 0,1М и 2,7М. [c.149]

Однако легко видеть, что в системе (2.21). при увеличения концентраций хиу субстратов этих реакций скорости V2 и V3 растут неограниченно. Между тем хорошо известно, что при увеличении концентрации субстрата скорость нормального биохимического процесса вначале растет, а затем достигает насыщения. Указанная особенность отражает ферментативную природу биохимических процессов. Насыщение скорости есть следствие связывания всех молекул фермента в фермент-субстратный комплекс, после чего увеличение концентрации субстрата уже не оказывает влияния на скорость реакции. Это и описано в известном уравнении Михаэлиса-Ментен (см. лекцию 3), в котором скорость зависит от субстрата как [c.33]

Рис. 68. Влияние скорости разбавления О) на плотность суспензии (А) и концентрацию ( ) субстрата (Б) при росте культуры в хемостате

Эти особенности характерны для реакций многих ферментов. Так как возникли трудности при интерпретации результатов, полученных в ходе любого отдельного опыта, то исследователи сосредоточили свое внимание на изучении начальных скоростей реакций. Эти исследования начальных скоростей реакций показали, что влияние концентрации субстрата, концентрации фермента, pH ингибиторов (включая ингибирование продуктами и, что весьма неожиданно, самим субстратом) и температуры можно объяснить, исходя из промежуточных комплексов, каждый из которых претерпевает ограниченное число превращений. [c.112]

На рис. 6.11 показано влияние скорости разбавления П на четыре показателя-плотность бактериальной суспензии, концентрацию субстрата, время удвоения и урожай клеток. При изменении скорости разбавления В от нуля почти до точки вымывания Ос плотность бактериальной суспензии меняется незначительно. В этой области бактерии [c.201]

Зависимость констант ]Михаэлиса кз и Км от pH может быть весьма сложной. Поэтому для исследования зависимости от pH среды 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 степени 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 падает [112]. Это может быть связано с изменением активности, а не механизма реакции. [c.564]

Неспецифическое активирование. Неспецифическое активирование процессов мои ет происходить в результате изменения физико-химического состояния как самих ферментов, так и субстратов под влиянием тех или иных факторов. Активирование может явиться следствием увеличения кинетической энергии молекул — участников реакции — при повышении температуры (термическое активирование), или перехода их в возбужденное состояние под действием лучистой энергии, или при участии фотосенсибилизаторов. Скорость реакций и превращение веществ может повышаться в результате изменений электролитической диссоциации (ионизации) под влиянием сдвигов в концентрации ионов водорода и других электролитов. [c.243]

Начальную скорость реакции при каждой концентрации субстрата можно отложить на графике в виде функции энергетического заряда. Совокупность таких кривых для каждой концентрации субстрата отражает влияние энергетического заряда на изучаемый фермент. [c.411]

Концентрация нуклеофильного реагента. Скорость реакции, протекающей по механизму N1, определяется скоростью диссоциации исходного субстрата на ионы, поэтому концентрация нуклеофильного реагента в данном случае не оказывает существенного влияния на скорость реакции нуклеофильного замещения. [c.129]

Влияние концентрации фермента на скорость реакции если концентрация субстрата постоянна, то скорость реакции пропорциональна концентрации фермента (рис. 2.11, а). [c.41]

Рис. 8.1. Влияние расходования субстрата на активность фермента. А. Соотношение между скоростью реакции и концентрацией субстрата. Б, Наблюдаемые скорости реакции в зависимости от расходования субстрата. Начальные концентрации субстрата равны 10 /См (непрерывная линия) н 2 Км (прерывистая линия).

Как отмечено выше (разд. 8.1.5), скорость химической реакции сильно зависит от температуры и концентрации реагируюш.их веществ. Целесообразно рассмотреть вначале влияние концентрации на скорость некатализируемых реакций. В общем случае скорость химической реакции определяется как изменение концентрации с субстрата или продукта за единицу времени 1. (Обычно концентрацию выражают в молях на литр, а время — в секундах.) Так, если с — начальная концентрация, которая уменьшается во времени, то скорость реакции йс1(И. Скорость реакции может различным образом зависеть от текущей концентрации с. Она может не зависеть от с йс [c.248]

Характерной особенностью роста популяции микроорганизмов является зависимость удельной скорости роста клеток от концентрации субстрата или продукта биосинтеза. Графики на рис. 2.9 иллюстрируют щироко используемые при анализе кинетических закономерностей зависимости. Основной вид зависимостей (рис. 2.9, а, б, й) аналогичен 5-образной кривой с насыщением, однако повышение концентрации питательного субстрата может вызывать и ингибирующий эффект (рис. 2.9,г). Практически важна ситуация, когда продукты метаболизма при определенной их концентрации в среде ингибируют рост клеток (рис. 2.9, д, е, ж). Совместное влияние субстрата и продуктов метаболизма иллюстрирует зависимость на рис. 2.9, з. Достаточно общий случай взаимодействия субстрата и продукта метаболизма, влияющего на удельную скорость роста, отражает модель Моно—Иерусалимского [c.61]

Как показывает Н. И. Черножуков, результаты, связывающие зависимости скорости окисления от концентрации О2, были получены с дистиллятами глубокой очистки. В тех же случаях, когда испытывалось масло нормальной очистки, такой зависимости не обнаруживали. Очевидно, скорость реакции окисления определяется не столько концентрацией О2, сколько наличием и возможностями зарождения активных молекул субстрата и развитием цепи реакции. Если в масле нет веществ, тормозящих процесс окисления, т. е. масло очищено, то повышение концентрации кислорода увеличивает скорость окисления за счет большей возможности столкновения молекул кислорода с активированными молекулами субстрата. Когда же количество активированных молекул в окисляемом продукте мало и энергия их поглощения веществами, тормозящими реакцию, невелика, концентрация кислорода уже не оказывает существенного влияния на скорость окисления. [c.16]

Влияние концентрации субстрата на скорость гидролиза монофенилфосфата, катализируемого щелочной фосфатазой. Условия опыта pH 10,0 37° С [Е о = 410-з мг/мл [c.120]

Как и следовало ожидать, скорость накопления Ог из Оа существенно превышала скорость накопления Об [17]. Аналогично, при регистрации продуктов Оз и О5 в ходе гидролиза того же исходного субстрата было найдено, что, хотя О5 накапливается в ходе реакции в более высокой концентрации, чем Ое (как и должно быть, поскольку реакционная способность О5 примерно в 2 раза ниже, чем Ое, см. табл. 3, 6), скорость его образования была меньше, чем второго продукта, О3. Отсюда был сделан вывод о наличии множественной атаки при действии а-амилазы, причем множественной атаке, по расчетам авторов работы [17], подвергаются 27% молекул субстрата, вступающих в реакцию. Ясно, что вывод основан на непроверенных (и, видимо, неверных) допущениях и не является корректным. Обнаруженное этими же авторами влияние pH на степень множественной атаки также можно объяснить несколько различающимися рН-зависимостями гидро- [c.91]

Рассмотрим реагенты, которые составляют субстрат 8 биологической реакции, катализируемой ферментом Е с образованием продуктов Р. Начальные растворы ферментов и субстратов разбавлены исследуем влияние изменения концентрации субстрата на скорость реакции. [c.152]

Когда такие факторы, как природа субстрата, нуклеофила и уходящей группы, постоянны, активация аниона зависит от растворителя, а также от природы и концентрации лиганда. Бициклические криптанды, такие, как 5, оказывают более сильное влияние, так как они в большей степени охватывают катион, образуя тем самым более стабильные комплексы. В полярных апротонных растворителях крауны обусловливают усиление диссоциации. В других системах (например, грег-бутоксид натрия в ДМСО) ионные агрегаты разрушаются в результате комплексообразования с краунами, что приводит к увеличению основности алкоксида, измеряемой скоростью отщепления протона [101]. В менее полярной среде, такой, как ТГФ или диоксан, доминирующими частицами являются ионные пары. В этом случае краун-эфиры могут благоприятствовать образованию разделенных растворителем более свободных (рыхлых) ионных пар [38, 81] с более высокой реакционной способностью [102]. Даже в гидроксилсодержащих растворителях при добавлении краунов наблюдаются удивительные эффекты, так как изменяются структура и состав сольватной оболочки вокруг ионной пары и ионные агрегаты частично разрушаются. Например, сильно изменяется соотношение син1 анти-изомеров при элиминировании, катализируемом основаниями [103]. [c.40]

Нетрудно убедиться, что концентрация кофермента оказывает такое же влияние на скорость данной реакции, как и концентрация субстрата. [c.398]

Концентрация растворенного кислорода. Скорость растворения кислорода в сточной воде не должна быть ниже скорости его потребления микроорганизмами активного ила. Это требование обусловлено тем, что для кислорода, как и для всякого субстрата, наблюдается влияние его концентрации на скорость роста микроорганизмов, описываемое зависимостью, аналогичной уравнению Моно. Снижение концентрации растворенного кислорода ниже некоторого предельного значения приводит к снижению скорости роста ила и, следовательно, к снижению скорости очистки. Трудность регулирования аэрации заключается в том, что в данном случае приходится иметь дело не с отдельным ми1фОорганизмом, а с целым консорциумом, дыхательные хараетеристики которого могут меняться в зависимости от того, какие формы микроорганизмов преобладают в нем в данных условиях. Исследования показали, что при концентрации растворенного кислорода до 1мг/л не происходит существенного изменения скорости очистки, однако при концентрации до 0,5 мг/л процесс очистки ухудшается. Поэтому рекомендуется поддерживать количество растворенного кислорода в интервале от I до 5 мг/л. [c.105]

Измерение кинетических констант иммобилизованных ферментов не дает истинных констант, эквивалентных полученным в гомогенных растворах, потому что на измеряемые параметры оказывают существенное влияние физические факторы, такие как диффузия. По этой причине максимальная скорость реакции и константа Михаэлиса должны расматриваться как кажущиеся величины V=Vksm и Кт=Кт каж). Кт каж) опрсделяется, следователь-но, как концентрация субстрата, при которой скорость реакции соответствует половине Укаж- Другие кинетические константы должны быть представлены также как соответствующие кажущиеся величины. [c.421]

Реакция должна иметь нулевой порядок по субстрату отклонения от него будут вызваны конкуренцией между анионом реагента и уходящим анионом за катион катализатора Q+. Такая версия была подтверждена в дальнейшем низким значением энергии активации реакции щелочного элиминирования (35,6 кДж/моль), влиянием скорости перемешивания на скорость реакции, нелинейной зависимостью ее от концентрации катализатора, что говорит о влиянии диффузии на лимитирующую стадию [99]. Необходимость достижения некоторой равновесной концентрации Q+OH- в органической фазе в начале реакции подтверждается наличием индукционного периода. Влияет на лимитирующую стадию и природа ониевой соли. [c.37]

Разработана методика кинетических измерений, исключающая возможность термического и гидролитического разложения нитратов и нитритов в процессе подготовки проб и проведения анализа. Определение порядка реакции по субстрату показало переход значения от нулевого к дробному и далее к первому при увеличении концентрации азотной кислоты. Изучение влияния добавок позволило установить, что скорость сильно зависит от факторов, влияющих на равновесие автопротолиза азотной кислоты. В присутствии серной кислоты скорость резко увеличивается, тогда как добавление в реакционную смесь воды и нитрата калия приводит к резкому снижению начальной скорости. При этом происходит переход порядка реакции по субстрату т дробного к нулевому. Добавка нитрита калия вызьшает снижение скорости процесса. Реакция имеет первьт порядок по субстрату в области концентраций азотной кислоты 3.5-24.0 моль/л. Из-за значительного избытка азотной кислоты реализуется процесс псевдопервого порядка. Порядок по азотной кислоте определен по тангенсу угла наклона в координатах lgk ,фф- 1й[НКОз]. Константа скорости пропорциональна пятой степени концентрации азотной кислоты. Линейный характер зависимостей сохраняется для всего диапазона концентраций азотной кислоты, т е. высокий порядок по азотной кислоте не связан с влиянием растюрителя, а присущ собственно реакции нитроксилирования. [c.13]

На влияние концентрации субстрата указывалось выше. С увеличением концентрации фермента скорость реакции возрастает. При низких концентрациях фермента возрастание скорости прямо пропорционально концентрации фермента. Еели количество ферменту превышает определенную величину, то прямая пропорцио- [c.70]

Условия опытов и кинетические характеристики производных фенола собраны в табл.1. Влияние, оказываемое "сторонними" молекулами растворителя на скорость "самообмена", иллюстрируется в табл.2. Как видно из табл.I,2,реакционная способность изучаемых соединений меняется в сотни раз в зависимости от структурных особенностей молекул субстрата, концентрации феноляг-йоноБ, присутствия или отсутствия в системе растворителя. В случае / -нафтола при =70-100° реакция протекает весьма быстро в расплаве и в растворе, содержащем 85-95 % "инертного разбавителя"- тетралина (но не содержащем металл-органического катализатора следить за её ходом [c.617]

Нетрудно понять, почему величина Т иаж/ м.каж не зависит от концентрации того субстрата, концентрация которого в опыте не меняется. Достаточно всшомнить (см. разд.2.3), что величина VIКм. представляет собой константу скорости псевдопервого порядка для ферментативной реакции при очень малых концентрациях субстрата. При а- 0 скорость образования Е становится настолько малой, что В реагирует с этой формой с такой скоростью, с какой она образуется (при условии, что концентрация самого реагента В не стремится к нулю). Поскольку в начальный момент времени стадии отщепления обоих субстратов можно рассматривать как необратимые, изменение концентрации В в этих условиях может не оказывать никакого влияния на скорость полной реакции. Иными словами, величина У 1Км.,кяж не должна зависеть от Ъ. По тем же соображениям в опытах, когда варьируется Ь, величина Укаж/ м.каж не должна зависеть от а. Напротив, в механизме с образованием тройного комплекса и упорядоченным связыванием субстратов две стадии связывания субстратов не отделены друг от друга необратимой стадией. Поэтому, какой бы малой ни была а, скорость стадии ЕА В ЕАВ по-прежнему будет зависеть от Ъ, и какой бы малой ни была Ь, скорость этой стадии продолжает зависеть от концентрации комплекса ЕА, которая в свою очередь зависит от а. Аналогичные рассуждения применимы к механизму с образованием тройного комплекса и неупорядоченным связыванием субстратов. [c.124]

Для получения информации о кинетике реакции необходимо, чтобы электрохимические реакции медиатора были обратимы и чтобы фермент был насыщен субстратом, т.е. [8] [И]. Одним из способов получения требуемой информации-построение приведенного на рис. 14.3 рабочего графика зависимости отношения кинетического и диффузионно контролируемых токов, iJi , как функции кинетического параметра (к /а) , где а — иFv/ЛГ[23]. Данные для построения графика получают из вольтамперных кривых, аналогичных приведенным на рис. 14.1. Измеряя iJi при различных скоростях развертки, при фиксированной концентрации фермента можно получить ряд значений к(1а. Далее, построив график зависимости к /а от 1/у, можно исключить влияние скорости развертки. Для реакции псевдопервого порядка наклон начального участка этой зависимости равен к[КТ1пР, откуда можно рассчитать константу скорости реакции псевдопервого порядка, не зависящую от скорости развертки. Для оценки константы скорости реакции второго порядка к = Для гомогенной [c.206]

З-образный характер зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата в катализе химотрипсином. Изменение среды в результате добавки органических соединений также оказывает заметное влияние на эффективность сорбции на активном центре химотрипсина гидрофобных компонентов реакции. Причина этого заключается, как правило, в том, что органическая добавка, повышая растворимость субстрата (или субстратоподобного ингибитора) в воде, удерживает его в водном растворе и затрудняет тем самым [c.145]

Рис. 52 Влияние двух взаимозави-симы.х ингибиторов — борной и н-гексилборной кислот — на скорость реакции гидролиза амидного субстрата, катализируемого а-химотрипсином (а) — без добавления НзВОз, (б) — концентрация НзВОз равна 0,21 М. Пунктирная прямая соответствует альтернативному механизму взанмонезави-симого ингибирования

Таблица 9 Влияние концентрации субстрата на скорость гидролиза п-нитроанилида Ы-бензоил-Ь-аргииина, катализируемого трипсином. Условия опыта pH 8,2 25° С 0,05М трис-НС1-буфер 0,02М СаС12 1% диметилформамида

Воспользуемся критерием Тиле (12.43). Так как концентрация субстрата неизвестна, примем, что отношение и/[3]о равно кат [Е] о//(т(каж) (преувеличивая этим влияние диффузии на скорость ферментативной реакции). Подставляя численные значения параметров в соотношение (12.43), находим Ф = 0,0035. Так как рассчитанная величина модуля Тиле является намного меньшей единицы, то диффузия практичеоки не оказывает влияния на изучаемый ферментативный процесс. [c.283]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология