Ферменты сила действия

Оперируя понятиями сил, действующих в водном растворе и контролирующих связывание ферментом субстрата, мы можем теперь сказать, что эта специфичность определяется взаимодействиями, действующими на малых расстояниях. Это, в первую очередь, дисперсионные силы ван-дер-Ваальса, изменяющиеся с расстоянием по закону Чисто связывающие взаимодействия, следовательно, решающим образом зависят от размера и формы участвующих молекул. [c.511]

Отдельные сычуги по количеству находящегося в них фермента и по его активности разнятся один от другого, и для получения из них препарата средней силы действия их соединяют по нескольку штук и режут в виде лапши и в таком виде употребляют для изго--товления препарата. [c.75]

Простым методом испытания сычужного фермента или приготовляемого из него раствора является следующий. Нагревают 1 л коровьего молока до 37° и прибавляют к нему 10 мл смеси из 10 мл сычужной жидкости и 90 мл воды (хорошо перемешать ). Через короткие промежутки в смесь опускают палец и определяют, через сколько времени в массе при вынимании из нее пальца образуется пустота, тотчас же наполняющаяся желтой сывороткой. Таким образом устанавливают срок, за который произошло полное свертывание молока. Силу действия исследованной сычужной жидкости определяют тогда по формуле [c.520]

Обращает на себя внимание огромное различие в константах и скорости прямой и обратной реакции первой стадии процесса. Силы, действующие при образовании соединений фермент — субстрат, неодинаковы во всех случаях. Возникновение ковалентных связей между ферментом и субстратом, казавшееся некоторым исследователям маловероятным, несомненно, имеет место для значительного числа ферментов (например, трансфераз). Большую роль играют различные мостики солевые, получающиеся за счет чисто электростатических сил, и водородные, возникающие при образовании водородных связей. Взаимодействие белковых цепей друг с другом, силы притяжения между цепями дезоксирибонуклеиновой кислоты, обусловленные связями этого типа, иллюстрируют их значение в биохимии. Механизм действия протеолитических ферментов на их субстраты пептидной природы, вероятно, основан на возникновении водородных связей. [c.123]

Отметим, что физическая природа сил, действующих в адсорбционном центре, не имеет отношения к процессам превращения под влиянием каталитических групп активного центра. В первом случае речь идет об электростатических силах, во втором — о гидрофобных взаимодействиях, однако в фермент-субстратном комплексе происходит один и тот же каталитический процесс — гидролиз пептидной связи. [c.68]

Ряд других крупных белков, в том числе многие ферменты, под действием различных агентов диссоциируют с образованием неактивных субъединиц. Следовательно, хотя биологически активный белок может обладать очень высокой молекулярной массой (от нескольких сотен тысяч до миллиона), составляющие его пептидные цепи могут быть гораздо меньше (табл. 6.2). За образование активных белков при агрегации его субъединиц ответственны те же силы, которые определяют свертывание индивидуальной пептидной цепи в процессе формирования ее нативной конформации. [c.199]

МИД, возникают положительно заряженные поверхности, образованные катионными головками ПАВ. Под действием кулоновских сил притяжения ионы брома собираются вблизи четвертичных атомов азота. Вокруг мицеллы формируется так называемый слой Штерна, где и проявляются наиболее интересные особенности химии мицелл. Внутри мицелла содержит очень мало молекул воды и образует углеводородное ядро. Именно это различие в полярности между внутренней частью и поверхностью делает мицеллы сходными с глобулярными белками. Полярность мицеллярных поверхностей в общем случае близка к полярности белков и занимает промежуточное положение менаду водой и этанолом. Поскольку активный центр фермента, очевидно, вовсе не полярен, даже когда фермент растворим в воде, весьма полезно и необходимо изучение мицелл [154, 155]. [c.284]

Ферменты обладают свойствами, необычными для других катализаторов. Прежде всего, они характеризуются весьма специфической чувствительностью к температуре. Экспериментальные исследования показали, что любой конкретный фермент проявляет максимальную активность при температурах, близких к нормальной температуре организма, в котором находится данный фермент. На рис. 25.6 показан типичный график зависимости активности фермента от температуры. Нередко случается наблюдать, что при повышении температуры выше обычной температуры действия фермента его активность временно возрастает, но затем снижается. Вторичная и третичная структуры белковой молекулы фермента, от которых зависит активность активного центра, поддерживаются множеством слабых сил, удерживаюших белковую цепь в определенной конфигурации. Нагревание приводит к разрушению прежней структуры белковой цепи фермент денатурируется и полностью теряет свою активность. [c.451]

