Уреаза специфичность

Молекулы белков очень большие, поэтому и молекулярная масса ферментов обычно превышает миллион. Однако есть ферменты, молекулярная масса которых составляет 1000. Часть молекулы белка фермента, определяющая его специфичность, термолабильна. Под специфичностью надо понимать способность фермента воздействовать только на определенный субстрат, например сахараза гидролизует только сахарозу, уреаза — только мочевину, не воздействуя даже на ее производные. Фермент- [c.28]

Абсолютной специфичностью действия называют способность фермента катализировать превращение только единственного субстрата. Любые изменения (модификации) в структуре субстрата делают его недоступным для действия фермента. Примерами таких ферментов могут служить аргиназа, расщепляющая в естественных условиях (в организме) аргинин, уреаза, катализирующая распад мочевины, и др. [c.142]

Абсолютная специфичность — это действие каждого фермента на вещество строго определенного химического состава. Например, фермент уреаза катализирует только гидролиз мочевины, фермент пепсин — только расцепление белков, каталаза действует лишь на пероксид водорода. [c.167]

Гомогенные катализаторы отличает большая, чем у гетерогенных, селективность или специфичность действия. (Все каталитические центры одинаковы и химически, и энергетически.) Наивысшая селективность присуща биологическим катализаторам. Среди них немало ферментов с абсолютной специфичностью. Так, например, фермент уреаза ускоряет гидролиз мочевины O(NH2)2, и только мочевины. Основной технологический недостаток гомогенных катализаторов — необходимость их вьщеления из конечной смеси продуктов и реагентов с неизбежными потерями катализатора. Поэтому ограниченный промышленный масштаб имеют лишь процессы гомогенного катализа кислотами и основаниями, стоимость которых невелика. [c.176]

К какому типу по специфичности относятся ферменты аргиназа, амилаза, сахараза, уреаза [c.77]

В последние годы благодаря использованию ферментов функции ионселективных электродов удалось существенно расширить и сделать их применимыми для быстрого клинического анализа на глюкозу, мочевину, аминокислоты и другие метаболиты. Такие электроды называются ферментными электродами или электрохимическими сенсорами. Создание электродов с указанными свойствами оказывается возможным благодаря тому, что ряд ферментов обладает высокой специфичностью, т. е. способностью катализировать превращения одного единственного вещества из многих сотен и даже тысяч веществ близкой химической природы. Если, например, фермент катализирует реакцию, в ходе которой изменяется pH среды, то рН-чувствительный электрод, покрытый пленкой геля или полимера, содержащей этот фермент, позволит провести количественное определение только того вещества, которое превращается под действием данного фермента. Из мочевины в присутствии фермента уреазы образуются ионы МН+. Если ионселективный электрод, чувствительный к ионам ЫН , покрыть пленкой, содержащей уреазу, то при помощи его можно количественно определять мочевину. Ферментные электроды — один из примеров возрастающего практического использования ферментов в науке и технике. [c.138]

Самнер (1926) впервые выделил чистый кристаллический фермент и назвал его уреазой вследствие специфичности его к мочевине как субстрату. Уреаза катализирует гидролиз мочевины до двуокиси углерода и аммиака. В настоящее время в чистом или почти чистом виде известны сотни ферментов. Все они — белки, некоторые содержат также небелковые простетические группы, необходимые для действия ферментов. [c.713]

Работа 42. Специфичность действия уреазы [c.76]

Необходимо подчеркнуть, что специфичность действия выражена у различных ферментов в неодинаковой степени. Принято говорить о существовании ферментов, обладающих относительной и абсолютной специфичностью действия. В первом случае речь идет о ферментах, под влиянием которых изменяется ряд близких по химическому строению веществ, во втором — о ферментах с очень узким диапазоном действия. К числу первых относятся, например, многие протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта (пепсин, трипсин, химотрипсин и др.). Представителем вторых является, например, уреаза (см. стр. 137) — фермент, расщепляющий мочевину на СОа И ННз. [c.124]

Уреаза специфично гидролизует мочевину с образованием аммиака и углекислого газа. Выделенный аммиак определяют фотометрически по окрашенному продукту химической реакции. [c.269]

Примером использования субстрат-специфичного мембранного электрода является определение мочевины с помощью чувствительного к ионам аммония стеклянного электрода в качестве ИСЭ. Ферментативная реакция основана на гидролизе мочевины в присутствии фермента уреазы [c.499]

Одним из наиболее удивительных свойств ферментов является их высокая специфичность. В некоторых случаях специфичность по отношению к субстрату практически абсолютна. В течение многих лет полагали, что единственным субстратом для фермента уреазы является мочевина, а единственным субстратом для сукцинатдегидрогеназы — сук-цинат. Даже после долгих поисков удалось найти лишь одно или два соединения с очень близкой структурой, на которые действовали указанные ферменты [c.40]

Оформление работы. Записывают в таблицу результаты реакции с фенолфталеином делают вывод о специфичности уреазы. [c.77]

Ферменты отличаются высокой каталитической активностью, специфичностью и избирательностью. Например, одна молекула фермента уреазы гидролизует карбамид в 10 раз быстрее, чем ион водорода, но не оказывает влияния на реакции гидролиза других амидов, хотя карбамид по реакционной способности мало отличается от других соединений с амидной связью. Э. Фишер образно сравнил взаимодействие фермента и субстрата с ключом и замком. Как ключ отпирает только определенный замок, так и фермент катализирует только определенную реакцию. [c.631]

Энзимы являются биологическими катализаторами, и значительное число их идентифицировано. Катализ энзимами гораздо более специфичен, чем катализ кислотами и основаниями каждый энзим катализирует только небольшое число различных реакций. Некоторые энзимы обладают абсолютно специфичным действием например, уреаза катализирует только расщепление мочевины [c.283]

Одним из наиболее характерных свойств большинства энзимов является высокая специфичность их действия. Так, например, уреаза гидролизует только мочевину, фосфатаза — только эфиры фосфорной кислоты. Некоторые энзимы обладают и стереоспецифическим действием. Так, например, мальта-за гидролизует только а-гликозиды (стр. 313), а эмульсин —только р-гли-козиды. [c.306]

Другие гидролитические ферменты могут проявлять большую, чем химотрип-сии, специфичность при катализе и большую селективность в отношении геометрических изомеров, с которыми они реагируют. Так, действие уреазы полностью специфично, и ее действие распространяется только на реакции гидролиза мочевины до двуокиси углерода и аммиака большинство гидролитических ферментов можно использовать для разделения производных о и ь-аминокислот, проводя с их помощью селективный гидролиз производного одного только ь-изомера. [c.131]

Допускают, что только средняя форма способна катализировать реакцию, хотя другие формы также способны взаимодействовать с реагентами. Некоторые ферменты могут катализировать только одну реакцию например, уреаза катализирует только гидролиз мочевины, другие обладают менее выраженной специфичностью. [c.257]

Ферменты отличаются высокой избирательностью. Самое поразительное свойство ферментов — это их специфичность. Известно, что некоторые из них обладают абсолютной специфичностью, т. е. катализируют одну и только одну реакцию одного специфического субстрата. Например, фермент уреаза катали- [c.345]

Специфичность ферментов. Большинством ферментов весьма специфично для данного субстрата. Например, фермент уреаза, катализирующий реакцию [c.642]

Изомеразы — ферменты, катализирующие реакции изомеризации. К ним, в частности, относятся такие ферменты, как мутаротаза, катализирующая реакцию мутарота-ции — превращения а-глюкозы в р-глюкозу акоиитаза, катализирующая изомеризацию лимонной кислоты в изолимонную кислоту, и ряд других. Однако наряду с групповой специфичностью есть ферменты, обладающие абсолютной специфичностью. Уреаза способна разрушать только мочевину и больше ничего мальтаза из проростков ячменя действует только на мальтозу и неактивна к другим а-глюкозидам аргиназа действует на [c.252]

Сведения о составе активных центров и их групп более полны по отношению к тем ферментам, у которых эти группы имеют небелковую природу. В тех случаях, когда сам белок образует активный участок на поверхности молекулы, исследование затрудняется из-за сложной топографии этой поверхности и данные о составе активных центров менее надежны. Фермент, как правило, ускоряет однотипные реакции, т. е. это катализатор, который проявляет свойство избирательности или специфичности. Отношения между ферментом и его субстратом сравнивали с отношением ключа к замку. На самом деле специфичность ферментов изменяется в широких пределах. Так, фермент уреаза катализирует одну-единственную реакцию разложения мочевины и ни на какие другие субстраты не действует. Этот фермент обладает абсолютной специфичностью. Но, например, ферменты, катализирующие гидролиз сложных эфиров, гораздо менее специфичны в выборе субстрата и действуют ня эфирные связи различно. [c.96]

Известно, что уреазный метод является специфичным для мочевины. Цианамид, дицианамид и гуанилмочевина не оказывают никакого влияния. В присутствии кальциевых солей кальций должен быть удален при помощи углекислого натрия, а избыток карбоната разложен подкисле-нием и продуванием воздуха перед прибавлением уреазы. При анализах удобрительных смесей, содержащих растворимые фосфаты-, последние должны быть удалены гидратом окиси бария, а избыток бария — углекислым натрием. Избыток углекислого натрия затем удаляется подкис-лением. [c.113]

В дополнение к уже отмечавшейся практически абсолютной специфичности по отношению к своему субстрату (мочевине) уреаза, выделенная из канавалии мечевидной, примечательна еще тем, что она была первым ферментом, который удалось закристаллизовать. Это сделал в 1926 г. Дж. Самнер (J. Sumner). Хотя за это достижение Самнеру позднее была присуждена Нобелевская премия, его первые сообщения были встречены весьма скептически. [c.41]

По сравнению с другими катализаторами ферменты в большинстве случаев обнаруживают высокую специфичность 3.3.9]. С одной стороны, каталитическая активность может быть направлена исключительно на определенное соедин ние (субстратная специфичность). Так, уреаза катализирует только одну единственную реакцию — гидролиз мочевины (абсолютная субстратная специфичность). Многие дегидрогеназы, эстеразы и гликозидазы действуют не только на свои природные субстраты, но также и на аналогичные по строению соединения относительная субстратная специфичность), С другой стороны, многие ферменты катализируют только один определенный тип реакции реакционная специфичность). Так, эстеразы расщепляют самые разнообразные сложные эфиры, дегидро- [c.658]

Ферменты природного происхождения, являясь катализаторами биохимических реакций, отличаются от обычных химических катализаторов высокой специфичностью, в силу которой действуют строго на одно вещество (субстрат) или очень небольшое число близких по химической структуре веществ. Данная особенность обеспечивается уникальной структурой активных центров ферментов, определяющих эффективность связывания только со своим субстратом и исключающих связывание других веществ. Классическим постулатом энзимологии является стерическое соответствие структуры молекулы субстрата структуре активного центра фермента, то есть каждый фермент подходит к субстрату, как ключ к отпираемому замку. В то же время степень специфичности ферментов варьирует. Принято различать абсолютную, абсолютную групповую, относительную групповую и оптическую виды специфичности. Абсолютная предусматривает только сродство к одному субстрату, не взаимодействуя даже с родственными по структуре субстратами. Примером может служить фермент уреаза (карбамидаминогидролаза), катализирующая гидролиз мочевины. Этот фермент был выделен в ГНЦЛС из семян столовых арбузов доказана его специфичность, изучены основные биохимические свойства [18, 19]. [c.163]

Механизм действия ферментов до конца не раскрыт. Наиболее общим представлением является система замок — ключ (фермент — субстрат), выдвинутая Э. Фишером в 1894 г. и развитая Дж. Холдейном в 1930 г. Согласно этой теории, молекула субстрата точно соответствует по своей форме некоторому участку на молекуле фермента. Причем при связывании субстрата с ферментом его связи, подлежащие изменению, несколько растягиваются, что облегчает их последующий разрыв. Многие ферменты строго специфичны уреаза — катализирует только гидролиз мочевины аргиназа — гидролизует только Ь-аргинин до L-opнитинa и мочевины. [c.567]

Характерной особенностью ферментов является специфичность их действия. Каждый фермент действует на строго определенный субстрат. Специфичность бывает абсолютная, когда фермент действует на один субстрат (уреаза), групповая— когда фермент действует на ряд соединений с определенными атомными группировками (липаза), а также стереохими-ческая — когда фермент действует на определенные стереоизомеры (р-глюкозооксидаза). Активность ферментов в клетке строго регулируется. Процесс биосинтеза ферментов находится под генетическим контролем. Активность ферментов регулируется концентрацией конечных и промежуточных продуктов превращения субстрата, а также условиями окружающей среды. [c.82]

Однако до полного понимания поведения ферментов in vivo еще далеко. Даже более простая задача выделения каждого из имеющих важное значение ферментов и изучение in vitro кинетики его реакции с соответствующими субстратами является весьма сложной. С одной стороны, активность ферментов, которая в молекулярном масштабе чрезвычайно высока, весьма чувствительна к температурным условиям, к pH раствора и к добавкам следов ингибиторов , по-видимому, блокирующих каталитический процесс. С другой стороны, фермент при обычных условиях реагирует через ряд связанных друг с другом и квазиравновесных реакций, включающих многие промежуточные вещества. Одни ферменты высоко специфичны (например, уреаза, гидролизующая только мочевину и незамещенные производные мочевины), в то время как другие ферменты реагируют только с одной стереохнмической формой оптически активных субстратов, а третьи — с рядом субстратов аналогичной структуры [4]. [c.18]

По сравнению с простейшими катализаторами для ферментов характерна высокая специфичность их действия, которая не всегда одинаково выражена у различных ферментов. Наряду с ферментами высокоспецифичными, такими как гликозидазы, ускоряющими гидролиз только определенных дисахаридов, или таким, как уреаза, расщепляющая только мочевину, имеются и ферменты, не обладающие строгой специфичностью, как, например, пептидгидролазы, ускоряющие гидролиз целого ряда соединений, построенных по общему типу, начиная от некоторых простейщих дипептидов и кончая высокомолекулярными белковыми веществами. [c.38]

В начале XX в. Эмиль Фишер провел первые систематические исследования по изучению специфичности ферментов. Тогда же начали появляться работы, посвященные кинетике ферментативных реакций, и бьии сформулированы теории действия ферментов. Но лишь в 1926 г. впервые был получен очищенный фермент в кристаллическом виде. Это была уреаза, которую выделил из семян кана- [c.227]

А И В, рис. 12.16). Считают, что в этой полости располагается лктивный центр фермента, и действие фермента часто сравнивают с положением ключа в замке. Такая аналогия облегчает понимание высокой субстратной специфичности, проявляемой многими ферментами. Например, уреаза катализирует гидролиз мочевины HaN ONHz, но не действует на биурет NH2 ONH ONH2. [c.274]

Ферменты, подобно белковым веществам, термолабильны, т. е. неустойчивы при высокой температуре. Каждый отдельный фермент проявляет способность ускорять реакцию только при определенном значении pH. Характерное свойство ферментов — их специфичность, т. е. способность ускорять реакцию превращения только одного вещества или близких ему по природе веществ. Различают три вида специфичности ферментов абсолютную, когда фермент действует только на одно определенное вещество, например, фермент уреаза разрушает только мочевину, фермент инвер-таза расщепляет только дисахарид сахарозу, не затрагивая мальтозу, лактозу и другие дисахариды относительную, когда фермент обладает более широким диапазоном действия, как, например, фермент пепсин, действуя на пептидные связи, способен расщеплять разнообразные белковые вещества, а фермент трипсин гидролизует не только пептидные, но и эфирные связи оптическую, или стереохимическую, когда действие фермента проявляется только на одном стереоизомере, например, а-глюкозидаза действует только на а-глюкознды, но не на р-глюкозиды. [c.61]

Гюильбо и Монтальво [449 — 452] установили, что уреаза, иммобилизованная, в полиакриламидном геле, обладает высокой каталитической активностью, и описали конструкцию нескольких видов преобразователя мочевины , применяемого для непрерывного определения мочевины как субстрата. Такой преобразователь мочевины можно назвать уреаз-электродом, так как его получают, нанося тонкую пленку иммобилизованной уреазы на катионный стеклянный электрод (Бекман 39137 или 39047), чувствительный к ионам а.ммония. Специфичность к субстрату. мочевине, проявляется после иммобилизации фермента в слое акриламидного геля на поверхности стеклянного [c.153]

Лленадо и Речниц [463] показали, насколько перспективны электроды, чувствительные к газообразному аммиаку, на примере автоматического непрерывного определения мочевины в последовательно поступающих пробах сыворотки. Совместное применение чувствительного к газообразному аммиаку электрода со специфичным ферментом уреазой дает больщие преимущества для точного определения мочевины. Описанный ниже метод в принципе применим и для других ферментативных реакций, конечным продуктом которых является аммиак, и может найти гпирокое применение в клиниках. [c.158]

Анфельт, Гранели и Ягнер [464] изготовили ферментный электрод,, специфичный для субстрата — мочевины. Электрод содержит слой уреазы, заполимеризованный с глутаровым альдегидом непосредственно на поверхности газодиффузионного датчика на аммиак. Время отклика электрода составляет примерно 2 мин для концентраций мочевины в диапазоне 10 —10 моль/л при pH 9,0, однако это время возрас- [c.159]

Гюильбо и Тарп [468] сконструировали специфичный к мочевине ферментный электрод (с воздушным зазором). На дно плексигласовой микроячейки помещают 15 мг (10 ед.) иммобилизованной уреазы (порошка или геля). Ячейку покрывают найлоновой сеткой, которая удерживается на корпусе ячейки резиновыми кольцами. Количество выделившегося при pH 8,5 аммиака измеряют электродом с воздушным зазором, чтобы исключить воздействие любых мешающих ионов на результаты анализа. Зависимость потенциал электрода — log концентрации линейна в области концентраций от 10 до 2-10 моль/л наклон близок к нернстову и примерно равен 0,9 рН/декада. С иммобилизованной уреазой мочевину в крови определяют с ошибкой 2,2% и точностью 2,0% длительность анализа 3 — 5 мин. Электрод, сконструированный Гюильбо и Тарпом, работал в течение месяца, причем с ним было выполнено почти 500 анализов с прекрасными результатами. [c.162]

УРЕАЗА (карбамид-амидогидролаза) — фермент, катализирующий гидролитич. расщепление мочевины NH, 0NHj + H20 = G02 + 2NH3 у. (шифр 3.5,1.5, см. Номенклатура и классификация ферментов) — первый фермент, выделенный I кристаллич. виде (Самнер, 1926) из соевых бобов. Кристаллич. У. — глобулярный белок с мол. в. 483 ООО и изоэлектрич. точкой р/5,0—5,1 рН-опти-мум фермента 7,0 Михаэлиса константа для мочевины, й, 3-10 з М нрн pH 7,0 и 25° молекулярная активность 4,6б-10 мин. . У. обладает абс. субстратной специфичностью ионы Ag, Hg, Gu подавляют ее активность даже в мизерных количествах. Ингибиторами У. являются также /г-хлормеркури-бензоат, F и тиомочевина. [c.179]

Специфичность действия составляет одну из характернейших особенностей ферментов, побудившую ферментологов к частому сопоставлению ферментно-субстративного комплекса с замком и ключом. Действительно, известно много примеров, когда незначительные изменения структуры субстрата приводят к тому, что он теряет способность взаимодействовать с данным ферментом. Так, например, субстратом фермента уреазы является мочевина, но если метилировать одну из аминогрупп этого вещества, то уреаза уже не будет взаимодействовать с ним. Таким образом, единственным субстратом уреазы является мочевина, разлагаемая каталитически на аммиак и углекислоту. [c.55]

Иногда для усовершенствования электродов можно использовать специфичность ферментов [8]. Так, например, вторую мембрану можно изготовить из слоя геля, содержащего уреазу, и в результате получить МН4+-чувствительный стеклянный электрод для определения мочевины. Скорость катализируемой ферментом реакции гидролиза мочевины с образованием МН4+-ионов пропорциональна концентрации мочевины [9]. Изменение отклика электрода во времени показано на рис. 15-3. Для установления устойчивого потенциала требуется несколько минут, но правильные результаты можно получить за более короткое время, отределив наклон начального участка. О возможностях других ферментных электродов можно прочитать в обзорных статьях [10, 11]. [c.322]

Другой фермент, уреаза, даже более специфичен, чем глюкозоксидаза он проявляет абсолютную специфичность . Уреаза катализирует только гидролиз мочевины [13] [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология