Неорганические ионы (активаторы ферментов)

Чаще всего роль активаторов ферментов выполняют ионы металлов На+, К+, НЬ+, М ++, Са++, 2п++, Си++, Мп++, ре++. Для активации фермента требуется один или несколько ионов. Например, пирофосфатаза, ускоряющая расщепление неорганического пирофосфата, активируется Мд++ липазы, катализирующие расщепление жиров, —Са++ аргиназа, участвующая в процессе распада аргинина, — Со++, Мп++ и N1++ фосфоглюкомута-за, превращающая глюкозо-1-фосфат в глюкозо-6-фосфат,— Mg++, Мп++, Со++. [c.47]

Для обеспечения эффективного каталитического действия ферменты нуждаются в кофакторах, которые к концу реакции не претерпевают изменений и являются существенным ее элементом [1, 22]. Коферменты—это вещества органической природы, сложной структуры (алифатические и ароматические производные, нуклеотиды, гетероциклы). Они, как правило, непосредственно участвуют в каталитической реа щии как переносчики оп деленных химических группировок. Активаторы—это вещества неорганической природы, например,неорганические ионы, оказывающие активирующее воздействие на ферменты. В соответствии с их функциями в ферментативном катализе коферменты делятся на три основные группы [c.166]

Несмотря на то, что многие ферменты являются простыми белками, большинство из них для своего действия требует кофакторов, которые к концу реакции не изменяются и представляют важный элемент механизма катализа. Существует два основных типа кофакторов специфические коферменты и вещества-активаторы. Коферменты (органические кофакторы) — почти всегда органические вещества относительно сложного строения. Они непосредственно участвуют в каталитической реакции, чаще всего как переносчики определенных химических групп. Активаторы (неорганические кофакторы) — почти всегда простые вещества, например неорганические ионы. Они действуют на фермент, приводя его в активное состояние. [c.64]

В ферментативных реакциях участвуют некоторые неорганические ионы. Например, ион необходим для проявления активности фосфатазы, содержащейся в почках. Он не является активатором, так как не превращает этот фермент в какое-либо другое соединение. Очевидно, ион магния принимает непосредственное участие в каталитической реакции — служит связующим звеном между субстратом и ферментом или как-то изменяет свойства субстрата и фермента в нужном для реакции направлении. [c.299]

Действие фермента зависит и от присутствия солей в среде, так как концентрация ионов влияет на степень гидратации и стабильности белковых молекул, их форму, частично структуру, реакционную способность и некоторые другие свойства. Влияние солей не является выраженным для всех ферментов возможно потому, что для каталитической функции определяющими являются лишь те изменения, которые непосредственно связаны с активным центром, а такие изменения имеют место не всегда. Однако известны случаи, когда описываемое общее действие солей выявлено очень ярко. Так, ферментное действие актомиозина, расщепление им аденозинтрифосфата происходит оптимально только в присутствии ионов, причем в концентрации, которая примерно соответствует физиологической концентрации солей. Кроме общего действия, неорганические ионы могут еще оказывать на ферменты весьма важные, в том числе специфические действия, влияя как активаторы, специфические ингибиторы, денатурирующие агенты, стабилизаторы и др. [c.49]

Неорганические ионы (активаторы ферментов) [c.165]

Идеальным случаем анализа неорганических веществ было бы введение в раствор макромолекул, подобных ферментам. Молекулы при взаимодействии с неорганическими ионами могли бы образовать частицы с очень высокой каталитической активностью. А пока можно использовать уже готовые ферменты для определения микроконцентрации ионов металлов. Многие из них сильно активируют ферменты, а некоторые, наоборот, дезактивируют их, выступая, таким образом, в роли ингибиторов. В роли активаторов и ингибиторов ферментов могут выступать самые разнообразные ионы, включая ионы щелочных и щелочноземельных металлов. Некоторые ионы (уже теперь) определяют по их ингибирующему или активирующему действию на ферментативные реакции. [c.98]

Большинство ферментов обладает очень высокой специфичностью действия по отношению к определенным веществам (субстратам) или определенным типам химических связей. Так, амилаза слюны расщепляет крахмал, но не действует на другой полисахарид — целлюлозу. Для осуществления взаимодействия молекул фермента и субстрата, на который воздействует фермент, нередко необходимо участие неорганических ионов. Эти ионы выступают в роли активаторов ферментов. [c.109]

Для нормального функционирования многих ферментов необходимо присутствие неорганических ионов, которые способны активировать ферменты, не принимая при этом прямого участия в каталитических реакциях. Активаторами ферментов служат катионы металлов (Na , К , ВЬ+, Сз+, М 2+, Са-+, 2ц2+, С(12+, Си- Мп +, Ре , Со , А1 + и [c.248]

Алюминий. Алюминий относится к примесным микроэлементам. Его содержание в организме человека около 60 мг, из которых 30 % приходится на кости скелета, остальное количество концентрируется в крови, легких, печени, почках, оболочке мозга, волосах и ногтях. За счет образования нерастворимых форм с неорганическими и органическими фосфатами алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костных тканей и на обмен фосфора. Алюминий оказывает воздействие на ферментативные процессы. В большинстве случаев катион Al замещает ионы Mg + и Са + — активаторы ферментов. Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как за счет высокой комплексообразующей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении. [c.187]

К числу неорганических активаторов, кроме ионов металлов, относятся также анионы солей, которые влияют на активность ферментов неспецифически. Почти всегда они изменяют зависимость скорости реакции от pH среды, т. е. изменяют характер ионизации соединения фермент — субстрат, степень сродства фермента и субстрата. Соединение фермента с отрицательно заряженными ионами приводит к ускорению реакции, к изменению величины константы Михаэлиса. Существует два классических примера высокой чувствительности фермента к присутствию ионов так, влияние хлорионов на активность а-амилаз животных настолько значительно, что этот анион принято считать природным активатором названной группы ферментов на фумаратгид-ратазу сильное действие оказывают двух- и трехвалентные ионы, в частности, цитрата, фосфата, арсената. [c.70]

Функция необходимых бактериям ионов металлов заключается в том, что они служат активаторами или кофакторами многих ферментов [145]. Кроме того, неорганические ионы (в основном Na+ и К" ) участвуют в транспорте веществ через клеточные мембраны [155] и в регуляции синтеза белка [131]. Они являются также компонентами белковых комплексов, играющих важную роль в метаболизме бактерий, например, железо входит [c.201]

Многие коферменты являются производными витаминов иногда это нуклеиновые кислоты. Часто для активации ферментов необходимо присутствие неорганических веществ. Фермент слюны — птиалин расщепляет крахмал лишь в присутствии ионов хлора. По-видимому, такую же роль активаторов различных ферментов выполняют разнообразные микроэлементы. [c.53]

В отличие от небиологических катализаторов ферменты — высоко специфичны, они имеют активные центры, многие из них проявляют свою активность в присутствии коферментов (коэнзи-мов) небелковой природы, то есть в таких случаях ферменты являются сложными белками К сожалению, до сих пор нет достаточной четкости в определениях коферментов и кофакторов Одни авторы отождествляют эти понятия, другие используют лишь один термин — коферменты, третьи выделяют ионы некоторых металлов в разряд активаторов, прямо не связывая их с кофермен-тами, и т д Накопленный фактический материал служит веским основанием подразделять белки-ферменты на две группы — простые ферментные белки и сложные ферментные белки, из которых сложные содержат в своем составе неорганические и/или органические небелковые структуры — коферменты Коферменты могут обратимо или необратимо (простетические группы) связываться с белковой частью — апоферментом Полный ферментный комплекс называют холоферментом Если же действие некоторых ферментов лишь активируется неорганическими ионами или атомами металлов и не снимается полностью в их отсутствии, то такие активаторы следует называть кофакторами [c.62]

Ферменты являются катализаторами реакций, протекающих в живой материи. В настоящее время многие ферменты выделены в виде чистых кристаллических веществ. Оказалось, что некоторые из этих кристаллических ферментов являются чистыми протеинами таковы пепсин — один из протеолитических ферментов, катализирующий гидролиз пептидной связи (— СО — ЫН —) в протеинах, и уреаза, катализирующая гидролиз мочевины. Другие ферменты содержат, помимо самого протеина, простетшескую группу, существенную для каталитической активности часто про-стетическая группа представляет собой флавин, как в различных ферментах, катализирующих окислительно-восстановительные реакции, или гематин, как в каталазе или пероксидазах, катализирующих некоторые реакции перекиси водорода. Некоторые другие ферменты активны только тогда, когда, помимо субстрата, присутствует кофактор. Кофактор, подобно ферменту, принимает участие в катализируемой ферментом реакции, однако он не разрушается он может иметь простое химическое строение типа неорганического иона, и тогда его называют активатором, или же представлять сложную органическую молекулу, известную под названием кофермента. Кофакторы, по-видимому, действуют подобно простетическим группам (или части таких групп), которые легко отделимы от фермента. Хотя различие между кофакторами и про-стетическими группами в пределах фермента имеет важное значение с точки зрения биологии, оно может быть весьма искусственным, когда речь идет о механизме катализа. [c.107]

Активатором мы называем небольшую молекулу (часто неорганический ион), присутствие которой обусловливает или, во всяком случае, стимулирует активность фермента, но которая в отличие от кофермента сама по себе не принимает явного участия в реакции. Можно написать ряд кинетических схем, згчитывающих взаимодействие таких активаторов с различными компонентами системы однако практическое значение имеют, по-видимому, лишь немногие из таких схем. Мы ограничимся рассмотрением двух наиболее общих случаев в одном из них активатор обязательно взаимодействует со свободным ферментом, а во втором — со свободным субстратом. [c.181]

Познакомимся теперь с группой неорганических коферментов, или, как их называют, активаторов ферментов. Переводя ферменты в активное состояние, они сами чаще всего не принимают участия в катализируемой реакции. В большинстве случаев — это ионы минеральных солей, простых электролитов, причем действие на фермент могут оказывать и катион, и анион. Ионы металлов являются обычно специфическими активаторами, тогда как анионы влияют неспецифически. [c.69]

Коферментами принято называть кофакторы ферментов, непрочно соединенные с апоферментом и отделяющиеся от него, например, с помощью диализа. Коферменты — переносчики химических группировок — представляют собой органические вещества небольшого молекулярного веса в ходе катализа они обычно мигрируют от одной молекулы ферментного белка к другой. Примером таких соединений является пикотинамид-адениндинуклеотид, который служит коферментом (переносчиком водорода) многих оксидоредуктаз, находящихся в клеточной плазме в растворенном виде. Кроме того, к коферментам можно отнести неорганические ионы, играющие роль активаторов ферментов. [c.247]

Влияние неорганических ионов гложет быть весьма многообразным. Многие ферментативные реакции протекают только в присутствии электролитов, которые сами не участвуют в реакции, но приводят (Ьермент в каталитическое активное состояние. В одних случаях оно абсолютно специфично. Показано, что 15 различных катионов, а именно Ма+, К+, №+, Сз+, Mg +, Са2+, 2п2+ Сс 2+ Сг5+, Си2+, Мп2+, Ре2+, Со2+, N 2+ и А з+, а также КН4+ активируют один, два и реже несколько ферментов. Их можно назвать специфическими активаторами. Эти ионы металлов не являются взаимозаменяемыми. Из них только ион Mg-+— обычный активатор многих ферментов киназ, синтетаз и ферментов, катализирующих гидролиз ангидридов фосфорной кислоты (но не фосфорилаз). Почти во всех случаях ион Mg2+ может быть заменен ионом Мп +, тогда как другие металлы, как правило, заменять не могут. [c.133]