Уникальные каталитические свойства ферментов (см. гл. I) обусловлены весьма сложным механизмом их действия, многие стороны которого еще до конца не раскрыты. Всеобщее признание, однако, получило представление, согласно которому ферментативный катализ обусловлен по крайней мере тремя основными причинами во-первых, тем, что сорбция субстрата на ферменте протекает так, чтобы облегчить последующую химическую реакцию во-вторых, полифункциональ-ным характером химического взаимодействия между ферментом и сорбированным субстратом (или субстратами) и, наконец, в-третьих, эффектами микросреды, характеристики которой (диэлектрическая проницаемость, полярность и др.) в области активного центра могут существенно отличаться от соответствующих показателей водного раствора. В настоящей главе будут рассмотрены именно эти три физикохимических механизма ускорений в реакциях, катализируемых ферментами. Наиболее подробно остановимся на первом из них ( 1—4), поскольку именно здесь удалось глубоко и количественно проникнуть в природу движущих сил катализа. [c.34]

Переходя к рассмотрению систем, моделирующих действие ферментов, в первую очередь уясним, что нужно понимать под моделью и какие проблемы могут быть решены с помощью моделирования. Понятие модель имеет вполне строгое формально-логическое определение, сущность которого сводится к тому, что между моделью и объектом моделирования может быть установлено некоторое взаимно однозначное соответствие [1, 2]. Это соответствие может быть самого общего порядка. Например, Эшби [2] ставит следующую задачу До какой степени Гибралтарская скала является моделью мозга Ответ, совершенно точный, гласит, что Гибралтарская скала является моделью мозга в том отношении, что она существует, как и мозг [2]. Однако моделирование такого типа, хоть и вполне корректно, вызывает все же законное неудовлетворение. Здесь уместно обратиться ко второму поставленному вопросу для чего нужна модель Для того, чтобы исследовать на ней какие-то свойства моделируемого объекта, которые в силу его сложности или других причин не могут или пока не могут быть изучены непосредственно на самом объекте. Свойства эти, как правило, гипотетического характера и поэтому моделирование часто используют как способ проверки гипотез. Ясно, что чем точнее будет модель, тем с большей уверенностью можно будет переносить полученные с ее помощью результаты на сам моделируемый объект. Однако здесь, как и во многих других случаях, необходима золотая середина слишком общая модель мало информативна, но слишком точная модель будет также сложна, как и сам объект, и тоже принесет мало пользы. Напрашивается естественный вывод хорошая модель должна точно соответствовать объекту лишь в существенных свойствах. Какие же свойства ферментов следует признать существенными и, следовательно, стараться отразить в соответствующих моделях [c.71]

Реакционная способность нуклеофила, действующего в фермент-субстратном комплексе. Для более детального обсуждения реакционной способности составного нуклеофила, действующего в активном центре, обратимся к механизмам, по которым силы сорбции субстрата на ферменте стабилизируют переходное состояние химической реакции. [c.162]

Кинетика вытеснения профлавина из комплекса фермент-профлавин под действием субстрата. Условия опыта pH 3,1 25° С ионная сила 0,4М (Е1о = 9,5-Ю- М начальная концентрация профлавина [Р] о = 4,75-10 М [c.198]

Повышение и понижение температуры, изменяющие оптимальные условия действия катализаторов, губительно отражаются на их активности. Это прежде всего относится к экзотермическим процессам, при которых необходимо удаление избытка тепла, а также к биологическим катализаторам-ферментам, которые в силу своей белковой природы весьма чувствительны к изменениям температуры. [c.102]

Силы, действующие при образовании комплекса фермент—субстрат, часто относят к нековалентным , объединяя этим термином электростатнческие взаимодействия, дисперсионные силы, водородную связь и гидрофобные эффекты. Собственно электростатические силы делят на ионные (энергия их обратно пропорциональна первой степени расстояния), иоино-дииольные (энергия обратно пропорциональна четвертой степени расстояния) и дипольные, т.е. силы взаимодействия между постоянными диполями и постоянным диполем и индуцированным им диполем (в обоих случаях энергия обратно пропорциональна шестой степени расстояния). Так же изменяется с расстоянием и энергия притяжения, обусловленная дисперсионными (лондоновскими) силами, называемыми обычно ван-дер-ваальсовыми. Вклады дисперсионных взаимодействий в энергию связи невелики [c.324]

Токсическое действие. Выраженные наркотические свойства С.Э. связывают с действием целой молекулы. В организме под влиянием ферментов (различных эстераз) С.Э. гидролизуются, поэтому характер их токсического действия в значительной степени зависит от образующихся в процессе гидролиза кислот, в меньшей степени — от спирта. Характер, место и сила действия зависят от скорости гидролиза. Эфиры, при гидролизе которых образуются сильные кислоты (они гидролизуются быстро и освобождают большое количество ионов водорода), раздражают преимущественно слизистые оболочки дыхательных путей. Типичным примером служат С.Э. галогензамещенных кислот (хлорму-равьиной или хлоругольной, галогенуксусных). Некоторые из этих соединений обладают и высокой общей токсичностью, обусловленной токсичностью продуктов распада. С другой стороны, С.Э. жирных кислот обладают лишь слабыми раздражающими свойствами. Вследствие высокого коэффициента распределения паров накопление в организме до высоких концентраций при вдыхании С.Э. происходит довольно медленно, что и обусловливает слабый наркотический эффект. Поэтому опасность внезапных острьк отравлений не так велика, как при вдыхании углеводородов. С.Э. кислот и непредельных спиртов обладают более выраженньши раздражающими свойствами винилацетат более выраженным, чем этилацетат. Еще сильнее становится раздражающий эффект при включении в спиртовую часть молекул С.Э. галогенов. Наличие двойной связи в кислотном радикале, по-видимому, меньше влияет на усиление раздражающих свойств. Особой токсичностью обладают С.Э. муравьиной кислоты и метиловые эфиры. Особенностью С.Э. этиленгликоля является образование в процессе метаболизма в организме щавелевой кислоты. С.Э. ароматических кислот сравнительно менее опасны в связи с низкой летучестью. [c.643]

Борьба с устойчивостью насекомых к ядохимикатам ведется в различных направлениях. Например, применяют комбинированные препараты с различным механизмом действия, что продлевает время действия инсектицида и препятствует привыканию к нему насекомых. Старые препараты заменяют новыми, более эффективными. Так, фирма Ameri an yanamid o. выпустила в продажу инсектицид Сайгон диметоат 4Е, способный преодолеть иммунитет, выработанный у насекомых длительным действием на них ДДТ [44]. В Калифорнийском университете разработаны препараты (антифиданты), обладающие такими свойствами, что ири их поедании насекомые перестают питаться и гибнут от голода. По силе действия они превосходят ДДТ. Наибольшей эффективностью из UHX обладает препарат № 24055 (4-(диметилтриазено)-ацетанилид). Предполагают, что он нарушает секрецию ферментов в кишечнике насекомых или поражает нервную систему [45]. [c.564]

Исследование имеющихся в продаже ферментов, употребляемых для технических и медицинских целей, ограничивается обычно только определением их ферментативной силы едва ли речь может итти об исследовании на загрязняющие примеси, если только это не будет специально предписано для аптекарского препарата. Продажные ферменты никогда не бывают чистыми в химическом смысле слова, они всегда содержат посторонние вещества, как белок, сахар, соли и т. д., которые при изолировании соответствующего фермента переходят вместе с ним. В большинстве случаев препараты ферментов устанавливаются на определенную силу действия, причем к ним добавляют какой-нибудь инди-ферентный наполнитель, например, сахарозу, молочный сахар и т. д. При этом, например при изготовлении пепсина, надо заботиться о том, чтобы применяемый наполнитель по своим свойствам не противоречил цели и назначению пепсина. Так, например, не следует брать в качестве добавки к аптекарскому пепсину мел (карбонат кальция), ибо тогда получился бы нерастворимый препарат, что не отвечает требованиям Фармакопеи. Точно так же не следует брать наполнитель, неблагоприятно отзывающийся на действии фермента, а тем более могущий повредить здоровью. [c.519]

При определении силы действия днастаза, как и вообще ферментов, надо принять во внимание, что до сих пор не удалось приготовить чистых 100 /()-ых препаратов ферментов. Поэтому нельзя выражать ферментативную силу в процентах, — приходится довольствоваться нормировкой относительных единиц действия, установленных более или менее произвольно. Поэтому когда аптекарский французский диастаз называют 100°/д-ым, то это обозначение следует понимать лишь как условное. Такой диастаз, согласно предписанию, должен растворять 100 ч. крахмала, следовательно, обозначение 100°/д-ый совершенно неправильно, лучше было бы назвать его диастаз 1 100 , что, правда, тоже еще не вполне точно выражало бы силу действия. Сила действия диастаза только тогда более или менее точно установлена, если приведена тем- [c.521]

Большое значение для нормального функционирования фермен-ta имеет липидное окружение N3, К-АТФазы. Делипидировзние вызывает торможение его рзботы, в то время кзк добзвление фосфолипидов восстанавливает активность. Микровязкость клеточных ембран из-за изменений ионной силы, действия метаболитов и других факторов не является постоянной и может влиять на кон-фОрмационное состояние фермента. [c.10]

I [Работа фермента в очень сильной степени зависит от реакции среды поэто.му к перечисленным автором условиям, определяющим силу действия фермента, необходимо добавить еще одно — и весьма важное — концентрацию лонов водорода среды. Л. У.) [c.522]

Пепсины, проконтролированные вышеуказанными методами, обозначают кратко 1 100 , 1 2500 , 1 3000 но при этом надо иметь в виду, что условия различных методов не совпадают, и что, следовательно, между этими обозначениями силы действия не существует соотношения количеств, выраженных в числах. Так, например, пепсин 1 3000 , проконтролированный по методу Американской Фармакопеи, не представляет собой препарат, действующий в 30 раз сильнее, чем пепсин 1 100 Германской Фармакопеи. Далее, Фармакопеи нормируют только мини-мальную силу фермента, поэтому ее требованиям отвечает и каждый более высокий по качеству пепсин. Если же речь будет итти об определении действительной ферментативной силы пепсина (при определенной длительности воздействия), то нужно пользоваться другими методами. Очень пригодным является метод Thomas a и Weber a. o Он заключается в следующем [c.530]

Бергманн внес два важных изменения в ранее существовавшую теорию а) вандерваальсовы силы (поляризационные силы, действующие на небольшом расстоянии), возникающие между углеродной цепью субстрата и поверхностью фермента, играют столь же важную роль, как и описанные выше силы кулоновского взаимодействия, которые связывают карбонильную и четвертичную группы. Так, в ряду н-алкилтриметиламмониевых солей сила связывания, определенная по степени угнетения холинэстеразы, возрастала линейно с удлинением алкильной цепи. Вероятно, эта связь возникает не с эстеразным или анионным центром, а с другими участками поверхности фермента. Бергманн и Сегал [131 подсчитали, что энергия связи каждой метиленовой группы для ложной холинэстеразы со- [c.32]

С. Д. Заугольннковым и В. А. Кондрашовым (1974). Авторы на примере активности каталазы показали роль биохимических особенностей кожи в изменении силы воздействия веществ. Они установили, что в коже кроликов и крыс активность фермента сравнительно невысокая, в ткани легких этих же животных она в 5—7 раз выше. Авторы обоснованно полагают, что вещества, подверженные действию каталазы, сохраняют большую активность при контакте с кожей, а не с тканью легких. [c.144]

В эукариотических клетках ДНК-гираза не обнаружена, а эукариотические ДНК топоизомеразы типов 1 и 11 снимают напряжение, вызванное суперспирализацией. а не усиливают его (см. разд. 5.3.10). Вот почему большая часть ДНК в эукариотических клетках не напряжена. Тем не менее при инициации транскрипции ДНК происходит раскручивание спирали (см. рис. 9-65). Более того, продвижение молекулы РНК-полимеразы (а также других белков) вдоль ДНК приводит к появлению в ее молекуле положительного напряжения перед ферментом и отрицательного за ним (рис. 10-42). Вследствие подобного топологического изменения, событие, происшедшее в единственном сайте ДНК, может привести к возникновению сил, действующих по всей петле хроматина. Остается неясным, приводит ли подобное воздействие к запуску дальнейших событий, что было бы необходимо, если бы топологические изменения действительно имели отношение к контролю экспрессии у эукариотических генов. [c.214]

Чувствительность к суксаметонию связана с мутацией в локусе сывороточной холинэстеразы. Аномальная холинэстераза не инактивирует дитилин, применяющийся в хирургии как мышечный релаксант, поэтому у обладателей такого фермента наблюдается длительная остановка дыхания (в течение 1 ч). Имеются два патологических аллеля Е и Е , норма E , которые различаются по силе действия. У гетерозигот по аллелям Е и Е полностью проявляется патологический эффект, а гетерозиготы типа E E или Е Е обладают нормальной активностью холинэстеразы. Атипичную холинэстеразу идентифицируют в лабораторных условиях. Частота гетерозигот в европейских популяциях составила 3-4%, т.е. частота клинически значимых гомозигот будет примерно 1 3500. В популяциях восточных и африканских народов патологические аллели встречаются крайне редко. Аллель Е в гомозиготном состоянии обусловливает полное отсутствие холинэстеразной активности, и такие индивиды высокочувствительны к дитилину. Этот аллель особенно распространён среди эскимосов Аляски. [c.242]

Основная задача физической химии биокатализа состоит в выявлении некоторой общности причин, обуславливающих уникальные свойства биологических катализаторов. Может показаться, что постановка такой задачи слишком контрастирует с тем положением, которое господствовало в энзимологии еще несколько лет тому назад, когда, несмотря на обширные качественные сведения о специфичности действия многих сотен ферментов, мы не имели,— как отмечает Уиль-. ям Дженкс (1969),— ни в одном конкретном случае сколь либо детального или количественного представления о движущих силах катализа [11. Однако с тех пор благодаря усилиям ряда научных школ произошли существенные сдвиги. Хотя и трудно отдать предпочтение тем или иным методическим подходам, однако вряд ли можно оспаривать важность вклада, который в решение поставленной проблемы внесли кинетико-термодинамические исследования. Они приобрели особое значение, когдэ в результате рентгеновских исследований структуры кристаллических ферментов появилась возможность трактовать их результаты на молекулярном уровне. [c.3]

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]

Особого внимания заслуживает вывод (см. стр. 163), справедливость которого не ограничена никаким допущением. Напомним, что он непосредственно следует из того, что в случае специфического субстрата (метилового эфира М-ацетил-1-фенилаланина) константы скорости щелочного гидролиза и катализируемого ферментом водного гид-ррлиза (на скоростьлимитирующей стадии, /гз/55) практически совпадают (табл. 30). Поэтому можно считать, что роль химотрипсина как катализатора реакции гидролиза сводится к сорбции на активном центре химически инертных фрагментов субстратной молекулы с последующим использованием сил. сорбции для следующих действий 1) поляризации молекулы воды, встроенной в активный центр ацилфермента настолько, что она полностью депротонирована 2) жесткому закреплению (ориентации) субстратного карбонила по отношению к атакующему нуклеофилу (образовавшемуся гидроксильному иону), чтобы эффективная концентрация последнего достигла предельного для воды значения —55М. 1 [c.166]

Прежде чем выдвигать с какой-либо определенностью химический механизм действия карбогидраз, необходимо выяснить два обстоятельства во-первых, какая именно связь в молекуле субстрата расщепляется под действием фермента и, во-вторых, сопровождается ли расщепление сохранением илн инверсией конфигурации превращаемой связи. Ясно, что только этих сведений недостаточно для выявления полной картины действия фермента на уровне перестройки электронных структур в ходе катализа для этого обычно необходимы исследования скоростей реакций в тяжелой воде, изучение влияния индукционных, стерических и гидрофобных факторов на эффективность реакций, pH, температуры, ионной силы, диэлектрической проницаемости, давления и т. д. и, наконец, создание по возможности адекватных неферментативных моделей аналогичных процессов. [c.169]

Роль локального метилирования ДНК как фактора, контролирующего активность генов, подтверждается прежде всего реактивацией некоторых неактивных генов после частичного деметилирования. Метилирование можно ингибировать, добавляя к культурам клеток 5-азацитидин, подавляющий активность метилаз. В присутствии 5-азацитидина удается наблюдать резкое возрастание уровня экспрессии генов — в 10 —10 раз. если, например, судить об этом по увеличению активности фермента. В таком случае эффект 5-азацитидина по силе своего действия сопоставим с э(Й)ектом мутационного события. Добавление 5-азацитидина иногда вызывает процессы дифференцировки, например образование мышечной ткани в культуре миобластов. [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология