Зависимость ферментативной активности от

Рис. 12. Зависимость ферментативной активности от pH

Одна из наиболее характерных особенностей действия ферментов состоит в чрезвычайно сильной зависимости ферментативной активности от pH среды, в которой происходит реакция. Ферменты активны лишь в узком интервале значений pH, и для них характерно наличие в этом интервале определенной максимальной активности, резко уменьшающейся по обе стороны от оптимального значения pH. [c.151]

Рис. 18.1. График зависимости ферментативной активности от количества биомассы.

Существенная зависимость ферментативной активности от pH среды определяется полиэлектролитной природой фермента. Ферментативная активность, характеризуемая, в частности, константой /сг, зависит от pH колоколообразно — /сг имеет максимум при некотором значении pH и убывает при уменьшении или увеличении pH. Предложен ряд теоретических моделей, объясняющих в общих чертах такую зависимость. Подлинная теория требует, однако, более подробных сведений о ферментах, чем нам пока известные. [c.182]

ЗАВИСИМОСТЬ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ОТ pH [c.72]

Многочисленными исследованиями установлено наличие максимума зависимости ферментативной активности от pH. [c.29]

Кривые зависимости ферментативной активности от pH иногда охватывают лишь узкий интервал, а иногда довольно широкий — в несколько единиц pH. Положение оптимума pH зависит от природы субстрата, состава буферного раствора и т. п. Больщинство ферментов неактивно ниже pH 4 и выше pH 10. Обычно вне этого интервала наступает денатурация ферментов, и очень часто при этом необратимая денатурация (табл. 12). [c.229]

Для Na -АТФазы обнаружена нелинейная зависимость ферментативной активности от температуры в координатах Аррениуса (рис. И). В температурном интервале. 10 — 35 С наблюдается перегиб на графике Аррениуса в области 20 С, при. этом энергия активации каталитической реакции повышается с 18 ккал/моль при температурах выше 20 С до 30 ккал/моль при более низких темпе-рату зах (А. А. Болдырев, 1988). На основании результатов сравнительного изучения температур- [c.45]

Зависимость ферментативной активности от концентрации [c.114]

Рассмотрим этот вывод подробнее. Согласно первому закону Фика скорость переноса субстрата к ферменту прямо пропорциональна концентрации субстрата у поверхности носителя. Катализируемая иммобилизованным ферментом реакция достигает стационарного состояния, когда скорость переноса субстрата к ферменту становится равной скорости его ферментативной трансформации. На рис. 22 стационарные состояния задаются точками пересечения кривой зависимости ферментативной активности от концентрации субстрата с прямой скорости диффузии субстрата к ферменту. При высоких скоростях диффузии, т. е. незначительных диффузионных ограничениях (прямая 1), так и при низких скоростях диффузии, т. е. весьма больших диффузионных ограничениях (прямая 3), на рис. 22 наблюдается лишь одна точка пересечения — одно стационарное состояние. При промежуточных скоростях диффузии (прямая 2) имеется три точки пересечения, т. е. допустимы три различных стационарных состояния. Если построить график зависимости реальной скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата, то при высоких и низких значениях концентрации субстрата возможно только одно стационарное состояние, а при промежуточных значениях — три состояния А, В н С. Таким образом, получаем гистерезисную [c.115]

Наиболее частыми ошибками, приводящими к отклонению субстратной зависимости ферментативной активности от гиперболического вида, являются следующие. [c.97]

Для объяснения характера зависимости ферментативной активности от pH чаще всего используется подход Михаэлиса, в котором фермент рассматривается как двухосновная кислота однако подобное объяснение не является ни единственным, ни даже самым простым. Альтернативный подход основан на использовании модели, рассматривающей только одну ионогенную группу, протонирование которой происходит на одной стадии реакции, а депротонирование — на другой. Например, [c.155]

Изложенные выше данные об участии кислотных и основных групт в ферментативном катализе получены в основном в результате исследований неферментативных модельных реакций. Имеются ли какие-либо указания на то, что ферменты действительно содержат подобные группы Да, имеются, и наиболее четкое из них — зависимость ферментативной активности от pH. Довольно часто кривая зависимости Утах от pH имеет колоколообразную форму (рис. 6-13). Оптимальное значение тя-х. наблюдается при значении pH, часто лежащем в интервале от 6 До 9. Кривые колоколообразной формы проще всего объяснить, допустив, что в активном центре фермента имеются две ионогенные группы— а и Ь. В этом случае фермент может находиться в трех формах, различающихся по степени протонирования, — Е, ЕН, ЕНг [c.57]

Зависимость ферментативной активности от pH раствора объясняется белковым характером ферментов. Напомним, что и другие свойства белков и аминокислот, как, например, растворимость, осмотическое давление, электронроводность, вязкость и т.д., обнаруживают выраженный максимум или минимум при определенном pH, называемом изоэлектрической точкой. Будучи амфипонами, белки могут существовать в многочисленных ионных формах, причем одна из них, характеризующаяся равенством положительных и отрицательных зарядов, является изоэлектрической формой. Весьма вероятно, что только одна из многочисленных возможных ионных форм обладает каталитической активностью и что эта форма преобладает при оптимальном pH. Эта форма необязательно является изоэлектрической формой, и, действительно, было установлено, что некоторые ферменты обнаруживают максимальную активность при изоэлектрической точке, а другие более активны в виде анионов или же в виде катионов. Так как активность ферментов убывает как при возрастании pH раствора, так и при его уменьшении по сравнению с оптимальным pH, был сделан вывод, что оптимальная ферментативная активность обусловлена определенным соотношением между кислотными и основными группами молекулы фермента. [c.795]

Гипотеза двух групп допускает простое математическое описание, а качественная картина ясна из общих соображений. При малых значениях pH обе рассматриваемые группы будут протонированными, и в связи с этим фермент окажется неактивным. При высоких pH обе группы лишены протонов, в связи с чем фермент также окажется неактивным. И только в области pH, лежащей между рК1 и рКг, значительная часть фермента содержит одну протонированную и одну депрото-нированную группу, что по сделанному предположению отвечает активной форме. Количественная обработка этой гипотезы сводится к подсчету концентрации промежуточной формы фермента с помощью двух констант ионизации и Кг для соответствующих групп. Формальная сторона задачи совпадает с изучением диссоциации двухосновной кислоты, что в свое время было использовано Михаэлисом в кинетике ферментативных реакций для описания кривой зависимости ферментативной активности от pH. Если через ЕНг, ЕН и Е обозначить три рассматриваемые формы фермента, из которых активна только ЕН , то сказанному отвечает схема [c.75]

В основе этого метода лежит предположение Михаэлиса и Пехштейна [26], что колоколообразная кривая зависимости ферментативной активности от pH отражает ионизацию определенных групп в молекуле фермента. Во многих случаях зависимость константы Михаэлиса или максимума скорости от pH выражается кривой, похожей на кривую титрования. Расчеты (см. [10]) позволяют определить рК соответствуюш,ей группы, а иногда и предварительно идентифицировать ее (см. табл. 2). Зависимость максимума скорости от pH может быть иной, чем зависимость константы Михаэлиса от pH. В таких случаях можно полагать, что в связывании и разрушении фермент-субстратного комплекса участвуют разные группы. [c.70]

Поскольку 2п(П) играет существенную роль в ферментативной активности [200], следует ожидать, что влияние замещения катиона металла на пептидазную активность приведет к пониманию природы функциональной роли металла. Действительно, Волли и сотр. [190, 191] показали, что при диализе КПА, предварительно обработанной о-фенантролином, против солей различных переходных металлов происходит заметное восстановление ферментативной активности. Поскольку в ходе протеолиза ион 2п(11) связывает карбонильный кислород гидролизуемой пептидной группы, выступающей в качестве лиганда (рис. 19), и поскольку многие металл-замещенпые аналоги КПА сохраняют каталитическую активность [84, 85, 201, 202], можно исследовать зависимость ферментативной активности от электронной конфигурации и геометрии координации замещенных ионов металлов. [c.81]

Изотопные эффекты в ферментативных реакциях, которые проводят в окиси дейтерия, нельзя интерпретировать строго, хотя из данных достаточно детального исследования можно с различной степенью уверенности сделать определенные выводы. Прежде всего наобходимо определить, насколько наблюдаемый изотопный эффект отражает изменения характеристик различных ионогенных форм фермента или субстрата при замене воды на окись дейтерия. Кислотность растворов в окиси дейтерия mojkho определить при помощи обычных стеклянных электродов, если к наблюдаемым показаниям рН-метра, который прокалиброван обычным стандартным буфером в водном растворе, прибавить поправку, равную 0,4 [74]. Желательна проверка этой процедуры непосредственным сравнением показаний рН-метра, полученных с 0,001М НС1 в воде и с 0,001 М D 1 в окиси дейтерия. Различие в константах ионизации субстрата в воде и в окиси дейтерия можно определить непосредственно соответствующее различие активных форм фермента можно обнаружить лишь из зависимости ферментативной активности от pH (или pD), либо путем изучения изотопного влияния на кислотность ионогенных групп, о которых известно, что они важны для проявления ферментативной активности. Сопоставление изотопных эффектов ионизации различного типа ионогенных групп было сделано Бантоном и Шайнером [17]. В окиси дейтерия большинство кислот в 3 — 5 раз слабее, чем в воде, что соответствует разнице в значении p/iT 0,5...0,7 единицы. [c.218]

Аналогично опытам с К+ зависимость ферментативной активности от уровня ГАМК в мозгу была выявлена нами на примере сукцинатоксидазы нейронов и нейроглии ядра Дейтерса кролика (Алексидзе, Бломстранд, [c.136]

Конечным результатом действия ультрафиолетового света на белки является их инактивация, т. е. потеря ферментативной, регуляторной, гормональной, транспортной и иммунологической активностей. Фотоинактивация белков представляет собой одноквантовый, одноударный необратимый процесс, о чем свидетельствует экспоненциальный характер зависимости ферментативной активности от дозы облучения и взаимозаменяемость интенсивности и времени облучения. На одноударность процесса указывает также линейная зависимость скорости инактивации от интенсивности света, выполняющаяся даже при таких его интенсивностях, когда количество квантов, падающих в секунду на единицу объема, сравнимо с количеством молекул белка в нем. [c.248]

По современным представлениям, Ма , К -АТФаза является типичным липидзависимым ферментом для формирования его функционально-активной конформации необходимы кислые липиды. Показано, что мембранные гликолипиды, локализованные преимущественно в наружной половине бислоя, обеспечивают правильную ориентацию Ма , К -АТФазного комплекса относительно плоскости мембраны (т.е. они отвечают за проявление векторных свойств фермента). Вместе с тем остается неясным, какова специфическая роль мембранных фосфолипидов в обеспечении транспортной функции Ма, К -АТФазы. По-видимому, функционирование центров связывания нуклеотидов и катионов на молекуле фермента не зависит от липидов, тогда как для осуществления конформационных перестроек в ферментном белке важна его связь с мембранными липидами. Кривые, описывающие зависимость ферментативной активности от концентрации липида, имеют сигмоидную форму, что свидетельствует о кооперативном характере связывания липидов с белком. Однако абсолютная потребность фермента в тех или иных фосфолипидах (или их полярных головках) экспериментально не доказана. Так, опыты по ферментативному превращению одних фосфолипидов в другие (например, фосфатидилсерина в фосфатидилэтаноламин) в препаратах мембраносвязанной Ка" , К+-АТФазы показали, что фермент может функционировать без отрицательно заряженных фосфолипидов, но с уменьшением молекулярной активности. [c.92]

I, специфически связывающие КМ, демонстрировали полное отсутствие активации КФ, при этом наблюдалось сохранение зависимости ферментативной активности от Са + [16, 18]. Существование второго центра для связывания КМ было обнаружено также при взаимодействии КФ с кальмодулин-сефарозой 4В в присутствии ионов Са +. Связавшийся фермент отделялся от сорбента элюирующим буфером, содержащим ЭГТА [18, 111]. Все эти данные [c.72]

Вновь образованная N-концевая группа изолейцина-16 загибается внутрь и взаимодействует с аспартатом-194 внутри молекулы химотрипсина (рис. 8.20). Протонирование этой аминогруппы стабилизирует активную форму химотрипсина, о чем свидетельствует характер зависимости ферментативной активности от pH. [c.160]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология