Активность фермента при различных воздействиях

Известно, что скорость ферментативной реакции может быть сравнительно легко изменена при изменении условий реакции. Наиболее часто встречаются случаи, когда скорость реакции изменяется вследствие влияния некоторых веществ на структуру и реакционноспособность (каталитическую активность) ферментов. Вещества, уменьшающие активность ферментов, называются ингибиторами ферментов. Вообще говоря, активность ферментов, являющихся белками, может быть уменьшена при различных воздействиях, вызывающих необратимую денатурацию белков (нагревание, действие сильных кислот и оснований и т. п.). Однако такое неспецифическое ингибирование ферментов не представляет большого интереса для изучения механизма ферментативных реакций. Наоборот, изучение действия веществ, не вызывающих денатурации белка в обычном смысле слова, но способных лишать ферменты их каталитических свойств благодаря специфическому взаимодействию с определенными функциональными группами, имеет большое значение для изучения химического строения активных центров и механизма ферментативных реакций. [c.78]

Для того чтобы расшифровать природу активного центра, возможны различные пути а) исследование поведения всей молекулы белка-фермента, в частности, изменений каталитического эффекта при различных воздействиях на нее б) исследование свойств отдельных фрагментов ферментной молекулы, ее осколков , т. е. активных продуктов распада, образующихся при частичном гидролизе ферментативного белка в) создание и изучение ферментных моделей, низкомолекулярных веществ, простых по своему строению и обладающих каталитическим действием, подобным ферментному. Важным путем является также изучение кинетики ферментных реакций. Выясняя влияние различных факторов на скорость данной реакции, мы всегда можем сделать [c.327]

Следует отметить, что ряд ферментов сохраняет ферментативную активность при различных воздействиях. Трипсин, химотрипсин, рибонуклеаза устойчивы при низких значениях pH (например, при pH 2). Трипсин, папаин и пепсин сохраняют активность при обработке мочевиной рибонуклеаза и лизоцим устойчивы к термической денатурации. [c.204]

О белковой природе ферментов свидетельствует факт инактивирования (потеря активности) ферментов брожения при кипячении, установленный еще Л. Пастером. При кипячении наступает необратимая денатурация белка-фермента. Фермент при этом теряет присущее ему свойство катализировать химическую реакцию. Точно так же белки при кипячении денатурируются и теряют свои биологические свойства (антигенные, гормональные, каталитические). Под влиянием различных физических и химических факторов (воздействие УФ- и рентгеновского излучения, ультразвука, осаждение минеральными кислотами, щелочами, алкалоидными реактивами, солями тяжелых металлов и др.) происходит денатурация ферментов, так же как и белков. [c.118]

Существуют вещества различной химической природы, способные тормозить протекание биохимических реакций, в которых фермент является катализатором II, 22]. Торможение может быть как обратимым, так и необратимым. Ингибиторы, соответственно, делят на обратимые и необратимые. При воздействии обратимых ингибиторов активность фермента можно восстановить путем удаления ингибитора, например, с использованием селективных мембран или диализа. При действии же необратимых ингибиторов активность фермента не восстанавливается. [c.205]

Торможение (ингибирование) ферментативных реакций —снижение скорости реакций, вызванное различными воздействиями. Активность ферментов, являющихся белками, может быть снижена или вообще снята при воздействиях, приводящих к денатурации белков (нагревании, действии концентрированных кислот, солей тяжелых металлов и т. д.). Однако это неспецифическое подавление активности ферментов не представляет большого интереса для исследования механизма ферментативных реакций. Гораздо большее значение имеет исследование торможения (ингибирования) ферментов с помощью веществ, специфически и обычно в небольших концентрациях взаимодействующих с ферментами — ингибиторами. [c.129]

Так как материал, обладающий КРФ активностью, инактивировался под воздействием различных протеолитических ферментов, то предполагают, что этот гормон — полипептид. [c.277]

Денатурация белка в классическом смысле определялась как любая непротеолитическая модификация уникальной структуры нативного белка, приводящая к определенным изменениям химических, физических и биологических свойств [388]. Из этого определения исключаются изменения состояния ионизации, если только они не сопровождаются конформационными переходами. Денатурация может происходить в результате нагревания, изменения pH и добавления неполярных растворителей или некоторых специфических денатурирующих реагентов, например мочевины или солей гуанидина. Она также может быть вызвана восстановительным или окислительным разрывом дисульфидных связей, которые стабилизуют нативные конформации некоторых белков. Денатурация, как правило, сопровождается уменьшением растворимости белка. Это можно легко понять, так как гидрофобное взаимодействие, стабилизующее нативную конформацию, приводит к межмолекулярной агрегации, если полипептидные цепи принимают вытянутые конформации. Другим характерным последствием денатурации является раскрытие реакционноспособных групп, которые расположены внутри третичной структуры и становятся доступны воздействию реагентов при разрушении этой структуры. К числу наиболее пригодных методов наблюдения за процессами денатурации принадлежат спектроскопические измерения, измерения оптической активности и определение каталитической активности ферментов или биологической активности гормонов. Конформационные переходы при денатурации включают ряд процессов, которые в различной степени могут сказываться на каждом из наблюдаемых изменений, и поэтому понятие степени денатурации бессмысленно, если не будет установлен критерий, с помощью которого денатурация измеряется. Эта точка зрения иллюстрируется рис. 44, на котором изображено изменение оптической активности, поглощения света и ферментативной активности рибонуклеазы [389]. [c.136]

Таковы основные приемы, позволяющие преодолеть первое препятствие при трудной скрещиваемости — прорастание пыльцы и оплодотворение. Сюда же относятся и воздействия различными химическими веществами, позволяющие изменить активность ферментов, pH среды в пестике в период оплодотворения и т. д. и таким образом преодолеть несовместимость. Известно, что гибридные семена часто не образуются, даже если оплодотворение и имеет место. Но торможение развития зародыша и их ранняя гибель не говорят об их абсолютной нежизнеспособности (Канделаки, 1969). [c.141]

В настоящее время подробно изучено около 2000 ферментов. Как и белки, ферменты имеют сложную пространственную третичную и четвертичную структуру. Нативная (природная) структурная организация ферментов обеспечивает их каталитическую функцию. Нарушение ее под воздействием различных факторов приводит к потере активности ферментов. [c.90]

Многочисленные наблюдения, проведенные нами в 1964—1965 гг. в Институте биохимии АН СССР, неизменно устанавливали, что характер воздействия различных токсинов на ферменты живой ткани не совпадает с соответствующим воздействием на изолированный фермент — в последнем случае токсин либо не изменяет активности фермента, либо изменяет ее незначительно. При этом характер изменений может не соответствовать наблюдаемому в живой ткани. Отсюда следует, что как ингибирующее, так и активирующее влияние, оказываемое токсином на определенные компоненты окислительной системы, не является, по-видимому, непосредственным. Его необходимо рассматривать как результат специфических изменений, возникающих под влиянием продуктов жизнедеятельности паразитов, в физико-химическом состоянии протопласта. [c.246]

АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ [c.54]

Ферменты — это сополимеры, состоящие из различных аминокислотных мономеров. Поэтому легко понять, почему использованию синтетических органических полимеров для воздействия на активность низкомолекулярных соединений уделяется в последнее время все большее внимание [168] эти реакции могут служить в качестве моделей для более сложных ферментативных процессов. Хотя полимерные катализаторы значительно менее эффективны, чем ферменты, обнаружено некоторое сходство между природными и синтетическими макромолекулярными системами. В частности, полимер с заряженными группами склонен концентрировать и/или отталкивать находящиеся вблизи него низкомолекулярные ионные реагенты и продукты, и, следовательно, он будет функционировать как ингибитор или ускоритель реакции, протекающей между двумя молекулами. Однако если к такому полимеру присоединить еще и каталитически активные группы, то уже сама молекула полимера, а не его противоионы, будет принимать участие в катализе 169, 170]. [c.294]

Антиоксиданты, модифицируя структуру и функциональную активность мембран, оказывают воздействие на клеточный метаболизм различными способами в результате взаимодействия со свободными радикалами, рецепторами, путем ингибирования и активирования ферментов, непосредственного встраивания в мембрану, взаимодействия с генетическим аппаратом клетки (рис. 30). [c.123]

С тех пор как биохимики начали заниматься очисткой ферментов, они мучаются над решением проблем, связанных с потерей ферментативной активности. Общая причина такого явления заключается в том, что ферменты часто представляют собой лабильные белковые молекулы, которые при освобождении из своего природного защитного окружения подвергаются различным воздействиям, которым они не могут противостоять. Внеклеточные ферменты составляют исключение по той простой причине, что они предназначены самой природой функционировать в менее благоприятном окружении. Именно поэтому многие успехи, достигнутые в первых работах по очистке белков и [c.250]

К настоящему времени открыты и подробно описаны сотни видов наследственных аномалий метаболизма, причина которых единичный мутантный ген. Обусловленная мутацией гена аномалия аминокислотной последовательности полипептидной цепи существенно нарушает активность ферментов за счет изменений количества белка, его конформационных характеристик, термостабильности, устойчивости к различным воздействиям и других свойств. В абсолютном большинстве случаев НБО связаны именно с изменением активности ферментов. В свою очередь мутационные нарушения синтеза фермента приводят к расстройству либо остановке реакций в данной цепи метаболизма, вызывая развитие той или иной формы патологии. Заболевание может возникать вследствие [c.113]

Для сохранения требуемых свойств получаемых продуктов в процессе их хранения, реализации и использования потребителями применяют различного рода физико-химические воздействия с целью повышения его стабильности. Показано, что определенная степень обезвоживания существенно повышает стабильность активностей ферментов, включая и устойчивость к нагреваниям. Стабилизация ферментов также достигается добавлением к препаратам глицерина или углеводов, которые формируют многочисленные водородные связи с аминокислотными остатками, препятствуя тем самым их денатурированию при нагревании или спонтанной инактивации. [c.76]

В качестве иллюстрации на рис. 5.1 приведены данные из работы Надежды Пальминой и др. [82]. Они исследовали воздействия различных биологически активных соединений (БАС) на активность фермента протеинкиназа С. На рис. 5.1 ясно видно существование двух областей максимальной ингибиторной активности при концентрациях 10 М и 10 М (для нормальных клеток). При концентрациях ингибитора 10 -10 М (для нормальных клеток) и 10 -10 М (для опухолевых клеток) можно видеть широкие области с практически нулевой активностью. Было опубликовано множество аналогичных результатов по аномальному действию БАС в сверхнизких концентрациях на биохимические и физиологические процессы [84-88]. В этих случаях следует рассматривать действие отдельных молекул на мишень (клетка, связанный с мембраной рецептор, глобула белка и т.п.). [c.116]

Изменение активности ферментов. Микроорганизмы, окисляющие спирты, отличались высокой активностью внеклеточных ферментов, особенно протеолитических. Микробные протеазы являются, как правило, внеклеточными ферментами и, как видно из данных табл. 5.4 и 6.5, обладают широкой видовой специфичностью. Внеклеточные и внутриклеточные протеазы микроорганизмов, окисляющих алканы, нафтены и арены, отличались различной активностью. У большинства исследованных нами видов и физиологических групп бактерий (см. табл. 4.5 и 5.4) протеазная активность в клетках выше, чем в культуральной жидкости. С другой стороны, активность клеточных протеаз более стабильна, чем в культуральной жидкости, и меньше подвержена влиянию внешних воздействий, включая и действие высоких концентраций солей. В отличие от этого протеазная активность культуральной жидкости микроорганизмов, окисляющих спирты, превышала активность клеточных ферментов (табл. 6.5). [c.177]

Отсутствие специфичности к основанию, а также постоянство отношения активности фермента к фенилаланиновым производным АМФ и УМФ на всех стадиях очистки при выделении фермента [44] свидетельствуют о том, что фосфоамидаза является одним ферментом, воздействующим на различные нуклеотидоаминокислоты, а не смесью ферментов, каждый из которых гидролизует производные какого-либо определенного мононуклеотида. [c.378]

Свойства. Известные до сих пор под названием оксидаз вещества представляют собою белковые (Словцов нашел 12.8% N и 0.53% S) соединения, содержащие марганец, более или менее устойчивые в зависимости от происхождения и от условий опыта. Нагревание и воздействие различных химических агентов — минеральные кислоты, щелочи, сулема, фтористый натрий, кремнефтористый натрий (Асо — инактивируют оксидазы. Данные, имеющиеся о поведении оксидаз при нагревании, противоречивы Повидимому, при температуре около 70° С они разрушаются. Согласно Вудсу , оксидаза из табачного сока, инактивированная кипячением, регенерирует при стоянии на воздухе. Однако, если через 4 часа после первого кипячения табачный сок кипятх ть вторично, он окончательно теряет свои окислительные свойства. Вудс объясняет это тем, что оксидаза образуется из зимогена, который значительно устойчивее по отношению к нагреванию, чем активный фермент. Аналогичная точка зрения высказывается также Асо 5. Следует еще отметить, что препарат оксидазы тем чувствительнее к нагреванию и другим воздействиям, чем он чище. [c.18]

Изоферменты — формы ферментов, которые имеют различную первичную структуру, но выполняют идентичную каталитическую функцию. Появление новых изоферментов возможно при генетическом нарушении процессов биосинтеза белка. Ингибирование ферментов — снижение активности фермента (скорости процесса) под воздействием веществ-ингибиторов. Часто это метаболиты или субстраты реакций. Инозит — циклический шестиатомный спирт циклогексана, витаминоподобное вещество входит в состав фосфолипидов, регулирует липидный и углеводный обмен. В медицинской и спортивной практике используется в фосфорилированном виде как фитин. [c.490]

Для высших растений на примере завершающих оксидаз показано, что изменения условий среды (температура, парциальное давление кислорода) могут вызывать изменения ферментативного-аппарата. Рубин, Арциховская и Иванова (1951), Арциховская и Рубин (1955) нашли, что активирование молекулярного кислорода в тканях цитрусовых плодов и яблок катализируется одновременно несколькими оксидазами, обладающими различной зависимостью-от факторов среды. В процессе развития плодов, происходящего на фоне закономерно изменяющихся температурных условий, изменяется и соотношение активности отдельных оксидаз. У зеленых растущих плодов основная роль в дыхании принадлежит оксидазам, способным развивать максимальную активность в условиях высоких температур воздуха, характерных для данного периода развития этих органов. К осени ведущая роль переходит к оксидазам, активность которых менее чувствительна к понижению температуры воздуха. Аналогичные соотношения наблюдаются и между тканями, находящимися в различных условиях снабжения кислородом. Чем больший недостаток кислорода испытывают клетки ткани, тем большую роль играют оксидазы, способные насыщаться кислородом при низких парциальных давлениях кислорода. На цитрусовых плодах экспериментально вызваны изменения в системе завершающих оксидаз путем воздействия температурой и изменением концентрации кислорода в окружающей плод атмосфере. Эти данные показывают, что в приспособлении дыхательного процесса к окружающим условиям существенное значение имеют изменения ферментативного аппарата. Данные о роли ферментативного аппарата в приспособлении организма к температуре и парциальному давлению кислорода получены также и для животных. Так, например, возрастные изменения в системе катализаторов дыхания у мясной мухи наблюдали Карлсон и Векер (Karlson а. Weker, 1955). Интересные данные приводятся в работе Вержбин-ской (1954), которая показала, что переход животных от водного образа жизни к наземному, совершившийся в процессе эволюции, привел к существенным изменениям в окислительно -восстанови-тельной системе мозга. При этом значительно снизилась активность ферментов, катализирующих анаэробные процессы, и одновременно существенно возросла активность цитохромной системы, активирующей кислород, поглощаемый в процессе аэробного дыхания. [c.89]

Пептидилтрансферазная активность является функцией 50S- (или 60S-) субчастицы. Хотя активный центр фермента расположен полностью на больщой субчастице, обычно активность обнаруживается только тогда, когда субчастица входит в состав полной 70S- (или 80S-) рибосомы. Возможно, это ограничение необходимо для того, чтобы больщая субчастица, находясь в свободном состоянии, не могла беспорядочно образовывать связь между молекулами аминоацил-тРНК. Однако и у прокариот, и у эукариот пептидилтрансфераза больших субчастиц может быть активирована in vitro различными воздействиями, например такими, как добавление соответствующих количеств этанола. [c.82]

Напрорив, рег ляторная роль ацетал-КоА в головном мозгу меньше, чем в тех тканях, которые способны к окислению больших количеств свободных жирных кислот и, следовательно, к значительным изменениям в концентрации ацетил-КоА. Так, концентрация ацетил-КоА в головном мозгу крыс, составляющая в среднем (2,0—2,5) 10 М, является у взрослых животных величиной достаточно стабильной и мало изменяется при различных воздействиях. В печени средние значения концентрации этого метаболита (4—5) 10 М при усилении окисления свободных жирных кислот эта величина может возрастать в 5—7 раз, Ь результате отношение ацетил-КоА/КоА в митохондриях увеличивается с 0,12 до 0,70—0,75. Повышение относительной доли ацетил-КоА в таком случае будет) сопровождаться угнетением активности ПДГ-комплекса, поскольку величина Ki фермента составляет, по данным ряда исследователей, (2—5) X X10-5 М. [c.52]

Наличие высокой активности пероксидазы в семенах и проростках пщеницы позволяет предположить участие фермента в метаболических процессах, происходящих во время покоя зерновок и в период их активного прорастания. Пероксидаза входит в состав антиоксидантной системы, активность которой определяет их уровень устойчивости к различным воздействующим факторам в процессе онтогенеза растений. Фермент способен катализировать окисление различных неорганических и органических соединений. Обладая щирокой субстратной специфичностью фермент может проявлять свойства оксидазы. Поэтому активность пероксидазы возрастает с увеличением дыхания семян при выходе их из состояния вынужденного покоя. Сродство пероксидазы к различным соединениям, являющимися субстратами фермента, может характеризоваться величинами констант Михаэлиса-Ментен (К ) и каталитической константой (к ). В случае использования неочищенного фермента, когда неизвестна его концентрация характеристической величиной может быть V , рассчитанная на грамм сухой массы. Субстраты пероксидазы можно условно разделить, как это было описано выше, на две группы быстро окисляемые и медленно окисляемые. При совместном присутствии субстраты могут окисляться последовательно, при этом быстро окисляемый субстрат активирует окисление медленно окисляемого субстрата [Лебедева, Угарова, 1996 Рогожин, Верхотуров, 1998а], причем в условиях in vivo преимущественно протекает совместное окисление субстратов в присутствии пероксидазы. [c.185]

Трипсин, химотрипсин и эластаза-три родственных фермента, обладающих одинаковым каталитическим механизмом, но имеющих различную избирательность к субстрату. Они воздействуют на белковую цепь субстрата, образуя ацильный промежуточный продукт между сериновым радикалом фермента и фрагментом цепи субстрата, а затем отщепляют этот фрагмент цепи с молекулой воды. Избирательность этих ферментов определяется наличием на их поверхности по соседству с активным центром кармана , в который вставляется один из радикалов субстрата, подходящий по размеру. [c.339]

Смотреть страницы где упоминается термин Активность фермента при различных воздействиях: [c.129] [c.236] [c.416] [c.260] [c.116] [c.127] [c.116] [c.127] [c.96] [c.181] [c.190] [c.136] [c.11] [c.116] [c.251] [c.111] [c.96] [c.181] [c.9] [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология