Физико-химические механизмы ферментативного катализа

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ФЕРМЕНТАТИВНОГО КАТАЛИЗА [c.34]

Физико-химические механизмы ферментативного катализа [c.208]

Выяснение природы и физико-химических механизмов ферментативного катализа обеспечило возникновение химической и инженерной энзимологии. Исследования последнего десятилетия, ак- [c.199]

В целом на основании этих физико-химических механизмов можно ожидать суммарных эффектов ускорения более чем в 10 раз. Как видно, это вполне покрывает тот масштаб ускорений, который отличает ферментативный катализ от механизмов гомогенно-каталитического типа (см. гл. I). [c.69]

В первой части книги кратко рассмотрено строение белков и активных центров ферментов, а также их свойства, важные для катализа. Более подробно изложены физико-химические механизмы катализа и ускорений, наблюдаемых как в ферментативных, так и в модельных процессах. [c.2]

Вторая часть книги посвящена анализу некоторых решаемых задач биофизики, связанных с выяснением молекулярных механизмов ферментативного катализа и преобразования энергии в живой клетке, а также проблеме сверхслабых взаимодействий, влияющих на биохимические, физиологические и физико-химические процессы. [c.2]

На рис. 4.1 представлена одна из бесчисленных схем биохимических реакций, которые можно найти в любом учебнике биохимии. Мы видим химические вещества, которые превращаются в другие с помощью специфических катализаторов (ферментов). Стрелка указывает нам, что во что превращается под действием специфического фермента. Эта стрелка и есть изображение химического превращения. Чтобы выяснить механизм ферментативного катализа химической реакции, необходимо знать механизм действия фермента, осуществляющего данную реакцию. Мы увидим ниже, что молекула каждого фермента есть фактически машина, реализующая катализируемое химическое превращение. Чтобы понять смысл биохимических схем, ученый должен знать конструкции и способы функционирования каждого фермента на этих схемах. Другими словами, каждая стрелка должна быть ассоциирована с конкретной молекулярной машиной, В настоящее время ясно, что эта задача может быть выполнена, что эта проблема биологической физики решаема, В течение последних лет подобная работа была выполнена для ряда биохимических реакций. Остается исследовать еще не одну тысячу. Этим стоит заняться физикам, изучающим биологические проблемы. [c.54]

В книге обобщены результаты обширных экспериментальных и теоретических исследований механизма катализа нуклеофильных реакций производных карбоновых кислот, в частности механизма ферментативного катализа. Сделана удачная попытка подойти к слож- / нейшим вопросам механизма действия ферментов на основе современных физико-химических представлений, о катализе и реакционной способности. [c.4]

Физика ферментов становится одной из центральных областей молекулярной биофизики [47]. Ее задачи — разработка экспериментальных и теоретических методов исследования ферментов и ферментативных процессов, раскрытие физических н физико-химических механизмов ферментативного катализа. Проблемы молекулярной кинетики в биофизике щироки и разнообразны— это и активный транспорт, и ионный обмен, и механо-химические процессы. [c.49]

Биохимический аппарат клетки представляет собой невероятно сложную систему многих сотен химических и физико-химических реакций и процессов, каждый из которых вносит вклад в общее динамическое равновесие, которое нельзя существенно сдвинуть без нарушения работоспособности организма. Это равновесие, разумеется, не может быть результатом случайного одновременного действия сотен различных реакций, участвующих в метаболизме, поскольку многие организмы могут адаптироваться к весьма широкому спектру условий и могут справляться с внезапными изменениями окружающей среды. Огромное большинство таких процессов представляет собой ферментативные реакции. В последнее время становится ясным, что активность ферментов интактного организма является объектом очень строгого контроля посредством набора механизмов, не менее сложных, чем механизмы связывания и катализа. [c.534]

Книга посвящена одному из интереснейших вопросов молекулярной биохимии — изучению механизмов ферментативных реакций и химических превращений биологически важных веществ, например коферментов. Рассмотрению конкретных механизмов ферментативного действия предшествует физико-химическое изложение основ кислотно-основного катализа. Такое расположение материала не только дает возможность читателю понять описанные механизмы ферментативных реакций, но и критически оценить их. [c.4]

В ней в сжатой форме дано обобщение современного состояния гомогенного катализа. Книга знакомит читателя с характеристиками основных особенностей и отличий гомогенного катализа. В ней изложены физико-химические основы, включая кинетические и стереохими-ческие аспекты, рассмотрены особенности элементарных процессов гомогенного катализа и механизмы важнейших реакций, проведено сопоставление гомогенного гетерогенного и ферментативного катализа и, кроме того, рассмотрено промышленное применение гомогенного катализа. [c.6]

За последнее десятилетие теория катализа нуклеофильных реакций производных карбоновых кислот плодотворно развивалась. Была сделана попытка дать важнейшие теоретические положения в отношении этого катализа. Как и в прошлом, исследования реакций производных карбоновых кислот позволили уяснить наиболее важные физико-химические закономерности. Хотя в отдельных деталях представления о каталитических процессах гидролитических ферментов могут быть в дальнейшем изменены, наиболее важные концепции, на основе которых будут производиться дальнейшие исследования механизма, уже разработаны. Можно надеяться, что этот обзор будет способствовать ускорению окончательного разрешения проблемы ферментативного катализа. [c.171]

Эффективность ферментативного катализа просто завораживает, особенно если удается получить кристаллографические данные о структуре и имеются достаточно полные физико-химические сведения о ферментативном механизме действия. В этом отношении наиболее изучен фермент группы сериновых протеаз— а-химотрипснн. Термин сериновая протеаза своим происхождением обязан тому, что ферменты этого класса содержат в активном центре гидроксильную группу серина, которая проявляет необычную реакционную способность к необратимому ингибитору — динзопропилфторфосфату (ДФФ). [c.219]

На стыке молекулярной биологии с физической и физико-органической химией возникла еще одна не менее важная задача — создать сравнительно простые каталитические системы, в которых использовали< ь бы принципы действия активных центров, работающих в ферментах. Подобного рода исследования обогащают физико-органическую химию познанием нетрадиционцых путей (механизмов), позволяющих ускорять или в общем случае регулировать скорости химических реакций. Изучение механизмов молекулярной биологии, в частности движущих сил ферментативного катализа, поможет найти пути создания избирательных химических катализаторов с управляемыми свойствами [7, 8]. В то же время анализ как общих закономерностей, так и различий, наблюдаемых в ферментативных и модельных системах, можно рассматривать как качественно новую ступень углубленного изучения самих ферментов. Иными словами, подобного рода исследования в области молекулярной химической бионики должны способствовать формированию новых взглядов на природу ферментативного катализа. [c.3]

В монографии проанализированы с физико-химических позиций связи между ферментативным (биологическим) и гомогенным (химическим) катализом и подчеркивается общность их механизмов. Наряду с теоретическими аспектами освещено современное состояние и перспективы применения ферментов, особенно в иммобилизованном виде, в органическом синтезе, химическом анализе (биолю-минесцентный метод), медицине и химической технологии. [c.152]

Новый уровень кинетических исследований позволил перейти к познанию детального механизма ценных процессов и созданию на этой основе новых эффективных приемов управления такими важными нромып1ленными ироцессами, как окисление, галоидирование, крекинг, полимеризация. Н. Н. Семеновым был заложен ряд основополагающих представлений в этой области, позволивших с позиций химической физики рассмотреть проблемы гомогенного и ферментативного катализа. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология