Стационарная кинетика

Во второй части книги, посвященной ферментам, рассматриваются как традиционные вопросы биокинетики (уравнение Миха-элиса — Ментен, различные виды ингибирования, влияние pH на скорость ферментативных реакций и т, д.), так и новые, не нашедшие пока отражения в учебной литературе (новые методы нахождения элементарных констант из данных стационарной кинетики, влияние диффузии на кинетику действия иммобилизованных ферментов, использование интегральных форм кинетических уравнений, кинетический анализ систем со взаимным истощением, анализ нетривиальных типов ингибирования, применение теории графов в ферментативной кинетике и др.). Требования систематизации курса способствовали созданию новых методов обработки кинетических данных ферментативных реакций, описываемых в главах 5—8, 10, 11. [c.4]

Мы рассмотрели лишь два крайних случая ингибирования. Зачастую приходится иметь дело с более сложными типами торможения (или, напротив, активации, когда модификатор ускоряет реакцию), например, со смешанным конкурентным и неконкурентным ингибированием и т. д. Эти процессы даже при стационарных условиях требуют решения более сложных уравнений. Математические методы стационарной кинетики сложных ферментативных реакций описаны в 7.6. [c.366]

С другой стороны изучение ферментативных реакций в стационарном режиме имеет ряд существенных недостатков. Наиболее важным из них является то, что стационарная кинетика дает весьма ограниченную информацию о детальном кинетическом механизме ферментативной реакции. Стационарная кинетика, отражая лишь лимитирующие стадии процесса, практически не дает информации о быстрых , нелимитирующих стадиях превращения субстрата в активном центре фермента. Определение элементарных констант скорости многостадийной ферментативной реакции из данных стационарной кинетики не представ-ляется.возможным. Действительно, кинетика каталитической реакции, включающей п промежуточных соединений (схема 5.16), описывается 2 п + 1) константами скорости. Стационарная же скорость этой обратимой реакции независимо от числа промежуточных соединений, принимающих участие в механизме реакции, дается уравнением (см. гл. VI) [c.174]

Стационарная кинетика трехстадийных ферментативных [c.243]

Вторая часть книги посвящена кинетическим закономерностям ферментативных реакций. В теоретическом и методическом плане рассматривается ряд подходов как нестационарной, так и стационарной кинетики, наиболее полезных для выяснения механизма действия ферментов и топографии их активных центров. [c.2]

Поскольку на практике соотношения (5.18) соблюдаются довольно часто, стационарная кинетика находит широкое применение при исследовании механизмов ферментативных реакций. [c.174]

Другой важный фактор, способствующий развитию стационарной кинетики ферментативных реакций, — простота экспериментальных методов исследования этих реакций в стационарном режиме. Существенную роль играет также и то, что формально-кинетический анализ уравнений стационарной кинетики, основанный на решении систем линейных алгебраических уравнений, достаточно прост и хорошо разработан (см. [2—4]), а также гл. VI). [c.174]

Таким образом, из экстраполяции зависимости т от концентрации субстрата к нулевому значению [8]о можно найти сумму констант .2+ 3. Из предельного значения наблюдаемого при достаточно больших значениях [3]о [см. уравнение (5.138)], следует значение 2. Используя данные стационарной кинетики реакции [см. уравнение (5.136)], из величины можно найти кз (и затем а), а из величины Кт, каж значение Ks Для этой цели уравнение (5.136) удобно преобразовать к линейному виду [c.194]

ВАЖНЕЙШИЕ МЕТОДЫ СТАЦИОНАРНОЙ КИНЕТИКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ И МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ [c.216]

Наиболее полную информацию о кинетике ферментативных реакций дает изучение их протекания в нестационарном режиме (см. гл. V). Исследование стационарной кинетики ферментативных процессов имеет ограниченное значение для понимания многостадийного механизма действия ферментов. Это связано прежде всего с тем,что в общем случае невозможно однозначно приписать экспериментально определяемые значения констант скоростей индивидуальным химическим стадиям (см. 1 гл. V и VI). Тем не менее кинетические параметры типа = = У/(Е](,и Кт.каж, которые, следуют из основного уравнения стационарной кинетики — из уравнения Михаэлиса (6.8), как показал Альберти с сотр. [1], позволяют оценить нижний предел константы скорости любой индивидуальной стадии ферментативной реакции [типа (6.9) или даже более сложного обратимого процесса (5.16)]. [c.268]

Иными словами, отношение кат/Кт.каж, которое можно найти из стационарной кинетики (см. гл. VI), — это нижний предел константы скорости ki бимолекулярной стадии ферментативного процесса. [c.268]

В табл. 33 приведены эффективные константы скорости второго порядка каж, найденные из стационарной кинетики ряда ферментативных процессов. Несмотря на большие различия в химическом механизме катализируемых реакций (гидролиз, элиминирование или присоединение воды, окислительно-восстановительные процессы), наблюдаемые константы скорости обнаруживают удивительное однообразие, приближаясь для лучших (наиболее реакционных) субстратов того или другого фермента к одному и тому же пределу порядка 10 —10 Это наво ит на мысль, что скоростьлимитирующая стадия всех этих разнообразных химических механизмов одна и та же. [c.269]

Результаты кинетического анализа, основанного на изучении электрохимической кинетики катодного восстановления кислорода и на исследовании стационарной кинетики катализа лакказой реакции окисления органических и неорганических доноров, укладываются в схему [c.89]

Измерения т как функции [М] и экстраполяция к [М]=0 дадут величину А- так как А в свою очередь можно рассчитать, используя В, из коэффициентов поглощения, то измеренная величина может быть использована для проверки вычислений (ср. с разд. 4.6). В общем случае, когда [М] 0, наблюдаемое время жизни короче, чем естественное радиационное время жизни ( = /А). Когда происходит внутримолекулярная релаксация, уравнение стационарной кинетики имеет вид (4.9) и [c.90]

Соответственно из кинетических данных получают в этом случае на один кинетический параметр меньше, чем для реакций с упорядоченным присоединением субстратов. Кинетическая схема (6-37) для ферментативной реакции, протекающей по механизму типа пинг-понг, содержит 12 кинетических констант. Это соответствует минимальному числу стадий, которые необходимо рассмотреть, чтобы описать кинетические свойства фермента, функционирующего согласно механизму типа пинг-понг. Ясно, что из данных стационарной кинетики можно определить только часть этих констант для оценки всех их необходимо использовать другие подходы. [c.22]

Уравнения стационарной кинетики при 8 Е, I > Е в первом случае имеют вид [c.180]

Стационарная кинетика ферментативных реакций зачастую отличается от кинетики Михаэлиса—Ментен (с. 178). На кривой зависимости скорости реакции V от концентрации субстрата. 5 или (и) концентрации модификатора наблюдаются перегибы, максимумы, плато. На рис. 6.13 для примера показана кривая [c.199]

Уравнения стационарной кинетики в первом случае записываются следующим образом [c.365]

Если полимеризация протекает в условиях стационарной кинетики, то [c.107]

Используя методы стационарной кинетики [74] или математической теории игр [73], можно получить следующее выражение для скорости образования спирали [c.276]

Стационарная скорость ферментативной реакции при наличии среди всех стадий одной, существенно более медленной, чем все остальные, определяется именно этой, наиболее медленной стадией. При соизмеримых скоростях отдельных стадий стационарная скорость всей реакции определяется соотношением констант скорости всех ступеней реакций. При этом, чем сложнее механизм реакции, тем это соотношение оказывается сложнее. Ввиду того, что одна из самых важных задач ферментативной кинетики — изучение механизма отдельных стадий реакции, перед исследователями возникает необходимость вычисления кинетических констант этих стадий. Эта проблема, к сожалению, пока может быть решена достаточно точно лишь для относительно простых по механизму реакций. В случаях сложных процессов стационарная кинетика может дать лишь приближенные решения. Однако и эти приближенные решения позво- [c.36]

Стационарная кинетика односторонних реакций с одним субстратом [c.38]

Рассмотрим первоначально стационарную кинетику наиболее простой по механизму ферментативной реакции с участием одного субстрата и образованием одного продукта, предположив, что реакция проходит в две стадии — образование и распад фер-мент-субстратного комплекса. На примере этой простой реакции легко показать принцип подхода к кинетическому анализу и более сложных по механизму ферментативных реакций. [c.38]

Уравнение (У.4) является основным уравнением стационарной кинетики простейших ферментативных реакций. Оно носит название уравнения Михаэлиса — Ментен — авторов, которые, развивая представления Брауна и Анри в области ферментативной кинетики, экспериментально показали приложимость этого уравнения ко многим ферментативным процессам. Следует, однако, сказать, что Михаэлис и Ментен придавали иной смысл величине Кт- Они считали, что концентрация комплекса Е5 определяется лишь соотношением констант -1/ +1, т. е., что на [Е8] существенно не влияет константа +2. Легко показать, что в этом случае получается уравнение такого же вида (У.4), однако в нем член Кт равен к- к+1, т. е. является константой диссоциации фермент-субстратного комплекса. Влияние А+2 на величину [Е5] было учтено Бриггсом и Холденом, однако уравнение ( .4) сохранило название первых авторов. Точно так же константа Кт, представляющая соотношение трех констант скорости, носит название константы Михаэлиса, хотя и имеет иной, более точный смысл. [c.39]

Измерение константы субстрата методами стационарной кинетики [c.48]

Из зависимости стационарной скорости реакции от концентраций фермента, субстрата и продукта могут быть найдены лишь, 4 параметра ккат (5), ккзт(Р), К(5), К Р) — сложные функции элементарных констант. Видно, что при п > 1 определение всех элементарных констант скорости из данных по стационарной кинетике невозможно. [c.174]

И анализироватьэкспериментальныеданныев координатах 1/(й[Р]/Л)< тац и 1/[5]о, как это обычно принято в методах стационарной кинетики (см. гл. VI). Искомые значения и /С .каж следуют из отрезка на оси ординат и тангенса угла наклона полученной прямой. [c.194]

СТАЦИОНАРНАЯ КИНЕТИКА ТРЕХСТАДИИНЫХ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ КОНСТАНТ СКОРОСТЕЙ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СТАДИЙ [c.144]

Чтобы определить кинетику С.р., т.е. представить скорости ее по итоговым ур-ниям в виде ф-ции концентраций исходных в-в и продуктов, нужно из системы ур-ний, получаемой применением действующих масс закона к элементарным р-циям, исключить неизвестные концентрации промежут. в-в. Эта задача упрощается, если р-ция строго стационарна или если ее с достаточным приближением можно считать квазистационарной вместо системы дифференц. ур-ний имеем тогда систему алгебраич. ур-ннй, все производные концентрации промежут. в-в по времени равны нулю (см. Квазистационарности приближение). С др. стороны, исследуя нестационарную кинетику, можно получить больше информации о механизме С. р., чем если ограничиться лишь стационарной кинетикой. [c.365]

Стационарная кинетика. В стационарном состоянии по промежуточным соед. ( Х,/Л = 0, 1=1,. .., п) и при избытке субстрата [8]о >[Е]о, где [8](, и [Е]д - начальные концентрации соотв. с5Юстрата и фермента, кинетика процесса характеризуется постоянным, неизменным во времени уровнем [c.81]

Обычные методы исследования стационарной кинетики не позволяют наблюдать за самыми быстрыми стадиями ферментатитюго процесса — они применимы только в том случае, когда время полупревращения для реакции превышает 10 с. Поэтому для измеоения скооостей [c.24]

Особенности на кривых у( ), v I) могут возникать и в отсутствие кооперативных взаимодействий вследствие неравновесных конформационных свойств фермента. Допустим, что молекула фермента, переработавшая субстрат в продукт, выходит из реакции в активном конформационпом состоянии. Если время релаксации, т. е. время возвращения в исходное певозмущепное состояние, больше времени между встречами фермента с субстратом или того же порядка, то кинетика может имитировать кооперативную. Схема такого процесса показана на рис. 6.17. Здесь Ра — свободная от субстрата молекула фермента в исход-лой конформации, Р1 — неактивный ФСК, Р — активный ФСК, Ра — свободный фермент в активной конформации. Решая соответствующие уравнения стационарной кинетики, получаем скорость реакции [c.204]

На самом же деле ситуация здесь более сложна. Исследование АСФ установило две их основные особенности. Во-первых, все изученные АСФ обладают четвертичной структурой, т. е. их молекулы состоят из нескольких глобулярных субъединиц. Во-вторых, стационарная кинетика соответствующих реакций от- 1ична от кинетики Михаэлиса — Ментен — кривые v(S) имеют особенности, большей частью перегибы. На рис. 7.27 показана [c.454]

Дальнейшее развитие стационарной кинетики реакций, кат.ч-лизируемых кооперативными ферментами, как при наличии, так и в отсутствие детального равновесия, а также анализ экспериментальных кривых можно найти в работах Гольдштейна и др. [107, 114, 115], Курганова и др. [78—80, 116, 117], Магаршака и др. [102—106]. [c.469]

Мы получили систему уравнений, аналогичную по форме системе уравнений стационарной кинетики. Граф предстационар-ной кинетики, в отличие от графа стационарной кинетики, содержат добавочные ветви величины г, направленные из каждого узла графа в узел, соответствующий свободному ферменту. Расчет по методу графов дает трансформанту скорости реакции V, оригинал V получается из и стандартными методами операционного исчисления. При необратимом образовании продукта [c.471]

Объем информации, который можно получить при изучении стационарной кинетики, сравнительно велик, в особенности, если при этом удается найти способы избирательного воздействия на некоторые стадии процесса. Однако во многих случаях исследование стационарной кинетики не позволяет получить исходные данные для расчета констант скорости отдельных стадий ферментативной реакции, в особенности констант скорости образования фермент-субстратных комплексов. Между тем для понимания механизма ферментативных процессов изучение именно этих стадий имее.т принципиальное значение. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология