Ферменты влияние концентрации 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.

Влияние концентраций субстрата и фермента на скорость ферментативной реакции [c.144]

Влияние концентрации субстрата на скорость реакции аллостерического фермента описывается [c.536]

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]

На рис. 6.4 представлено влияние концентрации фермента аргиназы на скорость расщепления аргинина. Отклонение от прямо пропорциональной зависимости возможно в случае дефицита субстрата или кофермента (применительно к соответствующим сложным ферментам), наличия в реакционной среде токсических примесей. [c.72]

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]

Большинство реакций, катализируемых ферментами, являются бимолекулярными, включающими, например, перенос группы между двумя субстратами или гидролиз субстрата. Однако на основании исторических данных можно сказать, что при кинетическом рассмотрении ферментативных реакций на ранних стадиях исследования преобладало формулирование кинетических уравнений, учитывающих только субстрат. В широко изучавшихся реакциях гидролиза вода как реагент находится в таком большом избытке, что ее концентрация изменяется незначительно, оказывая очень слабое влияние на скорость реакции только в концентрированных растворах хорошо растворимых в воде субстратов, подобных сахарозе, или в смешанных растворителях изменения концентрации воды становятся достаточными для того, чтобы влиять на скорость реакции [31]. Если скорость гидролиза не зависит от концентрации растворителя, можно написать схему реакции с образованием промежуточного комплекса между субстратом и ферментом. [c.115]

ОСИ абсцисс. Отмечают характер полученной зависимости и делают выводы о характере влияния концентрации фермента на скорость реакции. [c.68]

Изложенное выше, по-видимому, применимо и к отщеплению продуктов ферментативной реакции из связи с активным центром и регенерации свободного фермента. Видимо, и в этом случае происходит последовательный разрыв связей, в ходе которого может освобождаться функциональная группа активного центра, способная к реакции с ингибитором (например, гидроксил серина). Другие группировки, оказывающие влияние на реакционноспособность этой группы, могут оказаться в момент реакции с ингибитором еще занятыми. Очевидно, что при этом фосфорорганический ингибитор будет реагировать с ферментом с иной скоростью, чем при полностью свободном активном центре. Такое явление особенно должно сказываться на кинетике ингибирования при концентрациях субстрата, значительно превышающих величину константы Михаэлиса, т. е. тогда, когда активные центры насыщены молекулами субстрата и для реакции с фосфорорганическим ингибитором доступны лишь те, которые освобождаются в ходе ферментативной реакции. При этом, естественно, скорость ингибирования фермента будет зависеть от соотношения констант скорости к+х (реакция с субстратом) и к1 (реакция с ингибитором). Это соотношение будет неизменным, если реакция идет с полностью свободным активным центром. Оно будет изменяться (при избытке субстрата), если ингибитор будет взаимодействовать с неполностью освобожденным активным центром. Если эти соображения выразить языком кинетики, то можно получить уравнение, вполне аналогичное уравнению (Х.8). Для этого достаточно считать, что с ингибитором реагирует не ацилированный фермент, а продукт его превращения, в котором гидроксил серина уже свободен, но фермент еще не принял исходного структурного состояния. Такое предположение в равной мере объясняет различие соотношения констант скорости ингибирования в отсутствие и в присутствии субстрата для разных по структуре ингибиторов. [c.231]

На скорость гидролиза большое влияние оказывают температура, pH и концентрация раствора, а также присутствие ферментов. Снижение концентрации и повышение температуры сильно ускоряют гидролиз. Цепные полифосфаты, например, при pH 7—10 и 5° гидролизуются на 5% за сто лет, при 35° —за год, а при 80 — за один день. Конденсированные фосфаты не найдены в виде природных минералов, но зато они играют большую роль в биологических процессах, участвуя в аккумулировании и передаче энергии. Процессы их образования и гидролиза в живых организмах регулируются ферментами. [c.169]

Л. Михаэлис не только постулировал образование промежуточного фермент-субстратного Е8-комплекса, но и рассчитал влияние концентрации субстрата на скорость реакции. В процессе реакции различают несколько стадий присоединение молекулы субстрата к ферменту, преобразование первичного промежуточного соединения в один или несколько последовательных (переходных) комплексов и протекающее в одну или несколько стадий отделение конечных продуктов реакции от фермента. Это можно схематически проиллюстрировать следующими примерами [c.130]

Для ферментативных реакций Qig изменяется в пределах от 1 до 2, что обусловлено белковой природой ферментов, особенностями протекания ферментативной реакции и внутренней среды организма. Влияние температуры на скорость ферментативной реакции очень многообразно. Она может прежде всего влиять на стабильность фермента, ускоряя денатурацию ферментативного белка, что связано с инактивацией фермента на сродство фермента к субстрату скорость распада фермент-субстратного комплекса, всегда образующегося при ферментативной реакции на сродство фермента к активаторам и ингибиторам, если они имеются в системе. Повышение температуры, с одной стороны, ускоряет саму ферментативную (каталитическую) реакцию с другой стороны, ускоряется инактивация фермента. Таким образом, с повышением температуры при ферментативных реакциях, как и вообще при химических процессах, растет реакционная способность, истинная каталитическая активность. Но ферменты представляют собой белки, которые необратимо денатурируют при увеличении температуры выше 50° С, причем скорость денатурации при нагревании увеличивается во много раз быстрее, чем скорость любого химического превращения. Поэтому процесс инактивации, связанный с уменьшением концентрации фермента в системе, обусловливает при дальнейшем повышении температуры замедление реакции. [c.129]

Под ферментативной кинетикой понимают закономерности изменения скорости реакции в зависимости от химической природы реагирующих веществ и условий их взаимодействия. Под условиями взаимодействия понимают влияние концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, присутствия ингибиторов или активаторов и т. п. В настоящем разделе из всех перечисленных факторов рассматривается только влияние концентрации субстрата и фермента. [c.374]

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ФЕРМЕНТА НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ [14] [c.104]

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]

Об одинаковом влиянии концентрации тетраметиламмония на константы скорости реакции всех трех необратимых ингибиторов свидетельствуют данные табл. 32, показывающие снижение величины константы (в %) при увеличении концентрации ионов обратимого ингибитора. Подобные результаты были получены для тетраэтил-аммоний-иона это позволило предположить, что все три ФОС в присутствии ионов тетраалкиламмония реагируют лишь с полностью свободными активными центрами и не реагируют с нуклеофильными группировками ферментов, если анионная группа занята ионом тетраалкиламмония. Иными словами, реакционная способность нуклеофильной группировки к ФОС полностью утрачивается, если анионная группировка занята ионом тетраалкиламмония. [c.225]

Влияние концентрации субстрата на скорость реакции, катализируемой ферментом, выражается обычно уравнением Михаэлиса — Ментен. Это уравнение описывается асимптотической кривой, т. е. максимум скорости достигается только при бесконечном увеличении концентрации субстрата (см. фиг. 7, Б). Для точного определения [c.46]

Некоторые исследователи изучают влияние концентрации субстрата на активность фермента, одновременно изменяя концентрации А и В, но сохраняя при этом равенство концентраций обоих субстратов ([А] = [В]). Физический смысл величины, характеризующей концентрацию субстрата при скорости реакции, равной половине максимальной, зависит от механизма реакции. [c.54]

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]

Концентрация субстрата оказывает огромное влияние на скорость реакций, катализируемых ферментами [c.231]

Конкурентное ингибирование проще всего можно распознать экспериментальным путем, определив влияние концентрации ингибитора на зависимость начальной скорости реакции от концентрации Субстрата. Для выяснения вопроса о том, по какому типу-конкурентному или неконкурентному-происходит обратимое ингибирование фермента (дополнение 9-3), весьма удобно преобразовать уравнение Михаэлиса-Ментен в линейную форму. Чаще всего для этой цели используют метод двойных обратных величин. Из графиков, построенных в двойных обратных координатах, можно определить также значение константы диссоциации комплекса фермент-ингибитор. Для реакции диссоциации [c.246]

Зависимость скорости реакции от удельной концентрации иммобилизованного фермента (количества активного фермента на 1 г носителя). Как видно из анализа уравнения (7), скорость реакции в диффузионной области не должна изменяться при возрастании удельной концентрации иммобилизованного фермента. Кроме того, скорость диффузионно-контролируемых реакций не должна также зависеть от таких факторов, как изменение pH, ионной силы, добавление ингибиторов и активаторов, которые оказывают специфическое влияние исключительно на ферментативные стадии (что легко проследить в случае нативного фермента). Следует, однако, учитывать, что для одного и того же препарата иммобилизованного фермента реакция со специфическим (высокореакционноспособным) субстратом может быть диффузионно контролируемой, а с неспецифическим субстратом (менее реакционноспособным) протекать в кинетической области. [c.104]

Знание скорости реакции как функции концентрации реагирующих молекул часто дает важные сведения о числе молекул, вступающих в реакцию (о порядке реакции). Желательно иметь возможность судить о влиянии на скорость реакции изменения температуры, концентрации ферментов, концентрации ионов водорода и т. п. Праг вильное определение и выражение скоростей реакции имеет поэтому фундаментальное значение. [c.53]

Следует также отметить влияние различных условий на скорость ферментативных реакций. Активность ферментов в большой степени зависит от реакции среды, от концентрации фермента, от температуры. Каждый фермент проявляет максимум активности при определенной концентрации ионов водорода. С увеличением концентрации фермента увеличивается и скорость катализируемой реакции. [c.64]

Влияние концентрации фермента. Скорость ферментативной реакции прямо пропорциональна концентрации фермента и = К[Щ [c.229]

Р с, 15-15. Некоторые факторы, от которых зависит аллостерическая регуляция фосфофруктокиназы мышц. А. Влияние концентрации АТР и фруктозо-6-фосфата на скорость фос-фофруктокиназной реакции. При низких концентрациях АТР величина фосфофружтоки-назы для фруктозо-6-фосфата сравнительно невелика, и потому этот фермент даже при относительно низких концентрациях фруктозо-6-фосфата может функционировать с большой скоростью. При высоких концентрациях АТР Км фермента для фруктозо-6-фосфата резко возрастает, о чем свидетельствует S-образная форма кривой. Б. Влияние АМР, цитрата и фруктозо-1,6-дифосфата. Фруктозо-1,6-дифосфат является мощным активатором, но для максимальной стимуляции ему требуется присутствие АМР. Цитрат же действует как мощный ингибитор. [c.466]

Конкурентными ингибиторами являются такие, которые кон-курируют с субстратом за место на ферменте. Поэтому при определении /С, необходимо учитывать влияние концентрации субстрата на скорость роста культур. В острых опытах определяют влияние ингибитора иа скорость роста при двух различных концентрациях субстрата. Конкурентные ингибиторы ие влияют на Хгп, но изменяют величину К.ч (рис. 6.13). [c.135]

Регуляция Ю аболических процессов может осуществляться на разных уровнях постепенно возрастающей сложности. Простейший путь регуляции — это влияние на скорость ферментативной реакции компонентов реагирукодей системы внутриклеточная концентрация субстрата (субстратов) ферментов, коферментов каждого промежуточного продукта, ионов металлов, внутриклеточное значение pH. Каждый фермент в мультнферментной системе характеризуется определенным оптимумом pH и сродством к своему субстрату (субстратам), продукту (продуктам), а также к своему ко-ферменту или активатору (иону металла). [c.124]

При этом из зависимости скорости реакции от концентрации субстрата при различных концентрациях ингибитора можно было бы наблюдать кажущийся эффект неконкурентного ингибирования (влияние концентрации ингибитора на максимальную скорость при постоянном значении наблюдаемой константы Михаэлиса). В реакции ингибирования РОН-синтетазы индометацином такой кажущийся эффект неконкурентного ингибирования действительно имеет место. В раствор РОН-синтетазы вводили индометацин в различных концентрациях, смесь фермента с ингибитором инкубировали около часа для установления равновесия, замораживали равновесие понижением температуры до 4°С, после чего изучали зависимости скорости от концентрации арахидоновой кислоты, вводя в реакционную ячейку смесь фермента с ингибитором. Действительно, наблюдаемые закономерности формально эквивалентны случаю неконкурентного ингибирования. Однако смысл этой зависимости для системы индометацин — РОН-синтетаза совершенно отличен от смысла механизма классического неконкурентного ингибирования. В обсуждаемой системе ингибитор блокирует часть активных центров фермента, при этом, естественно, характеристики свободной формы фермента, такие, как наблюдаемая константа Михаэлиса, остаются без изменения. [c.11]

Результаты опытов по определению зависимости удельной активности фермента от его концентрации, при проведении которых фермент разводили непосредственно перед началом инкубации, а также влияние концентрации фермента на ход кинетических кривых V от [S] указывают на возможность достаточно быстрых по сравнению со скоростью НАД-киназой реакции процессов диссоциации. [c.146]

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

Влияние концентрации арилсульфатазы на скорость гидролиза п-нитрофенилфосфата до и после диализа препарата фермента [c.123]

В колоночной аффинной хроматографии достаточно сильное взаимодействие выделяемых веществ с иммобилизованным аффинным лигандом приводит к концентрированию вещества и его медленной миграции вниз по колонке. Этот процесс зависит от концентрации лиганда и почти не зависит от начальной концентрации свободных макромолекул. Например, в аффинной хроматографии глицерокиназы или лактатдегидрогеназы на К -(6-аминогексил)-5 -АМР— сефарозе не наблюдалось влияния концентрации фермента на емкость, если концентрации ферментов прямо пропорциональны концентрациям нуклеотида или зависимость между ними близка к таковой [21]. Необходимые при этом требования заключаются в том, что комплементарные макромолекулы следует наносить на колонку в ненасыщающих количествах, а также подбирать скорость потока раствора [19]. [c.82]

Покажите, как можно найти значения к+х и к- из данных о влиянии концентрации модификатора на Кт в случае односубстратного механизма, если модификатор действует лишь на скорость превращения фермент-субстратного комплекса в свободный фермент и конечные продукты реакции. [c.258]

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]

Пусть, например, фермент, иммобилизованный на носителе, катализирует реакцию, сопровождающуюся образованием протонов, в отсутствие буферного раствора. После начала реакции в матрице начинают накапливаться протоны, что приводит к появлению градиента концентрации протонов и последующей их диффузии из частицы во внешний раствор. Однако если диффузия заторможена, то протоны накапливаются внутри частицы и вызывают уменьшение pH в микроокружении фермента. Это, в свою очередь, влияет на скорость ферментативной реакции, а значит, и на скорость выделения протонов — продукта )epмeнтa-тивной реакции. Если pH внутри частицы до начала реакции выше рН-оптимума фермента, то образующиеся в ходе реакции протоны снижают pH, повышая тем самым скорость ферментативной реакции, т. е. скорость выделения протонов. В результате значение pH частицы уменьшается еще сильнее, а скорость ферментативной реакции еще больше возрастает. Иными словами, в такой системе будет наблюдаться явление автокатализа. Окончательно стационарное состояние будет достигнуто только тогда, когда значительное повышение концентрации протонов будет оказывать лишь незначительное влияние на скорость ферментативной реакции. [c.110]

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]

Рис. 96. Определение индивидуальных констант реакции (6.117) при гидролизе метилового эфира N-аце-тил-L-вaлинa, катализируемом а-химотрипсином, используя селективное влияние ионной силы раствора на константу скорости ацилирования фермента [ 5], если концентрация КС1, М

Справочник химика 21

Химия и химическая технология