Ферментативные системы

Способность природных катализаторов осуществлять селективную функционализацию простых субстратов основана на хорошо работающем принципе, к которому до недавнего времени химики не обращались [194]. Напрпмер, ферментативные системы, такие, как десатуразы, могут окислять едипствеппую неактивированную углеводородную связь в специфическом месте алкильной цепи стеариновой кислоты и превращать ее в олеиновую кислоту, имеющую только цис-коифпгурацию. [c.317]

Кинетика конформационных переходов в некоторых ферментативных системах [c.274]

X([S]+AS) и А-( +,)([Е]+Д[Е])([Р]+А[Р]), где [Е], [S] и [Р] -равновесные концентрации фермента, субстрата и продукта при исходном равновесии А[Е], A[S] и А[Р] —переменные (зависящие от времени) концентрации реагентов при переходе системы к новому равновесию. Если сдвиг равновесия достаточно велик, то уравнения, описывающие поведение ферментативной системы, являются сложными, включая произведения переменных концентраций фермента и субстрата и опять приводя к нелинейной системе уравнений типа (9.2). Но при небольшом смещении равновесия эти произведения становятся пренебрежимо малыми, и члены второго порядка системы уравнений (9.2) приобретают вид [c.189]

Более часто встречается случай, когда из двух форм субстрата лишь одна связывается с ферментом или вступает в ферментативную реакцию, приводя к продукту. Например, если в ферментативной системе, описываемой схемой (10.16), субстрат претерпевает ионизацию, причем из двух форм субстрата — нейтральной и отрицательно заряженной — лишь нейтральная форма связывается с ферментом, то скорость ферментативной реакции будет определяться выражением (10.18) [c.224]

Б ферментативных системах, как известно, до каталитической реакции происходит межмолекулярная ассоциация, т.е. между ферментом и субстратом образуется комплекс, затем происходит реакция, в которой совместно взаимо- [c.304]

Высокая химическая специфичность. В отличие от химических катализаторов ферменты обладают значительно большей специфичностью каждый и.я них действует лишь на строго определенную реакцию или группу реакций, протекающих в организме. Предполагается, что в организме человека одновременно функционирует около 1000 различных ферментов. При этом они образуют сложные ферментативные системы, которые обеспечивают в живой клетке протекание целого ряда строго последовательных и согласованных между собой реакций. Если бы ферменты не обладали столь высокой специфичностью, это привело бы к быстрому распаду всех веществ в клетках и к гибели всего организма. [c.167]

Многие ферментативные системы ведут себя так, как показано на рис. 25.7. Это убедительно свидетельствует о том, что механизм действия ферментов включает образование комплекса фермент—субстрат. [c.453]

Характерной особенностью патогенных вирусов является их способность расти и размножаться внутри живых клеток соответствующего организма. Вне живых клеток вирусы не проявляют своих жизненных свойств. Как правило, вирусы не растут на искусственных питательных средах. Следовательно, они не имеют своей ферментативной системы, а используют ферменты живой клетки животных и растительных организмов. [c.267]

Обратная ситуация, когда лигандами служат ферменты, может встретиться при решении задачи выделения и очистки их субстратов и других компонентов ферментативной системы. Использование в качестве аффинных партнеров пары субстрат—фермент, разумеется, предполагает такие условия эксперимента, когда фермент не может осуществить каталитический акт преобразования субстрата, а только связывается с ним в комплекс, например в условиях отсутствия второго субстрата, необходимых ионов, прп неблагоприятном значении pH и т. д. [c.361]

Определена также структура солюбилизированного цитохрома Ьв из микросом печени. Хотя точная функция его неизвестна, можно думать, что он играет роль, подобную роли цитохрома с, взаимодействуя с ферментативной системой эндоплазматического ретикулума, катализирующей образование ненасыщенных жирных кислот. Белок содержит 93 аминокислотных остатка, а еще 44 (преимущественно гидрофобных) отщепляются с Ы-конца в процессе солюбилизации белка. Вероятно эта Ы-концевая часть служит гидрофобным якорем, погружаемым в мембрану эндоплазматического ретикулума. Гем в цитохроме Ьв не связан ковалентно с белком, но прочно удерживается между двумя боковыми цепями гистидинов. По способу свертывания цепи этот белок совершенно не похож ни на цитохром с, ни на миоглобин. И в этом случае не видно путей переноса электрона от атома железа на поверхность молекулы [23]. [c.375]

Альтернативным способом повышения скорости реакции является снижение энергии активации. Это можно осуществить с помощью катализатора, т. е. вещества, которое изменяет скорость реакции, само при зтом не изменяясь. В нашей гипотетической реакции катализатор позволит молекулам А и В соединиться быстрее. В природной среде бактерии и их ферментативные системы часто катализируют реакции. [c.86]

Действие аскорбиновой кислоты в качестве восстановителя можно рассматривать как часть ее физиологической функции. Известно, что она необходима для синтеза белка соединительной ткани — коллагена, в частности для превращения пролильных остатков в оксипролильные остатки, которые составляют седьмую часть аминокислот этого белка. Быть может, аскорбиновая кислота выполняет и другие физиологические функции, но пока нет данных, свидетельствующих о том, что она служит коферментом в какой-либо ферментативной системе. Этот витамин содержится во многих пищевых продуктах, особенно же им богаты зеленый перец, пастернак, шпинат, апельсиновый и томатный соки, картофель. Суточная потребность в витамине С составляет для большинства людей примерно 45 мг этого количества достаточно, чтобы предотвратить заболевание цингой. Однако прием больших количеств витамина до 1000—5000 мг в сутки способствует предотвращению или снижению остроты протекания простудных и других заболеваний. [c.414]

В ферментативных системах функции нуклеофильного катализатора может выполнять не только сама белковая часть фермента, но также кофермент, например тиаминпирофосфат или тетрагидрофолиевая кислота. [c.176]

Аргументом в пользу орбитального управления Сторм и Кошланд [18] считают, что в ряду соединений XI—XIV при замене атома О на 8 происходит сильное изменение порядка расположения этих соединений по их реакционной способности. Относительные скорости образования соответствующих тиолакто-нов XI XII XIII XIV = 70 115 2,5- 10 427 (ср. с данными табл. 13). В ферментативных системах замена ОН-группы серина активного центра на 8Н-группу также приводит к значительному изменению скорости. Например, такая модификация субтилизина вызывает сильное уменьшение активности фермента [22]. Подобные аргументы, однако, нельзя считать вполне обоснованными. Замена О на 5 сопровождается не только небольшими изменениями в геометрии системы (что считается в [18] основным следствием такой замены), но также значительными изменениями в электронном строении. Известно, например, что [c.79]

Важнейшим электрофильным катализатором, действующим в ферментативных системах, служит пиридоксаль. Он катализирует такие превращения а-аминокислот, как трансаминирование, декарбоксилирование, рацемизация, элиминирование и конденсация. Многие из этих реакций пиридоксаль катализирует и в отсутствие фермента, хотя и не столь эффективно и с меньшей специфичностью. [c.183]

В ряде случаев вследствие блокирования действия какого-либо фермента имеет место резкое отставание умственного развития. Вопрос о том, чем обусловлено это торможение психической деятельности токсическим действием ненормально высоких концентраций аминокислот или их метаболитов на мозг, нарушением нормального соотношения аминокислот и, следовательно, биосинтеза белка либо вторичными нарушениями энергетического и других видов обмена—окончательно не решен. Таким образом, идентификация химической реакции или ферментативной системы, нарушение функции которой является первопричиной развития тяжелого наследственного заболевания, в наши дни не только представляет большой теоретический интерес, но в ряде случаев играет решающую роль в диагностике и терапии этих болезней. Всегда следует учитывать, что при блокировании нормального пути обмена какой-либо аминокислоты промежуточные метаболиты, следующие за местом блокирования, становятся незаменимыми при данном заболевании. [c.468]

Использовав оптически активные соединения, несущие реакционноспособные функциональные группы, Крам и сотр. [4, 35] изучили асимметрические реакции, которые включали образование и разрыв ковалентных связей в меж-молекулярном комплексе. Исследование проводилось как модель, воспроизводящая систематическое упорядочение, присущее ферментативным системам. [c.305]

Так как точный состав биоса нам не вполне известен, то искусственное приготовление его не представляется возможным Поэтому синтетические питательные среды не могут обеспечить эффективный рост и размножение дрожжей, а также их витаминную полноценность На таких средах дрожжи вынуждены расти и размножаться за счет содержащейся в них витаминно ферментативной системы и подвергаться так называемой алиментарной дистрофии или, в лучшем случае, синтезировать витамины в минимальных количествах [c.189]

Молекулярные механизмы фиксации азота. Энергия связи N=N составляет 940 кДж/моль, т. е. она весьма устойчива к химическим воздействиям, недаром азот в переводе означает безжизненный. Ферментативная система, катализирующая реакцию фиксации Nj, называется нитрогеназой [c.396]

Изучена способность различных культур грибов осуществлять биодефадацию полициклических ароматических углеводородов. Полициклические ароматические углеводороды представляют собой фуппу ксенобиотиков, характеризующихся токсичностью, канцеро-генньгми и мутагенными свойствами. Показано, что метаболиты, образующиеся из углеводородов под действием микроорганизмов, проявляют меньшую токсичность по сравнению с исходными соединениями. Рассмотрены механизмы и ферментативные системы, а также пути де-фадации углеводородов и образующихся при этом метаболитов [93]. [c.90]

Крамер детально исследовал свойства циклодекстринов, полученных при частичном гидролизе крахмала и представляюш,их собой кольца, составленные из остатков глюкозы. Проникновение молекулы иода в полость циклодекстрина объясняет иодкрахмальную реакцию. Полость циклодекстрина как бы выстлана гидроксильными группами, здесь отмечается повышенная электронная плотность, способствующая енолизации гостевых молекул и приводящая к повышению их реакционной способности. Подобная топохимическая основность проявляется в форме основного катализа химических реакций при участии циклодекстринов. Они похожи на ферментативные системы, поскольку функционируют по механизму структурного соответствия и снижают энергию активизации ряда реакций гидролиза диарилпирофосфатов, декарбоксилирования ацетоуксусных кислот и т. п. [c.99]

Ферментативные системы, связанные с функцией кофермента В12, достаточно сложны. В связи с этим имеется несколько сообщений об очистке В12-зависимых ферментов или В12-связывающих белков с помощью аффинных сорбентов, обладающих сродством к витамину В12. Фактически для очистки ферментов или белков аффинная хроматография широко используется как один нз наиболее привлекательных методов [270]. С этой целью был разработан метод синтеза нерастворимого носителя кобаламинсефарозы (рис. 6.14). Этот носитель использован для очистки М-5-метилтетрагидрофолатгомоцистеин1юбаламинмстилтрапс-феразы из Е. oli. [c.394]

Если при изучешии ферментативной системы, находящейся в со-стоявии равновеоия, резко изменить внешние условия (температуру, давление), то равновесие в системе на некоторое время нарушается. В этом случае члены второго порядка систем уравнений (9.2) fei[E] [S] и [Р] принимают вид fei (JE]+А[Е] ) X [c.189]

Микроорганизмы обладают избирательной способностью к окислению субстрата, их ферментативные системы адаптируются к определенным группам углеводородов. Так, некоторые из них интенсивно разрушают твердые н-иарафииы, медленнее — газообразные и жидкие. Изоалканы разрушаются еще медленнее. Наименее уязвимы соединения ароматического ряда. [c.42]

Важным свойством для проявления физиологического действия кислоты аскорбиновой является обратимый процесс ее окисления до дегидроаскорбиновой кислоты, т. е. окислительно-восстановительная способность кислоты аскорбиновой. В этом-случае она может быть донором, т. е. отдавать два атома водорода, окисляясь при этом в дегидроформу, и может быть акцептором водорода, т. е. принимать его, превращаясь в енольную форму. Вследствие обратимости этих процессов кислота аскорбиновая может служить переносчиком водорода в ферментативных системах и, следовательно, участвовать в окислитель-но-восстановительных процессах организма. Учитывая эту важную физиологическую роль кислоты аскорбиновой в 1-й стадии окисления, чтобы задержать дальнейший процесс его, при изготовлении растворов аскорбиновой кислоты для инъекций к ним добавляют различные стабилизаторы, например, гидросульфит натрия и другие, при этом обеспечивают необходимые условия хранения этих растворов (отсутствие света, соприкосновения с металлами, особенно солями железа). [c.383]

По1В1ышен1ие активности фермеитньгх оистем может явиться результатом увеличения и ко ми анс а торного аин-теза, что часто наблюдается при так называемой фер мен-татИЕнЬй адаптации. Если профессиональный яд в качестве субстрата той или иной ферментативной системы вызывает увеличение ее активности, это уже свидетельствует о напряжении. То есть о признаке вредности действия. [c.45]

Рис. 1. Ферментативная система с тремя стационарными состояниями (биохим. триггер) а зависимос1ь скорости изменения безразмерной концентрации

Химическим методом тетрагидрофолиевая кислота получается при каталитическом гидрировании фолиевой кислоты (51) [52]. Так как практически все тетрагидроптеридины этого типа очень легко окисляются на воздухе, почти все структурные исследования проводились на самой фолиевой кислоте. Следует отметить, что химическое восстановление фолиевой кислоты (51) приводит к образованию нового У рального центра у С-6. Эта реакция не стереоспецифична, и поэтому синтетическая тетрагидрофолиевая кислота и ее производные в ферментативных системах обладают только 50 % реакционной способностью. [c.603]

Чтобы система с одной переменной и бистабильностью стала колебательной, нужно превратить параметр в медленную переменную. В ферментативной системе с двумя субстратами таким параметром, естественно, является концентрация второго субстрата СТ2. В этом случае для описания системы нужно использовать оба ур-ния (3). Относительные изменения концентрации 82(А[82]/[82]) будут медленными по сравнению с относительными изменениями 8 , если [82] [81]. При переходе к безразмерным параметрам это условие принимает след, вид О а2 1, I. На фазовой плоскости с координатами Ст , сгз поведение системы качественно определяется взаимным расположением нуль-изоклин-кривых, на к-рых производные daJdx и da2 dx равны О (рис. 2, а). Точки пересечения нуль-изоклин соответствуют стационарным состояниям системы. Пунктиром показано положение нуль-изоклины d s dx = О при бифуркации, сопровождающейся возникновением устойчивых колебаний (автоколебаний) малой амплитуды. Этим колебаниям соответствует замкнутая траектория движения системы-т. наз. предельный цикл. Сплошными линиями показаны нуль-изоклины в ситуации, далекой от бифуркации, когда единственное стационарное состояние системы (точка О на рис. 2, а) сильно неустойчиво и окружено предельным циклом АВСО. Движению системы по этому предельному циклу соответствуют автоколебания концентраций Ст и СТ2 с большой амплитудой (см. рис. 2,6). [c.429]

Рис 2 Автоколебания (устойчивые колебания) в модельной ферментативной системе- а-фазовая плоскость в координатах 0,-02 с нуль-изоклииами = О, = О, пунктиром показано положение нуль-изоклины [c.429]

Более ранние теории, в которых иредиолагалось, что некоторую роль играет растворимый кремнезем. Они базировались на том, что монокремневая кислота способна вступать во взаимодействие с ДНК или с РНК и вызывать изменение в ферментативных системах. Согласно наиболее распространенной теории, кварц растворяется с образованием растворимого мономерного кремнезема. Этот процесс сам по себе безвреден, однако мономерный кремнезем полимеризуется затем до поликремневой кислоты, которая, как известно, денатурирует белок и разрушает клеточные мембраны, т. е. в рез тьтате мономерный кремнезем оказывается цитотоксичным. [c.1067]

В последние годы в установлении механизмов внутримолекулярных каталитических реакций были достигнуты значительные успехи. Исследования в этой области стимулировались известной гипотезой, согласно которой внутр1имолекулярные реакции моделируют реализующийся в ферментативных системах внутрикомплексный катализ. В этом смысле вклад внутримолекулярного катализа в развитие наших представлений о тонких механизмах действия ферментов трудно переоценить [2]. [c.247]

Мишень ингибирования цитрил-глутатион-тиоэфир-образую-щая ферментативная система [PNAS 74, 4942 (1977)]. [c.279]

Быстрое окисление аскорбиновой кислоты в растительных соках вызывается ферменталш, очень распространенными в раститель ных тканях Кроме аскорбиназы, окисляющее действие на аскорби новую кислоту производят и другие ферментативные системы, как, например, фенолаза в присутствии полифенолов, пероксидаза в присутствии перекисеи ———. [c.22]

Таким образом, при наследственных заболеваниях первичные нарушения обмена отдельных аминокислот чаще всего связаны с синтезом дефектных ферментных белков или их полным отсутствием (ферментопатии, или энзимо-патии). Идентификация химической реакции или ферментативной системы, нарушение функции которой является первопричиной развития тяжелого наследственного заболевания, представляет не только большой теоретический интерес, но и играет решающую роль в диагностике и терапии этих болезней. [c.410]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология