Ферменты, количественное определение реакции

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]

По своей сущности к экспозиционным тестам близок метод, по которому в организме определяют не само вещество или продукты его метаболизма, а специфическую реакцию, вызванную ими (чаще — угнетение ферментов). Примером такой реакции может служить угнетение активности холинэстеразы крови при воздействии большинства ФОС. Хотя было доказано, что между степенью токсичности ФОС, их физиологической активностью и антихолинэстеразными свойствами не всегда существует прямая количественная зависимость, для практических целей оказалось оправданным принять в качестве критерия опасности определенный уровень угнетения активности фермента. [c.170]

Для некоторых биологических молекул разработаны энзиматические методы количественного определения. Они основаны на том, что под влиянием специфического действия фермента на определяемое ве щество образуется эквимолекулярное количество продукта реакции,. обладающего характерным спектром поглощения. Так, пировиноград-ную или молочную кислоту можно количественно определить с использованием лактатдегидрогеназы (с. 31). [c.7]

Перед тем как приступить к выделению и очистке того или иного фермента, необходимо выбрать удовлетворительный тест для его идентификации и количественного определения. Прямые методы существуют лишь для очень ограниченного круга ферментов, поэтому используют способность ферментов катализировать специфическую реакцию. Чтобы иметь возможность контролировать степень очистки фермента, его активность относят на 1 мг общего белка (так называемая удельная активность ). [c.198]

Активность ферментов зависит от реакции среды, температуры, физико-химического состояния субстрата, некоторых специфически действующих на ферменты веществ (активаторов и парализаторов) и от. других факторов. Каждый фермент имеет свой температурный и рН-оптимум, при котором он проявляет максимальную активность. Химический состав ферментов, так же как и белков, еще не изучен полностью, а поэтому определить их количественно очень трудно. Об активности ферментов судят по силе их действия на определенные вещества — субстраты. Количество продуктов распада или синтеза, образующихся при действии фермента на субстрат, служит критерием для определения степени его активности. [c.62]

Проблема механизма ферментативного катализа имеет большое значение для развития химии и химической технологии. Как известно, каталитическое действие ферментов количественно в значительной степени превосходит соответствующий эффект небиологических катализаторов. Помимо того, ферменты, в отличие от небиологических катализаторов, обладают высокой специфичностью действия, т. е. способностью катализировать реакции строго определенных партнеров и в строго определенном направлении, что исключает различные побочные реакции. Как уже говорилось ранее, ферменты в отличие от многих небиологических катализаторов оказывают каталитическое действие в мягких условиях (водные растворы, низкая температура, нейтральная среда и т. п.), что предотвращает возможность разложения неустойчивых веществ и — самое главное — позволяет осуществлять часто очень сложные химические процессы со значительно меньшими энергетическими затратами. [c.6]

В основе всякого количественного определения ферментативного действия или активности действия фермента лежат те изменения, которые происходят с субстратом соответствующей ферментативной реакции. Об этих изменениях и об их скорости можно судить либо по исчезновению исходных веществ, подвергающихся ферментативному воздействию, либо по образовани и накоплению продуктов ферментативной реакции. [c.67]

Испытание на идентичность ферментов совпадает с их количественным определением специфические реакции, выражающиеся в окраске или осаждении, не приняты или во всяком случае недостаточно надежны, чтобы можно было успешно применять их во всех случаях. Поэтому в дальнейшем не будут приводиться качественные реакции, а интересующихся ими отсылаем к указателю реактивов Мегск а. [c.520]

Коренным вопросом изучения ферментов является определение их активности. Обычно о количестве имеющегося в системе фермента судят по быстроте осуществляемой им реакции. Поэтому важнейшим моментом следует считать количественное измерение скорости реакции. [c.41]

Моча здорового человека содержит настолько мало белка, что он не обнаруживается ни с помощью реакций осаждения, ни цветными реакциями на белок. Однако более чувствительные ферментативные методы позволяют обнаружить в моче белки — ферменты. Одним из них является диастаза, называемая иначе амилазой. Амилаза образуется в поджелудочной железе, поступает в кровь и частично выводится с мочой. Содержание амилазы в моче заметно возрастает при воспалительных процессах в поджелудочной железе. Поэтому количественное определение диастазы в моче часто проводят при обследовании больных, обнаруживающих симптомы воспаления поджелудочной железы. [c.249]

Для того чтобы исследовать ферменты, необходимо располагать методами для количественного определения их каталитической активности. Вещество, на которое воздействует фермент, называют его субстратом. Активность фермента определяют по количеству субстрата, которое под действием этого фермента превращается в продукт реакции за единицу времени. Рассмотрим в качестве примера р-галактозидазу — фермент, субстратом которого служит лактоза (дисахарид). Под действием р-галактозидазы лактоза расщепляется на галактозу и глюкозу [c.80]

В данном разделе рассматриваются физические, химические и ферментативные методы, которые используются при исследовании метаболизма бактерий. В последующих главах описаны физические методы и приборы, фракционирование и анализ химических компонентов, выделение и количественное определение ферментов, изучение катализируемых ими реакций, а также исследование проницаемости клеток и транспортных процессов. Все эти вопросы разработаны настолько хорошо, что вполне оправданно опубликование специальных книг, посвященных их методологии и применению. Однако в данном случае авторы ограничились описанием только самых надежных и простых методов, которые могут использовать для достаточно основательного изучения метаболизма бактерий даже начинающие исследователи. [c.166]

Обычный качественный и количественный биохимический анализ, включая многочисленные > колориметрические исследования. Количественные определения ферментов и кинетические исследования. Разностные спектры, спектры действия, турбидиметрия и нефелометрия Обычный количественный анализ, исследование свойств ферментов, кинетики реакций, конформационной подвижности полимеров. Большая по сравнению со спектрофотометрией чувствительность. Качественный анализ Качественный анализ. Идентификация молекул среднего размера по спектрам. В основном применяется в исследовательских целях Качественное и количественное определение металлов, особенно в клинической биохимии. Эмиссионная методика [c.182]

Кроме того, эти авторы обнаружили изменения в количестве или активности некоторых печеночных ферментов. Количественных определений не производилось сдвиги регистрировались по интенсивности специфических гистохимических цветных реакций на эти ферменты, с помощью обычных методов связывания азокрасителей. Активности кислой фосфатазы, неспецифической эстера-зы и сукциндегидразы в паренхиматозных клетках печени были значительно снижены, тогда как щелочная фос-фатаза в купферовских и тучных клетках была повышена. [c.525]

Для ферментов эндоденствия расчет сродства сайтов с помощью упрощенного уравнения (20) непригоден, так как субстраты здесь могут связываться в нескольких продуктивных позициях, что опять приводит к необходимости суммирования но нескольким позиционным изомерам. В связи с этим экспериментальное определение только константы скорости второго порядка кцат/Кт недостаточно для выявления сродства сразу нескольких сайтов и еще необходимы независимые экспериментальные данные. Так, Хироми и сотр. дополнительно использовали количественное определение продуктов ферментативного превращения во времени [9]. Это, в свою очередь, позволяет установить константы скоростей реакций образования меченых -меров Р , отщеп- [c.43]

Протекающие в митохондриях метаболические процессы сопровождаются непрерывным обменом интермедиатов между матриксом и окружающей средой с помощью ферментов-переносчиков, локализованных во внутренней мембране митохондрий. Вклад транслоказных реакций в регуляцию путей метаболических превращений можно оценить по количественному определению промежуточных продуктов обмена. [c.460]

Количественное определение лактатдегидрогеназы. Мьццечный фермент лактатдегидрогеназа катализирует реакцию [c.269]

В практике очистки сточных вод для характеристики напряженности окисления применяют определение дегидрогеназной активности микроорганизмов. Процесс биологического окисления, схематично показанный реакциями (4.140) и (4.141), состоит из множества ступеней и начинается с расщепления органического вещества с выделением активного водорода. Этот вид окисления называется непрямым. Водород передается ферментами дегидрогеназами на цитохромную систему дыхательной цепи ферментов, где соединяется с кислородом, образуя воду (частично перекись водорода). Количественное определение ферментов дегидрогеназ в ряде случаев позволяет получать быструю характеристику условий процесса и его особенностей и используется в качестве одного из технологических параметров управления процессом. [c.333]

Образование и распространение бактериальных декарбоксилаз лизина, орнитина, тирозина, гистидина, аргинина и глутаминовой кислоты изучены довольно подробно исследована также кинетика реакций, катализируемых декарбоксилазами, и описана частичная очистка некоторых из- них. Эти исследования позволили использовать аминокислотные декарбоксилазы для целей количественного определения аминокислот. Такие определения основаны на измерении количества углекислоты, выделяющейся при действии специфической декарбоксилазы [197], или количества образующегося амина [228]. Поскольку аминокислотные декарбоксилазы обладают строгой стереоспецифичностью, они применяются также для обнаружения примеси следов L-изомеров в препаратах D-аминокислот. Кроме того, эти ферменты применяют и для получения D-аминокислот (например, D-лизина или D-глутаминовой кислоты) путем избирательного разрушения L-изомера в рацемических препаратах аминокислот (стр. 94, 95). [c.206]

Так как ферменты — катализаторы определенных химических реакций, то следует количественно изучать их по влиянию на кинетику соответствующей реакции. Для получения сколько-нибудь ясных и новторимых результатов необходимо пользоваться высокоочищенньши, в частности кристаллическими, препаратами ферментов. Сама по себе ферментативная реакция изучается на чистой системе, состоящей из буфера, субстрата (или субстратов) и фермента. Следует всегда помнить, что подобный модельный эксперимент весьма далек от обстановки, в которой ферменты действуют в клетке. В клетке ферменты часто включены в форменные образования, или в так называемую структуру . Одно время полагали, что, измеряя кинетику реакции в присутствии добавки чистого кристаллизованного фермента, мы выясняем максимальную каталитическую активность, на которую способен данный белок. На самом деле это может быть и неверно. Вполне возможно, что, будучи включен в форменные элементы, фермент усиливает свое действие, так как может произойти благоприятное изменение его вторичной и третичной структуры. [c.155]

Ферментативная активность церулоплазмина была впервые описана Холмбергом и Лоуреллом [46], которые показали, что это единственный фермент, катализирующий окисление полиаминов и полифенолов в плазме. Катализируемая церулоплазмином реакция окисления п-фенилендиамина и других аналогичных соединений используется обычно для количественного определения белка в растворе [31, 47, 48]. Однако не было замечено, чтобы церулоплазмин играл сколь-нибудь существенную физиологическую роль при окислении таких важных биологических субстратов, как адреналин, норадреналин, серотонин, катехоламин или допамин [49]. [c.369]

В связи с выяснением природы действия тирозиназы мне прищла мысль использовать для определения эстеразы принцип, лежащий в основе действия тирозиназы. Как мне удалось доказать, тирозиназа является смесью аминоксидазы и обычной фенолазы. Последняя не окисляет тирозина как такового, а только после его расщепления аминооксидазой, согласно реакции Штрекера, на параоксифенилацетальдегид, аммиак и углекислоту. Так как фенолаза и пероксидаза с перекисью водорода не действуют на фенольные эфиры, то казалось возможным обнаружить малейшее расщепление фенольных эфиров посредством этой окислительной системы. Опыты полностью подтвердили это предположение. Оказалось, что углекислый гваякол прекрасно подходит не только для обнаруживания, но и для количественного определения минимальных количеств ферментов, расщепляющих эфиры. [c.487]

Хотя для получения специфических — SH-производных белков, а также для блокирования и количественного определения групп — SH чаще всего применялись ртутные соединения, мышьяксо-держащие вещества и тяжелые металлы также ингибируют ряд ферментативных систем in vitro и вызывают интоксикацию живых организмов мышьяком и металлами. Одним из общеизвестных биологических процессов является ингибирование окислительной системы с производными пировиноградной кислоты. Стоккен и Томпсон [72в] составили хронологический обзор работ, которые позволили установить связь между реакцией арсенитов и мышьяк-содержащих соединений, являющихся нарывными отравляющими веществами, с тиоловыми группами белков и инактивированием ферментов или их отравлением. Хотя монотиолы обеспечивают защиту от токсического действия окиси мышьяка и, в меньшей степени, арсенита натрия, эти простые тиолы оказались неэффективными против более токсичных мышьяксодержащих отравляющих веществ, например таких, как льюизит [дихлор (2-хлор-винил)арсин]. Английские исследователи высказали следующее предположение Возможно, что мышьяк соединяется с двумя близко расположенными — SH-группами, принадлежащими одной и той же молекуле, образуя большое кольцо, испытывающее относительно слабое напряжение. Из этих соображений следует, [c.293]

По принадлежности к определенным явлениям и с учетом уровней гомеостатической регуляции выделяют 1) концентрационные колебания в химических системах, обеспечивающих компенсацию и регуляцию трофических функций 2) ритмы биопотенциалов, возбудимости, количественных колебаний элементов крови, продукции ферментов, психических функций, реакций, обеспечивающих компенсацию и саморегуляцию в отдельных органах и целом организме (высокочастотные, ультра- и инфрадианные ритмы) 3) ритмы репродуктивных процессов, изменчивости видов, эпидемий (цир-кааннуальные метаболические и эндокринные процессы). [c.12]

Гетерогенность разных видов и клонов бактерий по магнитной восприимчивости определяется количественным соотношением в них диа- и парамагнитных соединений (Павлович, 1984, 1985 Павлович, Галлиулин, 1986 Галлиулин, 1986). Развивающиеся микроорганизмы не находятся в строгом равновесии с окружающей средой и являются неравновесными открытыми системами, т. е. в течение определенного времени в химическом составе клеток каких-либо изменений не происходит, хотя клеточные вещества постоянно и очень интенсивно обновляются. Кажущееся постоянство химического состава объясняется тем, что процессы обмена веществом и энергией между питательной средой и микробными клетками уравновешены. Отличаясь устойчивостью, метаболизм микробов в то же время характеризуется и значительной изменчивостью. Скорость катаболизма и биосинтеза структурных элементов в каждый момент определяется потребностями клеток, которые обычно обеспечиваются минимальными количествами вещества, что обусловлено наличием тонких механизмов регуляции обмена веществ и энергии. Самые простые из них, влияющие на скорость ферментативной реакции у бактерий, вызывают изменения концентрации водородных ионов, субстрата, появление ингибиторов или, наоборот, активаторов и т. д. Более сложным уровнем регуляции может быть ингибирование мультиферментных реакций конечным продуктом определенной метаболической последовательности регуляторных ферментов, катализирующих начальные звенья цепи биохимической реакции. Клеточный метаболизм, наконец, детерминируется генотипом, поэтому скорость синтеза ферментов и течение реакций у микроорганизмов высокоспецифичны. [c.81]

Довольно скоро выяснилось, что гемолитические реакции такого типа встречаются чаще у мужчин, чем у женщин. Было проведено количественное определение стабильности глутатиона, основанное на измерении его концентрации до и после инкубации эритроцитов с ацетилфенилгидразином Кривые распределения, построенные для 144 обследованных американских негров, имели ярко выраженный бимодальный характер, причем в значительной части популяции уровень содержания глутатиона был крайне низким. В группе из 184 негритянок кривая смещена влево, а доля больных с низким содержанием глутатиона гораздо меньще, чем в группе мужчин. Отсюда следует, что данный признак сцеплен с Х-хромосомой низкое содержание глутатиона после инкубации с ацетилфенилгидразином характерно для гомозиготных женщин и гемизиготных мужчин, а промежуточное-для гетерозиготных женщин. Это предположение вскоре получило подтверждение в работах по анализу родословных [1034]. Сходные картины распределения были получены и при использовании методов прям ого анализа ферментов в популяции. Заметим, что величины, полученные для гетерозигот, оказались средними между нормой и значением, характерным для гомозиготных больных (рис. 4.6). [c.23]

Фриц и др. 408] обнаружили, что соотношение между изоферментами ЛДГ, выявленными с помощью электрофореза в геле и последующего специфического окрашивания разделенных зон, зависит от количества нанесенного на гель белка. Более того, соотношение изоферментов, определенное при электрофорезе, отличается от их соотношения при измерении другими методами. Меньшие количества фермента обнаруживали более высокую относительную активность, что, вероятно, объясняется медленным проникновением в гель субстрата и сопрягающего агента. При электрофорезе в микрогелях изоферментов глюко-зо-6-фосфатдегидрогеназы подобных отклонений не наблюдалось [257]. В этом случае субстраты, коферменты, сопрягающие агенты и другие низкомолекулярные соединения очень быстро проникают в гель, благодаря чему обеспечивается постоянный избыток субстрата и других реагентов. Таким образом, микрогель можно рассматривать как микрокювету и использовать его для количественного определения пикограммовых количеств ферментов, а также для изучения кинетики ферментативных реакций. Детальное описание этих методов дается в работе Нейхоффа [915]. [c.283]

Обнаружение и количественное определение фосфатазной активности проводят также с другим флуорогенным субстратом—нафтол-А5-МХ-фосфатом (2-окси-3-амидо-М- (2 , 4 диметил-фенил)-нафталинфосфатом), который под действием фосфатаз превращается в сильно флуоресцирующее соединение. Инглис и др. [611] применили для этой цели метод индикаторного геля. Для его приготовления 2 /о-ный агар смешивают с равным объемом раствора 4 мМ нафтол-АЗ-МХ-фосфата в 0,4 М 2-ами-нО 2-метил-1-пропаноловои буфере (pH 11,2). После электрофореза пленки из ацетата целлюлозы кладут на пластину этого геля, тщательно разглаживая их, и инкубируют при 37 °С. При освещении пленок УФ-светом в тех местах, где произошла реакция, появляется флуоресценция. С помощью сканирующего устройства в УФ-свете можно проводить количественное определение фермента. Аналогичный метод был описан для выявления щелочных фосфатаз после электрофореза на ацетате целлюлозы [110]. [c.300]

Очевидно, что показатели (2.1) и (2,2) могут быть использованы для количественного описания не только регуляционных характеристик отдельных ферментов в комплексе реакций, но и для определения сохранительных способностей всего комплекса — возможности и степени поддержания основных показателей его химических реакций, таких как концентрации субстратов или скорость синтеза продуктов. [c.53]

В том случае, когда продукт или субстрат ферментативной реакции имеет характерный спектр поглощения, можно определить количество присутствующего в смеси фермента, б по спектральным изменениям хромофора в ходе реакции — исследовать и кинетику этой реакции. Количественное определение гидролитических ферментов проводят при помощи реакций расщепления ими синтетических субстратов, в результате которых высвобождается окрашенный продукт (например, а-глюкозидаза отщепляет р-нитрофенол от р-нитрофенил-а-О-глюкопир анозида). [c.156]

Смотреть страницы где упоминается термин Ферменты, количественное определение реакции: [c.109] [c.221] [c.240] [c.205] [c.377] [c.108] [c.488] [c.382] [c.292] [c.295] [c.144] [c.27] [c.257] [c.402] [c.413] [c.110] [c.32] [c.229] [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология