Ферментативные реакции пути и механизмы

Каталитические реакции разделяются на три основные группы реакции гомогенного, гетерогенного и микрогетерогенного катализа. Н. И. Кобозев считает, что современные каталитические теории вообще бессильны объединить эти три группы общим механизмом, так к ак они неверно трактуют природу активных центров и их строение. Главным препятствием к обобщению каталитических процессов является принимаемая всеми концепция кристаллической природы активных центров при гетерогенном катализе, что и пресекает пути перехода к гомогенным и ферментативным реакциям. [c.145]

У зеленых серобактерий обнаружен циклический механизм фиксации СО2, в основе которого лежат реакции восстановительного карбоксилирования органических кислот. Он получил название восстановительного ЦТК, или цикла Арнона (рис. 76). В этом цикле углекислота фиксируется в четырех ферментативных реакциях, две из которых идут при участии фотохимически восстановленного ферредоксина, а одна — таким же путем образованного НАД Н2. В результате одного оборота цикла из 4 молекул СО2, 10 [Н] с использованием энергии (3 молекулы АТФ) синтезируется молекула ЩУК — конечный продукт цикла. [c.293]

Помимо имидазола и его сопряженной кислоты, в боковых цепях аминокислот и коферментов имеется целый набор групп, таких, как карбоксильная, сульфгидрильная, аммонийная, фенольная, которые являются эффективными общекислотными и общеосновными катализаторами и которые, как известно, содержатся в активных центрах ферментов. К сожалению, общий кислотно-основной катализ — это тема, о которой проще размышлять, чем проводить четкие эксперименты. Известно всего лишь несколько ферментативных реакций, в механизме которых было доказано участие общеосновного или общекислотного катализа. Несколько больше описано реакций, для которых существуют косвенные доказательства такого катализа, и для огромного числа реакций общий кислотно-основной катализ предполагается без соответствующих доказательств, поскольку он является разумным и привлекательным путем увеличения скорости реакции. [c.142]

Соотношение (2.16) представляет уравнение кинетической модели накопления биомассы. Это уравнение предполагает, что характеристики среды известным образом зависят от времени. Изменение характеристик среды будет зависеть от самого развития популяции (например, накопления метаболитов). Соотношения для оценки скоростей образования или расходования соответствующих субстанций формируются через скорость развития популяции / г. Задача составления выражения для скорости развития популяции 7 может быть решена на основе анализа механизма протекающих в клетке процессов, основу которых составляют последовательности ферментативных реакций. При этом полезный с практической точки зрения путь сводится к анализу лишь некоторого числа переменных, характеризующих развитие популяции, или конечного числа обобщенных ферментативных реакций, ответственных за эти переменные и характеризующих развитие популяции. Таким образом, разработка математической модели кинетики сводится к объединению групп процессов, протекающих в клетках, анализу влияния факторов среды на протекание и идентификации параметров модели. [c.55]

В качестве модели, объясняющей колебания в ферментативной реакции, в работе Чая [43] была предложена модель, основанная на механизме обратной связи градиента протонов, проникающих сквозь мембрану. Активность ключевого фермента в реакции зависит от pH во внутреннем отделении. Были обнаружены предсказываемые моделью колебания значения pH, а также активности фермента и концентрации субстрата. В работе Чая и Чо [44] эта концепция была расширена и расчетным путем были получены подобные экспериментальным колебания компонентов ферментативных реакций. [c.125]

Путем обычной диффузии в клетки проникают вода, двуокись углерода, кислород и молекулы анестезирующих веществ. Значительно более широко распространен процесс облегченной диффузии [40]. Подобно обычной диффузии, облегченная диффузия зависит от градиента концентраций — в ходе этого процесса молекулы всегда перемещаются из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Для облегченной диффузии характерен эффект насыщения, который заключается в том, что по мере увеличения концентрации диффундирующего вещества (со стороны большей концентрации) скорость потока вещества через мембрану стремится к некоторому максимуму. Эффект насыщения наблюдается также в ферментативных реакциях (гл. 6, разд. А.2), что указывает на некоторые общие черты в механизмах этих двух процессов. Очевидно, при облегченной диффузии транспортируемое вещество соединяется с подвижным [c.357]

Хотя мы, как правило, будем рассматривать только одну ферментативную реакцию и большинство исследований механизмов проводится на очищенных ферментах, важно помнить, что реально ферменты действуют в таких условиях, когда одновременно протекают сотни химических реакций. Контроль этой огромной сети несвязанных и взаимосвязанных реакций достигается механизмами, регулирующими концентрации и эффективность индивидуальных ферментов. Эти механизмы контроля (см. ниже, разд. 24.1.6) зависят от высокой каталитической эффективности, так что малые изменения в концентрации могут сильно влиять на течение реакции, и от высокой специфичности, характерных для ферментативного катализа. Большинство ферментов катализируют одну и только одну реакцию одного и только одного субстрата, поэтому отдельные стадии определенных путей метаболизма могут контролироваться посредством контроля активности отдельных ферментов. [c.452]

Два кофермента, обсуждаемые в этом разделе, играют единственную в своем роде роль в определенных ферментативных реакциях. Химические структуры этих коферментов сильно различаются, однако анализ реакций, в которых они принимают участие, позволяет предположить, что их биологические функции близки по крайней мере в части, касающейся механизма их действия [95]. Роль этих коферментов можно свести к стабилизации карбанионов, в обычных условиях являющихся нестабильными или вовсе не образующимися частицами. Для выполнения этой функции коферменты должны образовывать ковалентные производные с соответствующими субстратами, причем природа производных должна быть такова, чтобы субстрат приобретал необходимый характер карбаниона. Пути достижения такого состояния рассматриваются в приведенных ниже разделах. [c.626]

Биосинтез андрогенов осуществляется главным образом в семенниках и частично в яичниках и надпочечниках. Основными источниками и предшественниками андрогенов, в частности тестостерона, являются уксусная кислота и холестерин. Существуют экспериментальные доказательства, что путь биосинтеза тестостерона от стадии холестерина включает несколько последовательных ферментативных реакций через прегненолон и 17-а-окси-прегненолон (см. ранее). Регуляция биосинтеза андрогенов в семенниках осуществляется гонадотропными гормонами гипофиза (ЛГ и ФСГ), хотя механизм их первичного эффекта до сих пор не раскрыт в свою очередь андрогены регулируют секрецию гонадотропинов по механизму отрицательной обратной связи, блокируя соответствующие центры в гипоталамусе. [c.283]

Хотя метаболизм слагается из сотен различных ферментативных реакций, центральные метаболические пути, которые нас обычно больще всего интересуют, немногочисленны и почти у всех живых форм в принципе едины. В этой обзорной главе мы рассмотрим источники веществ и энергии для метаболизма, центральные метаболические пути, используемые для синтеза и распада главных клеточных компонентов, механизмы, участвующие в передаче химической энергии, и, наконец, те экспериментальные подходы, с помощью которых ведется изучение метаболических путей. [c.375]

Другой, более быстрый путь регуляции заключается в воздействии на скорость и интенсивность одной или нескольких чувствительных ферментативных реакций. Иными словами, это механизм, действующий на уровне обмена веществ в собственном смысле этого слова. Обычно особенно чувствительны к этому общему регуляторному механизму начальные и завершающие реакции специфических метаболических цепей, т. е. регуляторные ферменты, входящие в состав определенного мультиферментного комплекса. При этом потенциальные регуляторные ферменты — это ферменты, катализирующие, как правило, необратимые реакции. Часто бывает также, что эта регуляция, которая может быть как положительной активация), так и отрицательной ингибирование), осуществляется одним из конечных продуктов данной цепи реакций. По этой причине ингибиторный тип регуляции был назван ингибированием по типу обратной связи или ретроингибированием. Такое ингибирование первых этапов катаболизма (или противоположный процесс — активация) основано [c.447]

Наиболее быстрый путь регуляции, заключается в воздействии на скорость и интенсивность одной или нескольких чувствительных ферментативных реакций, катализируемых ключевыми ферментами. Обычно особенно чувствительны к этому общему регуляторному механизму начальные и завершающие реакции специфических метаболических цепей. При этом потенциальные [c.461]

Известно большое число ферментативных реакций, включающих присоединение к связи С = С, сопряженной с карбонильной группой (или реакций, в которых отщепление происходит в а.р-положении по отношению к карбонильной группе). То обстоятельство, что нуклеофильная группа всегда присоединяется в Р-положении, дает основание думать, что механизм, изображенный в уравнении (7-41), играет важную роль. Следует отметить, что часто появление в метаболических последовательностях карбонильной группы бывает не случайным оно способствует ускорению реакций отщепления или присоединения при соседних атомах углерода. Карбонильная группа может образоваться путем окисления гидроксильной группы ее источником может служить также тиоэфир, образованный при взаимодействии с СоА или с белком — переносчиком ацильной группы (гл. 8, разд. Б,3). [c.146]

Хотя в ферменте могут быть заряженными и другие группы, обычно при написании механизмов реакций различных форм данного фермента и его комплекса с субстратом зарядами пренебрегают. Однако эти заряды могут иметь значение при рассмотрении различных механизмов для всевозможных путей ферментативной реакции, и, кроме того, следует иметь в виду произвольность такого подхода. Диксон и Уэбб [57] ввели показатель п, чтобы отметить число отрицательных зарядов на ферменте, когда рассматриваемая активная группа находится в нейтральной форме. [c.132]

Каковы же пути изучения механизма ферментативных реакций [c.6]

Общие положения. Ингибиторами называются вещества, снижающие скорость реакций. Классические исследования, в которых ингибиторные эффекты изучались на изолированных ферментных системах и на метаболических процессах, сыграли исключительно важную роль в установлении строения субстратов, природы тех групп, при помощи которых субстрат связывается с ферментом, а также в выяснении специфичности ферментативных реакций и самого их механизма. В клетке ингибирование ключевых реакций веществами, которые являются продуктами тех же реакций или тех же (а иногда и других) метаболических процессов, служит тонким регуляторным механизмом, обеспечивающим поддержание относительного постоянства состава внутриклеточной среды, а также ответные реакции на изменения во внешней среде. Наконец, избирательное ингибиторное действие ряда природных и синтетических соединений антиметаболитов), несомненно, должно быть положено в основу по крайней мере одного из подходов к разработке рациональной фармакологии и химиотерапии. На этом пути открываются две возможности. Первая связана с тем, что разные ферменты имеют разную специфичность, а потому какой-нибудь ненормальный продукт одной из начальных реакций данного метаболического пути вполне может оказаться ингибитором какой-либо более поздней стадии того же процесса (Петерс назвал такую ситуацию летальным синтезом ). Вторая возможность заключается в направленном изменении синтеза ферментов. Поскольку сами ферменты являются продуктами метаболизма, их синтезом, очевидно, можно управлять, воздействуя на метаболизм. [c.182]

ПУТИ И МЕХАНИЗМЫ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ [c.200]

Аэробное дыхание является сложным процессом, который включает в себя ряд ферментативных окислительно-восстановительных реакций, заканчивающихся передачей водорода кислороду. Пути передачи водорода акцептору могут быть различными. У многих микроорганизмов отщепление водорода от окисляемого субстрата осуществляется первичными анаэробными дегидрогеназами (например, НАД) по тому же механизму, что и при брожении. Затем они передают его аэробным дегидрогеназам, в частности коферменту ФАД (флавинадениндинуклеотид). Аэробное дыхание включает в себя две фазы 1) цикл реакций, в которых субстрат окисляется до углекислого газа, а атомы водорода передаются восстанавливаемым соединениям 2) передача водорода кислороду. Первая фаза заключается в разложении пировиноградной кислоты через ряд сложных ферментативных реакций (цикл Кребса). Суммарно для [c.217]

Вопросу о путях превращения этилена в тканях растений уделяли мало внимания. Между тем изучение метаболизма этилена в зеленых растениях и плодах в условиях послеуборочного дозревания в присутствии этилена могло бы привести не только к пониманию механизма физиологического действия этилена, но также и к пониманию биогенеза этилена, поскольку синтез его, возможно, осуществляется путем обращения тех ферментативных реакций, посредством которых происходит фиксация этилена. [c.394]

Трудно сказать, какими соображениями руководствуется фермент при выборе пути активации субстрата. Во всяком случае, изучение кинетики ферментативной реакции и термодинамики образования промежуточных комплексов, хотя и дает ценную количественную информацию, не позволяет полностью раскрыть молекулярный и электронный механизм работы фермента. Здесь, как и нри изучении обычных химических реакций, приходится идти по пути моделирования — грубо говоря, придумывания таких молекулярных механизмов, которые по крайней мере не противоречили бы данным эксперимента и элементарной логике химических реакций. Беда в том, что при достаточно развитом воображении таких хороших механизмов можно придумать довольно много. Ниже мы познакомимся с некоторыми из таких модельных представлений, а теперь посмотрим, как исследователи устанавливают природу активных центров ферментов. [c.97]

Недавние исследования динамики молекулы лизоцима с помощью кристаллографических методов показали [55, 56], что атомные смещения в белке наиболее выражены в области активного центра фермента. Хотя эти исследования иока носят лишь постановочный характер, не исключено, что в будущем применение рентгеноструктурного анализа именно для изучения динамических свойств молекул белка (определение средних амплитуд смещения каждого атома от его усреднеппой позиции в кристалле), помимо зарекомендовавших себя исследований статических свойств белковых молекул в кристалле (оиределение усредненных координат всех атомов в молекуле на основе соответствующего распределения электронных плотностей), может дать важную и принципиально новую информацию о структуре ферментов н механизмах их действия. Далее, обещающими являются новые возможности прямого рентгеиоструктурного анализа промежуточных состояний в ферментативном катализе путем охлаждения кристаллов фер-мент-субстратного комплекса в подходящих водноорганических растворителях и определепия структуры образующихся молекулярных комплексов непосредственно в ходе реакции [57, 58]. Этот [c.158]

Общеизвестно, что скорости химических реакций резко возрастает с температурой. Так же хорошо известно, что катализаторы направляют реакцию по пути, характеризующемуся меньшим значением свободной энергии активации. Это означает, что температура несколько меньше влияет на скорость каталитического процесса, чем на соответственные некаталитические реакции. Однако зависимость скорости ферментативных реакций от температуры представляется не столь простой, как в случае обычных каталитических реакций. Во-первых, необходимо учитывать повреждающее действие темйературы на сам катализатор. Помимо того, отдельные стадии ферментативного катализа могут характеризоваться (и, скорее всего, характеризуются) разной температурной зависимостью. Вряд ли приходится удивляться тому, что в прошлом многие энзимологи просто указывали температурные оптимумы для ферментов при определенных условиях, не отмечая (или не надеясь), что,эти данные можно было бы использовать в целях анализа механизма данной реакции. Однако успешное использование термодинамических и активационных параметров в исследованиях механизма органических реакций и возможность кинетического изучения индивидуальных стадий ферментативных реакций дают основание думать, что такой взгляд, пожалуй, слишком пессимистичен. [c.198]

Однако в большинстве случаев конформационные изменения протекают быстрее и предшествуют скоростьопределяющей стадии. Качественно роль конформационных изменений в катализе ферментами очевидна. Ферментативные реакции протекают по достаточно сложным механизмам с перераспределением большого числа связей. Такого рода процессы не могут протекать в одну элементарную стадию. Механизмы действия ферментов включают образование и расход большого числа метастабильных интермедиатов. Фермент обеспечивает путь реакции с наименьшими энергетическими и энтропийными затратами. Механизм действия фермента можно сравнить с работой станка с программным управлением, действующим на молекулярном уровне. При этом конформационные изменения обеспечивают выполнение этой программы. [c.228]

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]

Большая часть проблем ферментативной кинетики сводится к анализу предполагаемых схем ферментативных реакций, выводу уравнений скорости, соответствующих этим схемам, и сопоставлению полученных зависимостей с данными эксперимента. Когда мы рассматривали простые кинетические схемы ферментативных реакций (двух- и трехютадийные механизмы действия ферментов, двухстадийные ферментативные реакции в присутствии простей-щих эффекторов — ингибиторов и активаторов и т. п.), т. е. когда мы имели систему из двух-трех алгебраических уравнений, ее можно было легко решить обычным путем, не прибегая к существенным упрощениям. [c.284]

Аксиальные группы а и Ь перемещаются назад путем вибрационного движения , в то время как экваториальные группы 2 и 3 двигаются вперед, оставаясь в той же самой экваториальной плоскости. Эквато-.риальная группа 1 остается на месте. Это приводит к тому, что угол между экваториальными группами, равный в исходном состоянии 120°, уменьшается, а углы между группой 1 и аксиальными группами увеличиваются до тех пор, пока все четыре угла, образованных группой 1, не станут эквивалентными. Образующаяся в результате тетрагональная бипирамида является высокоэнергетическим переходным состоянием процесса псевдовращения, которое может либо вернуться обратно к исходному состоянию, либо при продолжающемся движении групп в том же самом направлении, что и раньше,— к структурам, показанным в правой части уравнения (7-21). В конечной структуре группы 2 и 3 находятся в аксиальном положении, а группы а и Ь, первоначально находившиеся в аксиальном положении, переходят в экваториальное положение. Другой механизм пермутационной перегруппировки, получивший название турникетной перегруппировки , приводит к тому же конечному продукту реакции, что и псевдовращение [65]. Псевдовращение— процесс достаточно медленный и поэтому в некоторых ферментативных реакциях может, по-видимому, выступать в роли стадии, лимитирующей скорость. [c.123]

Фермент можно трактовать как черный ящик , преобразующий входной сигнал — молекулу субстрата, в выходной сигнал — молекулу продукта. Имеются два пути для исследования устройства и механизма работы черного ящика изучение молекулярной структуры фермента и ФСК физическими и химическими методами и изучение кинетики ферментативных реакций. [c.360]

Фибриноген крови относят по классификации к глобулинам. Его специфической особенностью является легкая денатурация нагреванием, причем он свертывается. Для этой денатурации достаточна температура в 52—56°, т. е. значительно более низкая, нежели для двух других белковых веществ крови. Под действием фермента тромбина, находящегося в фэрмениых элементах коови и тканях организма, фибриноген прн вы<оде из организма сравнительно быстро (в несколько минут) свертывается и переходит в фибрин. Эго явление мы наблюдаем при поранениях нормальная кровь при выходе из раны образует сгусток и закупоривает рану. Действие фермента активируется кальциевыми солями и при отсутствии их не происходит. Самый механизм действия изучен недостаточно и является спорным, происходит ли свертывание фибриногена и переход его в фибрин путем каталитической ферментативной реакции или коллоидно-химической, взаимным осаждением коллоидов. Изоэлектрическая точка фибрнна находится при рН=7,2. При саертывании фибриногена pH плазмы сдвигается в кислую сторону. Фибрин способен поглощать значительные количества как кислоты, так и щелочи. При этом он сильно набухает, но не растворяется. [c.193]

Такова биосинтетическая часть цикла, ведушая к фиксации СО2 и образованию из нее молекулы гексозы. Однако чтобы функционировал этот механизм, необходимо постоянное воспроизведение молекул — акцепторов СО2. Остальные ферментативные реакции цикла служат для регенерации акцептора СО2 — рибулозо-1,5-дифосфата и катализируются ферментами, большинство из которых функционирует в окислительном пентозофосфатном пути (ферменты Фд—Ф13 на рис. 77). Суммарное уравнение восстановительного пентозофосфатного цикла можно изобразить следующим образом [c.296]

Представление о том, что первыми формами жизни были анаэробы, получающие энергию в процессе брожения за счет субстратного фосфорилирования, согласуется с общей теорией происхождения жизни, выдвинутой А. И. Опариным и Дж. Холдейном. Наиболее древними из существующих эубактерий, вероятно, являются группы организмов, получающие энергию в результате функционирования гликолитического пути сбраживания углеводов. Можно предполагать, что гликолиз — первый сформированный механизм получения клеточной энергии. (Вероятно, гликолизу — сложной системе последовательных ферментативных реакций — предшествовали более простые пути получения энергии. Однако нет четких доказательств существования среди современных эубактерий форм с энергетическим метаболизмом догликолитического типа.) Основная проблема на этом этапе сводилась к тому, чтобы создать ловушки для возникающего при окислительных преобразованиях субстрата водорода. [c.437]

Биогенетическим предшественником эргоалкалоидов выступает 4-изопен-тенилтриптофан 6.419. Механизмы ферментативных реакций, ведущих от предшественника 6.419 к тетрациклическим алкалоидным молекулам, достаточно сложны и не до конца выяснены. Принципиальный же путь их биогенеза показан на схеме 143 (путь А). [c.526]

Эти очень высокие выходы напоминают о фотохимических цепных реакциях, и поэтому некоторые исследователи предположили, что ферментативные реакции протекают по цепному механизму. С этой точки зрения высокие скорости реакции могли быть объяснены инициированием цепей ферментами, так же как высокие скорости реакций полимеризации могут быть получены в присутствии окислительно-восстановительных или ионных катализаторов. Ингибиторы могут действовать путем удаления цепных центров, что вызывает укорачивание длины цепи. Так, например, Габер и Впльштеттер [4] предположили, что каталаза инициирует цепное разложение перекиси водорода. [c.110]

С генерацией ионов в раствор. Отрицательно заряженная поверхность металла путем двух последовательных туннельных переходов заряжает и молекулу углеводорода, которая может находиться па расстоянии нескольких ангстремов от поверхности. Рекомбинация ионов с отрицательно заряженными молекулами приводит к гидрированию. Можно представить себе и цепное продолжение процессов с использованием однозаряженных или моногидрировапных молекул. Механизмы гетерогенного катализа, начинающиеся с электронных переходов, и образование ион-радикалов доказаны для ферментативного катализа и успешно используются в трактовке ферментативных реакций. В этих реакциях, происходящих в организме на сложных каталитических системах, широко представлено электрохимическое регулирование и корреляция донорных и акцепторных связей, осуществляющихся в разных частях этих систем путем далеких электрохимических переходов электронов. [c.510]

Многообразие обменных процессов, необходимых для синтеза различных веществ и роста клеток, требует их хорошей координации. Каждый метаболический путь включает несколько ферментативных реакций. Процессы метаболизма обеспечивают получение энергии в биологически доступной форме, синтез простых структурных компонентов и сложных макромолекул, а также редупликацию клетки. Необходимость вьщержать конкуренцию с другими живыми существами привела к развитию механизмов, которые, с одной стороны, дают возможность приспосабливаться к меняющимся условиям внешней среды, а с другой-оптимально согласовывают между собой различные метаболические процессы. Объектами такой оптимизации могут быть ферментные белки, их синтез и функционирование. Регуляция клеточного метаболизма происходит на двух уровнях-на уровне синтеза ферментов и на уровне изменения их активности. [c.472]

Мало надежды, что в процессе выяснения механизма ферментативных реакций детали, отображаемые уравнениями (2-34), (2-35), (2-37) и (2-39), будут когда-либо доказаны. Тщательный анализ трудностей, стоящих на пути уточнения механизма реакций простого зал1ещения, включающих эфиры и амиды (гл. 1), должен ио.мочь читателю прийти к этой очевидной истине. [c.287]

Идентификация аминокислот, присутствующих в активных центрах ферментов, разумеется, очень важна для понимания главных особенностей механизма ферментативных реакций. Существует ряд методов, с помощью которых можно идентифицировать хотя бы некоторые из аминокислотных остатков, участвующих в построении активного центра. Наиболее прямой метод состоит в присоединении к какому-нибудь аминокислотному остатку, входящему в состав активного центра, ковалентной метки, которая оставалась бы устойчивой в условиях деградации полипептидных цепей. С точки зрения такой возможности все ферменты можно разделить на два класса в один из них входят ферменты, образующие в ходе каталитического процесса ковалентно связанные промегкуточные фермент-субстратные производные, а в другой — ферменты, которые таких производных не образуют. Для ферментов первого класса проблема введения специфической метки в активный центр (а не просто неспецифического введения метки в белок) часто решается путем использования в качестве носителей метки либо обычных субстратов этих ферментов, либо соединений, структурно родственных субстрату. Вследствие специфического сродства этих веществ к активному [c.196]

Механизм действия и строение ферментов. Ф. отличаются от небиологич. катализаторов, как правило, количественно более значительной активностью и в особенности высокой специфичностью действия. Обе эти особенности Ф. связаны с их строением и механизмом действия. Различают два основных типа Ф. а) чисто белковой природы б) белковой природы, но требующие для проявления каталитич. активности соединения с низкомолекулярными органич. веществами специального строения — коферментами (в этом случае белковая часть фермента наз. апоферментом). Иногда активность Ф. обоих этих типов связана с наличием в их составе металлич. или иных ионов — т. паз. и о н-ных кофакторов. Структура основных коферментов и механизм нх химич. превращений в ходе ферментативных реакций изучены (см. Коферменты, а также но наименованию отдельных коферментов). Установлено, что коферменты принимают прямое участие в катализируемых реакциях путем переноса определенных химич. группировок, а также электронов и протонов. Однако в отсутствие белка-апофермен-та они либо совершенно неактивны, либо могут осуществлять отдельные стадии реакции с небольшой скоростью (напр., восстановленные никотинамидиые динуклеотиды и их аналоги, см., напр., кодегидрогеназы, способны с небольшой скоростью восстанавливать нек-рые соединеиия). [c.210]

Рассмотренный пример показывает, что информация относительно направления смещения электронов в субстрате в ходе ферментативной реакции крайне важна для планирования дальнейших исследований. Согласно приведенным выше данным, роданеза должна содержать электрофильную группировку, взаимодействующую с атомом кислорода (но не серы) тиосульфата, а также близко расположенную к ней нуклеофильную группировку, взаимодействующую с внешним атомом серы. В соответствии с этим были предприняты попытки идентифицировать специфические аминокислотные остатки, принимающие участие в построении активного центра фермента. Эти попытки привели к предположению, что возможными электрофильными и нуклеофильными агентами в активном центре фермента являются связанный ион цинка [14] и одна из сульфгидрильных групп соответственно [15]. Следует подчеркнуть, однако, что эти достижения были бы невозможны, если бы не были известны кинетический механизм реакции и пути определения индивидуальных констант скорости. [c.196]

Можно ожидать, что механизмы действия аналогов пуринов и пиримидинов (таких, как 8-азагуанин и 5-фторурацил), являющихся канцеростатическими агентами или ингибиторами клеточного метаболизма, различны. Некоторые из них, например свободные основания, ингибируют использование пуринов и пиримидинов, в то время как другие, функционирующие в виде нуклеотидов, тормозят специфическую реакцию синтеза нуклеотидов de novo. Еще один путь действия таких соединений состоит в ингибировании процессов полимеризации, ведущих к синтезу нуклеиновых кислот, или процесс включения этих соединений в нуклеиновые кислоты (РНК или ДНК) с последующим нарущением нормальных химических реакций в клетке. Поэтому эффективность действия in vivo данного аналога зависит от формы, в которой он находится (свободное основание, нуклеозид или нуклеотид), ферментативных реакций, к которым он чувствителен, и реакций, в которых он выступает как ингибитор. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология