Механизм ферментативного гидролиза

В заключение данной главы следует отметить, что в целом описанные в литературе математические модели позволяют достоверно предсказывать ход ферментативного гидролиза целлюлозы в условиях, использованных исследователями для осуществления процесса, и могут быть применены для его оптимизации. Однако практически все модели проверялись в лабораторных условиях. При масштабировании процесса могут возникнуть дополнительные сложности и, возможно, модели потребуют дальнейшей доработки. По-видимому, в особенности это будет касаться процессов гидролиза лигноцеллюлозного сырья, содержащего в своем составе значительное количество лигнина, поскольку в большинстве случаев моделирование проводилось на примере относительно чистой целлюлозы. Кроме того, следует ожидать, что с развитием знаний о механизме ферментативного гидролиза целлюлозы, свойствах ферментов, осуществляющих деструкцию лигноцеллюлозных материалов, и свойствах субстрата модели будут подвергаться дальнейшей детализации. [c.181]

Задача последующего изложения будет состоять в том, чтобы показать конкретные пути приложения методов кинетики к изучению механизма ферментативного гидролиза ацетилхолина и исследованию различных свойств ферментов, катализирующих эту реакцию. [c.139]

Из этого факта авторами был сделан логичный вывод, что если для субстратов (3) и (4) в пределах исследованных температур (15—30°) лимитирующей общую скорость процесса является одна и та же промежуточная стадия (вторая), то в случае субстратов (1) и (2) суммарная скорость процесса определяется при разной температуре разными промежуточными реакциями, каждая из которых характеризуется своей энергией активации. При этом необходимо иметь в виду, что в соответствии с предполагаемым механизмом ферментативного гидролиза эфиров карбоновых кислот (см. схему стр. 160) последняя стадия процесса—деацетилирование фермента должна быть для всех четырех субстратов одинаковой. Однако, ввиду того, что максимальная скорость процесса для всех четырех субстратов весьма различна (при всех температурах), можно сделать вывод, что лимитирующим звеном является не эта общая реакция, а вторая фаза процесса — распад первичного комплекса Михаэлиса с отщеплением холина и образованием ацетилированного фермента. Что касается субстратов (1) и (2), то отсутствие линейной зависимости In от 1/Г для этих соединений, по мнению авторов, свидетельствует о том, что при низкой температуре лимитирующим звеном служит вторая стадия реакции, а при высокой температуре — третья — гидролиз ацетилированного фермента. Уилсон и [c.175]

Если принять гипотезу о роли имидазола в гидролизе, то оказывается возможным сформулировать более детальный механизм ферментативного гидролиза последний выражается схемой Е [c.301]

Интенсивное изучение избирательности субстрата и ингибитора, кинетики гидролиза и влияния изменения pH на реакции, катализируемые холинэстеразами, дало ценные сведения о структуре активной поверхности и механизме ферментативного гидролиза. Выводы, сделанные в различных разделах данной работы, были использованы для создания общей схемы (рис. 13), иллюстрирующей возникновение соединения катионного субстрата ацетилхолина с активной поверхностью истинной холинэстеразы. На этой схеме показан двойной анионный центр — имидазольное кольцо и фенильный гидроксил, обусловливающие прикрепление субстрата за счет электростатических, ковалентных и водородных связей. Из рис. 13 видно, что гидроксильная группа серина находится в непосредственной близости от поверхности белка, но в несвязанном состоянии. Несмотря на большой труд, затраченный в этих исследованиях, предложенная схема остается гипотетической (может быть, за исключением серинового фрагмента), так как высокий молекулярный [c.324]

Трудности выяснения. механизма ферментативного гидролиза целлюлозы связаны с комплексом свойств белков целлюлолитических ферментов и сложностью анализа различных нерастворимых продуктов гидролиза целлюлозы. Результаты экспериментов с использованием различных производных целлюлозы, в том числе низкомолекулярных соединений, необязательно справедливы для нерастворимой целлюлозы. Целлюлолитические ферменты, полученные в разных условиях культивирования, выделения и хранения и подвергнутые различным процедурам очистки, проявляют неодинаковые свойства. Сравнить активность ферментов можно только при использовании идентичных субстратов. Чем [c.43]

Сравнивается действие двух или нескольких ферментов на один поли- или олигомерный субстрат и выявляется состав образующихся продуктов (различное распределение моно- или олигомерных продуктов по степени их полимеризации и по относительной концентрации). При этом состав продуктов действия одного из ферментов более характерен для неупорядоченного (многоцепочечного) способа действия по сравнению с действием других ферментов. Этого, как правило, для авторов достаточно, чтобы заключить о частичном проявления одноцепочечного механизма действия в последнем случае и, базируясь на выбранной ими модели, рассчитать степень множественной атаки. Кроме того, практически ни в одной из приведенных нами работ не вводились количественные поправки на возможную повторную атаку ( вторичный гидролиз образующихся продуктов реакции), исходя из кинетических параметров ферментативного гидролиза олигомеров с различной степенью полимеризации. Иначе говоря, авторы, априори принимая только механизм множественной атаки, не делают контрольных расчетов по альтернативным механизмам ферментативного гидролиза полимеров. [c.102]

Изучение механизма ферментативного гидролиза целлюлозосодержащих субстратов в значительной степени затруднено ввиду перекрьшающейся субстратной специфичности компонентов целлюлазных комплексов, что приводит к образованию общих продуктов (гчюкоза, целлобиоза, реже — целлотриоза) при действии на [c.129]

Для того чтобы окончательно разрешить сомнения относительно того, что механизм реакции эфиров коричной кислоты с а-химотрипсином аналогичен механизму ферментативного гидролиза производных аминокислотных субстратов, была исследована кинетика гидролиза химотрипсином /ьнитрофенилового, метилового и этилового эфиров, а также амидов N-aцeтил [c.248]

Каков детальный механизм этого сближения и что является движущей силой этого механохимического процесса В этом вопросе пока еще нет полной ясности. Гипотеза Кошлэнда об индуцированном соответствии допускает, что в данном случае движущей силой является сама молекула субстрата, настраивающая активные центры на благоприятное геометрическое (пространственное) расположение по отношению к реакционным центрам субстрата. Один из предполагаемых вариантов механизма ферментативного гидролиза сложного эфира показан на рис. 15. [c.101]

До недавнего времени самыми простыми катализаторами процесса гидролиза считались сильные кислоты и основания. Действие этих веществ сводили к гидролизующему действию высокой концентрации ионов водорода или гидроксила. Большинство гидролитических ферментов имеет оптимум рП около 7, т. е. при такой реакции, при которой концентрация водородных и гидроксильных ионов очень мала. Это свидетельствует о том, что механизм ферментативного гидролиза, повидимому, отличен от механизма гидролиза сильными кислотами или основаниями. В последние годы, однако, была открыта новая группа гидролитических катализаторов. Штейнгардт [42] обнаружил, что различные органические сульфоновые кислоты, например додецил- [c.286]

Гидролиз сахарозы под влиянием разб. водных растворов к-т является реакцией первого порядка.. Механизм ферментативного гидролиза зависит от характера фермента. [c.113]

Наличие сходной структуры в активном центре такого большого числа ферментов, обладающих гидролазной активностью, дает основание предполагать, что механизм ферментативного гидролиза слоншых эфиров под действием гидролаз является общим. [c.237]

Следует учитывать, что подготовка субстратов для биоконверсии должна точно соответствовать свойствам микроорганизмов. Например, избыток моносахаридов в субстрате может вызвать катаболитную репрессию синтеза целлюлаз, что приведет к остановке ферментативного разложения деполимеризованной фракции целлюлозы и рост микроорганизмов будет осуществляться только за счет фракции моносахаридов. Полнота усвоения субстрата будет точно соответствовать степени распада полисахаридов древесины на стадии предгидролиза. Поэтому подходы к предобработке растительного сырья для биоконверсии в белок целлюлолитическими микроорганизмами должны разрабатываться с учетом особенностей этих продуцентов и базироваться на понимании механизмов ферментативного гидролиза целлюлозы (Синицын, 1988 Швинка, 1988). [c.14]

Клесов А. А., Рабинович М. Л. Современные представления о механизме ферментативного гидролиза целлюлозы // Превращения древесины при энзиматическом и микробиологическом воздействиях Тез. докл. Рига, 1980. С. 8—15. [c.241]

Вопросы ферментативного гидролиза целдшлозы вследствие особенностей макро- и микроскопического ее строения, физико-химических свойств процессов генезиса в растениях (различной укладки молекул целлюлозы в нецеллюлозных матрицах оболочки высших растений), нерастворимости в воде и т.д. являются сложными. И несмотря на то, что в течение последних трех десятилетий они усиленно изучаются рядом исследователей, до настоящего времени многие стороны этого глобального процесса природе остаются не ясными. Мы не останавливаемся на изложении современных представлений о механизмах ферментативного гидролиза целлюлозы грибами вообще и термофильными в частности, так как они в значительной мере обобщены в монографии "Трансформация целлюлозы грибами" /157 и других обзорах / 4, 66, 103, 239/. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология