Ферменты, образование соединений

Среди соединений азота большой интерес представляют комплексы, в которых молекула азота связана с ионом (или ионами) металла. Хорошо известны комплексы молекулы N2 с соединениями молибдена, кобальта, железа, никеля, рутения, рения, осмия и др. Подобного рода комплексы не являются экзотическими — они имеют прямое отношение к проблеме фиксации атмосферного азота и вопросам моделирования нитрогеназы (фермента, катализирующего процесс нитрификации). Интерес к таким соединениям стимулируется и практическими, и теоретическими причинами. В частности, относительная легкость образования соединений молекулярного азота дает возможность оценить, в какой мере справедливы обычные утверждения о его малой химической активности. [c.176]

ПЛАЗМИН, фермент класса гидро таз, катализирующий расщепление фибрина, в результате чего происходит разрушение тромбов П -гликопротеин (мот м ок 92 тыс), состоящий из двух полипептидных цепей, соединенных связью 8— 8 тяжелой (мол м ок 68 тыс ) и легкой (мол м ок 25 тыс), к рая содержит активный центр фермента, образованный остатками 8ег-740, Н13-602 и Азр-734 (букв обозначения см в ст Аминокислоты) В фибрине П гидро- [c.553]

Итак, биосинтез белков, по современным представлениям, проходит четыре основных этана 1) активирование аминокислот и взаимодействие их с ферментами 2) соединение аминокислот с растворимой РНК 3) перенос аминокислот на молекулы информационной РНК в рибосомах и образование пептидных связей и 4) высвобождение полипептидной цепи из рибосомы. Последовательность реакций белкового синтеза представлена на схеме (рис. 25). Следует подчеркнуть, что все эти процессы биосинтеза белка в клетке идут очень быстро. Наблюдения над синтезом гемоглобина показали, что построение молекулы белка, состоящей из 150 аминокислотных остатков, заканчивает [c.294]

Иммуноферментные методы анализа имеют высокую чувствительность за счет использования не радиоактивности, а ферментов. Специфичность также обусловлена применением антител. Фермент используется для образования соединения, которое можно определить в очень малых количествах, используя, например, [c.316]

Необходимость учитывать детали химического строения субстрата при его взаимодействии с ферментом привела к попыткам представить себе фермент-субстратные соединения, образованные посредством химической связи. Однако первые теории этого рода [c.171]

Такого типа ингибирование ферментов носит характер конкуренции, и оно специфично в отношении ингибитора. Это не только доказывает образование соединения между ферментом и ингибитором, но и является указанием на то, что субстрат и ингибитор связываются с [c.798]

При использовании частично очищенного фермента образованию полимера предшествует индукционный период. Хотя индукционный период можно уменьшить, добавляя небольшие количества олигонуклеотида или полинуклеотида, полная зависимость реакции от присутствия такой затравки не установлена. Между затравкой и продуктом реакции существуют сложные отношения. Действие олигонуклеотидов при уменьшении индукционного периода, по-видимому, неспецифично. Например, соединение, состоящее из остатков адениловой кислоты, инициирует в одинаковой степени полимеризацию как УДФ, так и АДФ. [c.479]

Экстракты гороха могут катализировать образование соединений S-PHK со всеми белковыми аминокислотами. Целый ряд активирующих ферментов выделен в очищенном виде из животных и микроорганизмов. У них обнаружена высокая степень специфичности по отношению к s-PHK, а также и аминокислоте. Следовательно, перенос аминокислоты к s-PHK представляет собой неконкурентное присоединение. Опубликовано сообщение о частичной [c.484]

Также сложен для изучения механизм действия ферментов. Можно дать общую схему их действия. Сначала фермент реагирует с веществом, образуя соединение вещество — фермент. В желудке белок пищи соединяется с ферментом Это соединение легко реагирует с реагентом, в случае ферментативного гидролиза пищи — с водой, с образованием продукта реакции — аминокислот и фермента, который снова связывается с белком, и далее процесс повторяется [c.149]

А. Ген-регулятор образует репрессор, блокирующий ген-оператор и тем самым предотвращающий формирование г-РНК на структурных генах. В присутствии эффектора (индуктора) репрессор инактивируется п геп-оператор дает сигнал структурным генам начать работу. Б. Репрессор становится активным при соединении с эффектором в данном случае роль эффектора может выполнять продукт одного из ферментов, образованных структурными генами (угнетение по принципу обратной связи). [c.284]

Все современные теории биохимических процессов основываются на представлениях о закономерностях протекания ферментативных реакций. Ведущую роль в механизме ферментативного катализа играет образование фермент-субстратного комплекса. На первой стадии ферментативного катализа между субстратом (органическим веществом) и ферментом возникает соединение с ковалентной или иного типа связью. Во второй фазе субстрат под действием фермента претерпевает изменение, делающее его более доступным для соответствующей химической реакции. В третьей фазе происходит химическая реакция (на поверхности фермента) и, наконец, в четвертой фазе образовавшиеся продукты реакции освобождаются из фермент-продуктивного комплекса. [c.374]

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]

Во многих твердо установленных случаях, однако, оказалось, что промежуточное соединение фермента представляет собой не истинный комплекс типа аддук-та, как подразумевалось при выводе кинетических уравнений, а соединение, ковалентного типа, образующееся при взаимодействии фермента с химически измененным, а не с исходным субстратом. Многие исследователи не обращают достаточного внимания на такую возможность, сообщая о данных, указывающих на образование фермент-субстратных соединений. Но по крайней мере в некоторых случаях имеются четкие доказательства образования истинных простых комплексов между [c.55]

Если ферменты и субстрат претерпевают ряд реакций, причем первая из них является реакцией второго порядка, тогда все последующие стадии будут реакциями первого порядка. Это положение используется либо для того, чтобы доказать, что отдельная изучаемая стадия дает первоначальное соединение фермент-субстрат, либо в других случаях, чтобы показать, что образование первоначального соединения, протекающее по второму порядку, должно предшествовать некоторой частной промежуточной стадии, которая следует кинетике первого порядка. Ферментативные реакции, в которых реагируют простетические группы или коферменты, часто можно изучать путем наблюдения изменений спектров, которые происходят во время образования соединения. До сих пор такие спектральные изменения не обнаружены в чистых белковых ферментных системах, и для этой цели предложены два других метода, пригодных для изучения стадий образования и разложения соединений фермент-субстрат [4]. Первый из них — метод начального ускорения может быть использован для изучения реакции второго порядка, которой может быть быстрая адсорбция субстрата на специфических центрах фермента. Второй метод основан на наблюдении [c.328]

Что касается термодинамики реакций переноса, интересно отметить следующее. Биохимики называют эфирную или ангидридную связь, обладающую большой положительной свободной энергией образования, богатой энергией связью , и соответствующие богатые энергией соединения принимают активное и разнообразное участие в биологических реакциях переноса. Связи между ацилферментом и субстратом вполне можно считать расположенными высоко по шкале богатых энергией связей . Свободная энергия адсорбции при первоначальном образовании соединения фермент-субстрат должна составлять большую часть свободной энергии образования соединения. [c.335]

Фермент сильнее связан с активным комплексом, чем с реагентом. В этом случае образование соединения фермент—активный комплекс будет понижать Д Я, но [c.74]

Из того факта, что ферменты гидролизуют только природные /-пептиды, следует, что для образования соединения фермента с субстратом большое значение имеет стереохимическая конфигурация субстрата. Для объяснения стереохимической специфичности ферментов необходимо допустить, что соединение фермента с субстратом происходит за счет трех или более различных атомных или молекулярных группировок [23]. Такое соединение может происходить, очевидно, только в том случае, если поверхность фермента очень тесно сближается с поверхностью субстрата, что, повидимому, возможно только при вали- [c.278]

В итоге фрагменты Оказаки превращаются в цепи, построенные только из дезоксирибонуклеотидов. Однако на стыке двух фрагментов остаются 5 -концевой фосфомоноэфирный фрагмент первого и 3 -гидроксигруппа второго фрагмента. Их соединение в единую цепь происходит при помощи еще одного фермента, являющегося обязательным участником репликации, — ДНК-лшазы. Этот фермент катализирует соединение двух фрагментов по реакции, аналогичной описанной в 4.6 для РНК-лигазы, используя для образования промежуточного смешанного ангидрида с АМФ, который переносится либо от АТФ, либо ог ЫАВ+. В последнем случае на первой стадии реакции освобождается не пирофосфат, а никотинамидмононуклеотвд. Процесс проходит только в составе двунитевой структуры. Схема процесса может бьггь представлена в виде [c.181]

Показано, что региоспецифичное пара-замещение можно осуществить путем размещения молекулы субстрата в полости так, что только пара-положение выступает из нее. Хлорировав ние анизола проводили в растворах, содержащих циклодекстрин (циклогексаамилозу) — молекулу, которая почти полностью заключает в себя анизол (аналогично образованию соединений включения, обсуждавшемуся в т. 1, разд. 3.3). При достаточно высокой концентрации циклодекстрина соотношение пара- и орго-продуктов достигает 21,6 [50] (в отсутствие циклодекстрина это соотношение равно 1,48). Эта реакция может служить моделью региоселективности, обнаруживаемой при действии ферментов. [c.320]

Известно, что образование соединения (63) путем окисления пирокатехинового кольца альтенузина (36) протекает очень легко, например, при действии водного раствора хлорида железа(1П). Считается, что при этом промежуточно образуется свободный радикал типа (106). Возможным эквивалентом в таком же катализируемом ферментами процессе мог бы являться промежуточный р-хинон (107), из которого затем посредством спонтанного р-при-соединения карбоксильной группы кольца В образуются оба энан-тиомера кросс-сопряженного диенона дегидроальтенузина (63). В отличие от обычно нестереоспецифического свободнорадикального окисления (см. разд. 28.1.7.6) этот окислительный процесс имеет обычный ионный характер. [c.387]

АЛК-синтетазы приведены на схеме (4). Дальнейшие превращения соединения (18) могут осуществляться двумя путями. В первом из них под влиянием двойного электроноакцепторного эффекта карбонильной группы и пиридинового кольца соединение (18) де-карбоксилируется с образованием соединения (19), протонирова-ние которого и последующий гидролиз основания Шиффа (20) дает АЛК (1). Альтернативный механизм заключается в гидролизе комплекса (18) до свободного 1-амино-2-оксоадипата (10), который далее декарбоксилируется без участия ферментов, образуя АЛК (1) (см. схему 4). [c.639]

Согласно этому механизму, связанная с ферментом в виде основания Шиффа АЛК теряет протон и образует стабилизированный карбанион, конденсирующийся затем со второй молекулой АЛК с образованием соединения (26). Дегидратация [(26)->(27)], циклизация [(27)->(28)] и последующее отщепление фермента [ (28)->-(29)] приводят к таутомеру соединения (29), из которого порфобилиноген (2) образуется посредством отщепления протона от С-2. Хотя механизм превращения в общих чертах отвечает реакции Кнорра, экспериментальных доказа гельс1в именни такого механизма практически не получено. [c.643]

Многие ферменты дезактивируются соединениями, дающими комплексы с белками, главным образом ионами тяжелых металлов, как, например, Сн, Ад, Нд. Активность возвращается при обработке Н В. Цианиды, фториды и йодацетаты являются ядами для некоторых ферментов и иримсияются в исследовании активных групп последних. Так, цитохромоксидаза ингибируется циан-ионом за счет образования комплекса с железом. Дегидразы ингибируются наркотиками. [c.803]

При образовании соединения X из четырех молекул амина удаляется один атом фтора. Фтор выделяется в виде иона F". Окисление -фторанилина является впервые отмеченным случаем ферментативного разрыва связи С—F при помощи индивидуального фермента. [c.547]

Однако первая стадия наиболее ответственна, поскольку сама вероятность каталитического акта строго определяется возможностью образования комплекса Михаэлиса. Первично образующееся соединение фермента с субстратом носит название комплекс не вследствие его прямого отношения к классу комплексных соединений, как это понимается в химии, а, скорее, потому, что реальная природа этого соединения пока неизвестна. В огромном большинстве случаев также неизвестны достаточно точно те химические взаимодействия, которые обеспечивают образование комплекса неизвестны и механизмы первичного перераспределения электронов в молекуле субстрата на стадии возникновения первичного комплекса. Более того, до сравнительно недавнего времени мы не имели прямых экспериментальных доказательств реальности существования самих комплексов, которое вытекало в основном из кинетических данных. В 1943 г. были проведены спектральные исследования, свидетельствовавшие о возможности образования промежуточных фермент-субстратных соединений например, в опытах Чанса [13] спектрофотометрическим методом было показано образование комплекса пероксидазы с Н2О2. Были попытки обнаружить фермент-субстратный комплекс методом зонального электрофореза [14]. Однако все эти результаты получены непрямыми методами. В 1963 г. японским авторам Яги и Озава [15] удалось получить прямые доказательства реальности комплекса Михаэлиса. Они выделили стабильный в анаэробных условиях кристаллический комплекс оксидазы D-аминокислот (D-аминокислота О 2 — окси-доредуктаза, КФ 1.4.3.3) с D-аланином (рис. 6). Этот комплекс содержал, помимо апофермента и субстрата, флавинадениндинукле- [c.48]

Циклодекстрины непосредственно влияют на асимметричные реакции [20] веществ, с которыми образуются соединения включения.. При добавлении синильной кислоты к 2- и 4-хлорбензальдегиду в присутствии а-циклодекстрина получаются оптические активные а-оксинитрилы, которые после омыления дают оптически активные миндальные кислоты. Образование соединения включения Р-циклодекстрина с рацематом этилового эфира 2-хлорминдальной кислоты приводит к стереоспецифическому омылению сложного эфира, в результате чего образуется оптически активная 2-хлорминдальная кислота. Установлено, что эфир, оставшийся после 50%-ного омыления, тоже оптически активен таким образом, происходит некоторое обогащение одним из энантиоморфных веществ. Крамер и Дитч [20] указали на сходство между соединениями включения циклодекстринов и некоторыми ферментными системами, что дало возможность использовать циклодекстрины в качестве моделей для изучения механизма действия ферментов. [c.558]

Экстракты гороха, которые катализируют приведенные выше реакции, в присутствии фракции, содержащей s-PHK, катализируют также образование соединений типа аминокислота — полинуклеотид. Исследования, в которых использовали ферментные препараты из животных и микроорганизмов, показали, что в присутствии активирующего фермента, АТФ, s-PHK и ионов магния аминокислоты связываются с s-PHK. Получены достоверные данные, что аминокислота и s-PHK соединены эфирной связью, образованной гидроксильной группой концевого аденозина s-PHK в положении 2 или 3 (см. стр. 475). Синтетические аминоациладенилаты в присутствии S-PHK образуют аминоацил-РНК. Таким образом, S-PHK является, по-видимому, акцептором активированных аминокислот. Попытки разделить активирующую и транс-ферирующую системы не увенчались успехом. Вероятно, обе реакции катализирует один фермент. Суммарная реакция [c.484]

Соединение включения с циклодекстрином, моделируя большей частью некаталитические свойства фермента, в ряде случаев может проявлять себя и как микрогетерогенный катализатор (асимметрический циангндриновый синтез, окисление бензоинов, омыление эфиров ). Циклодекстрин, как и ферменты, обнаруживает ярко выраженную стереоспецифичность, реагируя на тонкие различия в строении вещества. Как и ферменты, циклодекстриь при образовании соединений включения действует лишь в узки ( пределах pH, близких к условиям протекания физиологически процессов. Комплексообразующее соединение не связываете химически с субстратом и способно, как и ферменты, раздепит на антиподы большое количество вещества. [c.193]

На рис. 27 показана, по А. С. Спирину, схема действия рибосомы. Фермент, осуществляющий соединение аминокислотных остатков, действует очень активно, так что цепочки 150 аминокислот получаются за 1,5—2 мин. ДНК не только организует синтез белка и определяет специфичность его, т. е. чередование аминокислотных остатков, но она еще является и частью системы, регулирующей синтез. В цепи ДНК имеются участки, которые контролируют образование особых веществ, называемых репрессорами. Репрессоры, насколько можно судить по неполным данным, представляют собой белки, способные блокировать ген и прекращать образование мРНК. Однако как только появляется вещество, подлежащее химической переработке (метаболит), репрессор связывается с ним, освобождает занятый им участок ДНК, и синтез соответствующих белков возобновляется. Согласованность действий частей этого механизма проявляется в том, что таким путем синтезируются именно те ферментные белки, которые нужны для переработки данного метаболита. [c.191]

Для современных энзимологов существование фермент-субстратных комплексов — почти аксиома. В настоящее время накопилось огромное множество кинетических и других данных, подтверждающих образование таких комплексов в ходе ферментативных реакций, причем многие из них очень трудно объяснить каким-либо иным образом. Наиболее убедительны с этой точки зрения многочисленные прямые наблюдения образования соединений фермента с субстратом. Первое из них — наблюдение осаждения папаина его субстратом фибрином [1] — относится к 1880 году последние известные нам работы такого рода — исследования кристаллического фермент-субстратного комплекса оксидазы О-ами-нокислот с помощью оптических методов и метода ЭПР [2—5]. Классическими примерами служат гемопротеиды— пероксидаза и каталаза [6, 7], для которых образование промежуточных комплексов было доказано с помощью прямых спектроскопических методов более 30 лет назад [8, 9]. Позднее прямые доказательства образования подобных комплексов были получены с помощью самых разнообразных методов при исследовании гидролитических ферментов [10—14], альдолаз [15, 16], ряда дегидрогеназ [17—21] и тиотрансферазы ро-данезы [22, 23]. [c.55]

В настоящее время об этом явлении слишком мало известно, чтобы были возможны какие-либо существенные обобщения, но можно сказать, что фермент, который будет катализировать реакции гидролиза в одних условиях, будет катализировать синтез и в других условиях. Например, малое изменение pH может уменьшить скорость разложения фермент-ацильного соединения без изменения скорости его образования из фермента и субстрата и таким образом способствует негидролитическим реакциям переноса. [c.334]

Однако выбор субстратов, которые преобразуют коферменты, от них, по-видимому, не зависит. Выбор субстрата, образование соединения фермент — субстрат зависит от апофермента, то есть белковой части фермента (рис. 5). Следовательно, именно ферментный белок обладает специфичностью в отношении субстрата. Возникает естественный вопрос откуда фермент знает , что он должен соединиться именно с этим субстратом, а не с каким-нибудь другим (ведь совершенно ясно, что это присоединение вовсе не случайно) Что позволяет ферментному белку распознавать столь тонкие различия (ибо специфичность ферментов, как мы знаем, может быть очень высокой) Научился ли он этому или же приобрел это знание с самрго начала, в процессе своего формирования [c.29]

Если посмотреть на значения энергии и энтропии суб-стратферментных комплексов (см. табл. 9), то обнаруживается, что во многих случаях повышение энтропии — единственная причина образования соединения. Активирование субстрата связано с созданием напряжений в определенной связи. Это очень тонкий эффект, зависящий от взаимодействия субстрата со многшш группами белка, от расположения этих групп в структуре белка и от деформирующего воздействия субстрата на фермент. [c.175]