Ферментативные реакции, зависимость

В зависимости от численных значений множителей а и (3 эффектор Э может выступать в роли либо ингибитора (I), либо активатора (А, промотора) ферментативной реакции. Полный кинетический анализ и сводная таблица возможных частных случаев ингибирования и активации фермента в рамках схемы (6.14) даны в работе [6]. Некоторые частные случаи имеют особое значение и широко применяются для описания кинетики ферментативных процессов. К их числу относится полное конкурентное ингибирование, полное неконкурентное ингибирование, бесконкурентное ингибирование, простая активация и некоторые типы смешанного ингибирования и активации. [c.219]

Анализ кинетических данных ферментативных реакций можно проводить как с использованием начальных скоростей (по зависимости начальной скорости ферментативной реакции от начальной концентрации субстрата или эффектора, как это было показано в предыдущих параграфах), так и с использованием временного хода реакции, применяя интегральную форму кинетического уравнения скорости. [c.247]

Кинетический анализ (6.143) приводит к следующей зависимости концентрации продукта ферментативной реакции от времени [c.252]

В ряде случаев колоколообразная зависимость эффективных кинетических параметров от pH имеет острый максимум (без плато) (рис. 107). Это означает (см. уравнение 6.183), что численные значения констант диссоциации ионогенных групп, контролирующих ферментативную реакцию Кл и К в на схеме 6.177), близки, так что раздельное определение этих констант каким-либо из перечисленных графических методов не представляется возможным. В этом случае для определения значений констант диссоциации (а также истинных, не зависящих от pH значений кинетических или равновесных параметров ферментативной реакции) анализ экспериментальных данных следует проводить следующим методом (на примере выражения 6.183) [c.263]

Методы анализа температурных зависимостей кинетических и равновесных параметров ферментативных реакций основываются на классических принципах термодинамики и кинетики [1]. [c.263]

Подобным образом можно анализировать температурные зависимости констант ингибирования или констант диссоциации ионогенных групп активного центра фермента. Однако при анализе зависимостей констант равновесия ферментативной реакции от температуры следует принимать во внимание, что они могут быть эффективными величинами. Так, например, константы Михаэлиса в обш,ем случае не являются истинными константами равновесия даже при наличии двухстадийного механизма ферментативной реакции [см. уравнение (6.7)]. Более того, даже если изучаемый процесс равновесный, его константа равновесия может оказаться эффективной величиной, зависящ,ей, например от pH среды [см. уравнение (6.182)]. В этом случае при корректном анализе температурной зависимости реакции необходимо учитывать теплоты ионизации ионогенных групп субстрата или активного центра фермента. [c.264]

Все эти рассуждения в равной мере можно отнести и к анализу температурных зависимостей кинетических параметров ферментативных реакций (например, которые зачастую представляют собой комбинации констант скоростей индивидуальных процессов [см. уравнение (6.10)], в свою очередь обычно зависящих от pH среды см., например, (6.181)]. Поэтому изучение температурных зависимостей может представить интерес лишь в том случае, когда известен механизм протекания реакции и установлена его лимитирующая стадия. [c.264]

Ферментативные реакции характеризуются также наличием колоколообразной зависимости скорости реакции от температуры в достаточно широком температурном интервале (что приводит к температурному оптимуму реакции). Эта особенность влияния температуры на кинетику ферментативных реакций объясняется наложением двух эффектов — возрастанием скорости реакции при увеличении температуры и ускорением тепловой денатурации белковой молекулы, приводящей к инактивации фермента при высоких температурах. Ясно, что при достаточно корректной постановке эксперимента оба эти явления можно изучать раздельно (см., например, 9 этой главы). [c.266]

Уравнение (5.6) описывает зависимость скорости ферментативной реакции, протекающей по схеме (5.1), от начальной концентрации субстрата и позволяет определять на опыте значения констант йг и Кз, являющихся важнейшими характеристиками ферментативной реакции. В том случае, когда определяемые из эксперимента константы 2 и К являются эффективными величинами (зависящими от pH среды, присутствия в системе ингибиторов или активаторов, наличия дополнительных стадий в схеме (5.1) и т. д.), их называют соответственно каталитической константой ( кат) и кажущейся константой Михаэлиса (/(т(каш)) данной ферментативной реакции. Тогда уравнение (5.6) выглядит следующим образом [c.78]

Существуют различные способы линеаризации зависимости начальной скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата. Наиболее распространенным способом является линеаризация экспериментальных данных в координатах (1/у, 1/[S]q), называемых координатами Лайнуивера-Берка или координатами двойных обратных величин . Как следует из выражения [c.79]

Рис. 33. Линеаризация зависимости начальной скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата в координатах Иди

Зависимость начальной скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата для гидролиза метилового эфира К -ацетил-Ь-валина, катализируемого а-химотрипсином. Условия опыта pH 7,8 25° С ионная сила 0,Ш (КС1), [Е о = 3,8-10- М [c.87]

В работе [10] изучали влияние н-бутаиола на-кинетику реакций гидролиза сложных эфиров, катализируемых карбокси-пептидазой В. На основании зависимости скорости ферментативной реакции от начальной концентрации субстрата (табл. 11) предложить кинетическую схему реакции (приняв двухстадийный механизм действия фермента) и определить константу ингибирования н-бутанолом. [c.91]

Очевидно, что зависимость (6.24) в координатах (1/1 + X, [5]о/Я) должна быть прямолинейной с абсциссой точки пересечения, равной Кз, и тангенсом угла наклона, равным 1/[Е]о. Таким образом, изучение зависимости скорости ферментативной реакции от кон- [c.116]

В таблице 13 приведена зависимость начальной скорости гидролиза и-нитроанилида Ы-ацетил-Ь-тирозина, катализируемого а-химотрипсином, от концентрации фермента [16]. Определить значения кинетических параметров ферментативной реакции, если концентрация субстрата во всех случаях равна 1 10 М. [c.123]

Из данных табл. 8 видно, что при увеличении концентрации субстрата скорость ферментативной реакции превышает теоретическую максимальную скорость (Ут), рассчитанную при использовании небольших концентраций субстрата. Подобная зависимость V от [5] о согласуется со следующей схемой ферментативной реакции, где р>1 [c.131]

Исследования с применением С и N показали, что это звено (27) имеет предшественником L-треонин. Работы с Р. shermanii указывают, что треонин непосредственно декарбоксилируется в ферментативной реакции, зависимой от тиолов и корриноида [56]. [c.664]

Лайнивер и Барк рассмотрели различные стороны теории Михаэлиса — Ментена и исследовали некоторые сложные случаи, в которых применялась эта теория. Среди других явлений они рассмотрели также конкурирующие и неконкурирующие ингибиторы. В конкурирующем торможении энзиматической реакции ингибитор конкурирует с ферментом за субстрат, тогда как при неконкурирующем подавлении инактивация фермента не зависит от концентрации субстрата. Как указано выше, в любой ферментативной реакции зависимость I/o от 1/S представляет прямую линию. При конкурирующем подавлении наклон прямой возрастает, но точка пересечения остается неизменной при неконкурирующем подавлении как точка пересечения, так и наклон возрастают- [c.73]

Разработан также ряд быстрорегистрирующих спектрофото-метрических установок. Данные приборы используют два основных принципа комбинацию спектрофотометра с кюветой остановлен ной струи и комбинацию спектрофотометра с устройством для температурного скачка. На этих приборах в основном изучается кинетика быстрых ферментативных реакций, быстрых конформацион-ных переходов в биологических молекулах, температурных зависимостей многих процессов жизнедеятельности клетки и т. п. [c.16]

Зависимость скоростей реакций, катализируемых химотрипсином, от pH обнаруживает оптимум при pH 8. [42]. Механизм зависимости химотрипсино-. вого катализа от pH заключается в следующем [6—9, 13, 43, 44]. Эффективные константы скоростей химических стадий ферментативной реакции 2 и сохраняют постоянное значение при щелочных и нейтральных значениях pH, но при дальнейшем понижении pH они уменьшаются. Сигмоидальный характер этих зависимостей указывает на участие в катализе ионогенной группы фермента с рЛГа7. Многие годы полагали, что этой группой является имидазольный фрагмент His-57, однако позднее она была идентифицирована как карбоксил Asp-102 [45]. Ее протонизация разрушает водородные связи в составном нуклеофиле (рис. 32), что приводит к потере ферментом каталитической способности. [c.132]

Механизм ускорения удалось вскрыть при исследовании температурной зависимости ферментативной реакции [70, 71]. На рис. 35 приведены активационные параметры стадии гидролиза для двух рядов ацилферментов (уравнение 4.6). Из этих данных видно,, что реакции гидролиза ацилхимотрипсинов, содержащих в субстратном остатке ту же самую группу К, протекают с почти одинаковой энтальпией активации. В то же время наличие в субстратном остатке а-ацетиламидной Труппы приводит к выигрышу в энтропии активации порядка 10—12 кал/моль/град (42—50,4 Дж/моль/град). Этот результат показывает, что активный центр выступает в роли энтропийной ловушки субстрата. Иными словами, энтропийный характер ускорения реакции, наблюдаемого в случае специфических субстратов, подтверждает представление о том, что сорбционное взаимодействие между а-ацил- [c.137]

З-образный характер зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата в катализе химотрипсином. Изменение среды в результате добавки органических соединений также оказывает заметное влияние на эффективность сорбции на активном центре химотрипсина гидрофобных компонентов реакции. Причина этого заключается, как правило, в том, что органическая добавка, повышая растворимость субстрата (или субстратоподобного ингибитора) в воде, удерживает его в водном растворе и затрудняет тем самым [c.145]

Из выражений (6.33) и (6.34) видно, что положение точки, в которой происходит пересечение пучка прямых, соответствук)щих зависимости 1/у от 1/[8]о при различных концентрациях эффектора, определяется лишь значениями констант а и Р и не зависит от величины Кэ (схема 6.14). Таким образом, вид графика в координатах Лайнуивера — Бёрка может быть использован для определения типа влияния эффектора на ферментативную реакцию и для оценки интервалов значений а и Р (более подробно см. в [61). [c.224]

Влияние взаимонезависимых конкурентных ингибиторов на кинетические параметры ферментативной реакции. Влияние двух взаимонё-зависимых конкурентных ингибиторов на двухстадийную ферментатив- [c.228]

Ингибирование субстратом. Согласно уравнению Михаэлиса — Ментен (6.8), при увеличении концентрации субстрата начальная скорость ферментативной реакции гиперболически возрастает, стремясь к своему предельному значению. Однако в ряде случаев при увеличении концентрации субстрата начальная скорость ферментативной реакции проходит через максимум и затем уменьшается (рис. 88). Обычно подобный тип зависимости v от [S] можно количественно описать исходя из предположения об образовании тройного комплекса SES, не обла-даюш,его ферментативной активностью [c.235]

Рис. 95. Зависимость обратной скорости ферментативной реакции от обратной концентрации фермента для неочищенного (/) и очищенного (2) препарата арилсульфатазы [40]

Зависимость скорости двухстадийной ферментативной реакции от pH. Рассмотрим реакцию фермента, активный центр которого содержит две ионогенные группы [c.259]

В целом функциональный характер рН-зависимых кинетических пара метров уравнения Михаэлиса обнаруживает глубокое сходство с закономерностями рассмотренного обратимого влияния э( к )екторов (см. 2 этой главы). Так, например, если при связывании субстрата ( )ерментом константы диссоциации ионогенных групп не претерпевают изменений (т. е. Ка = К в., Кв = К или, что то же самое, ионогенный процесс не оказывает влияния на сорбцию субстрата и, следовательно, К = К/ = К ), то величина наблюдаемой константы Михаэлиса ферментативной реакции не зависит от pH (/Ст(каж) = KsУ [c.260]

В данном случае можно провести аналогию ионогенного процесса с конкурентным влиянием эффектора на кинетику ферментативной реакции, поскольку зависимость от pH обнаруживает лищь эффективное [c.261]

К более сложным зависимостям приводит анализ рН-зависимостей кинетики трехстадийной ферментативной реакции [27, 28]. К осложнениям также может привести необходимость учитЪгвать ионизацию субстрата или эффектора [10]. [c.261]

Графики в координатах (1п , 1/7) или 1п, 1/гjдля ферментативных реакций зачастую имеют вид линии с изломами. Наличие подобных изломов на аррениусовской зависимости можно объяснить как сменой лимитирующей стадии реакции при изменении температуры, так и переходом активного центра молекулы фермента в узком температурном интервале в другое конформационное состояние, обладающее другой каталитической активностью. [c.266]

ЭТО так называемое уравнение Михаэлиса — Ментен. Оно иллюстрирует гиперболическую зависимость скорости ферментативной реакции от начальной концентрации субстрата и линейную зависимость — от концентрации фермента. Произведение /Зкат [Е]о, имеющее размерность скорости реакции, обычно называют максимальной скоростью реакции и обозначают Ут (из уравнения (5.7) видно, что при [5]о>/(т(каж) ВЫПОЛНЯеТСЯ равенство и=Ут). [c.78]

Бесконкурентное ингибирование (а = р < 1). В случае бесконкурентного типа ингибирования константы Акат и /Ст(каж) ферментативной реакции уменьшаются в одинаковой степени (5.19), так что график соответствующей зависимости в координатах Лай-нуйвера-Берка имеет вид семейства параллельных прямых (см. рис. 44) [c.81]

При изучении кинетики гидролиза п-нитроанилида Ь-ала-нина, катализируемого аминоцептидазой М в стационарном режиме протекания реакции было найдено, что зависимость начальной скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата имеет вид 5-образной кривой при малых концентрациях п-нитро-анилида [19]. Предполагая, что фермент в условиях реакции претерпевает обратимую изомеризацию с образованием неактивного конформера (Е, схема 6.27), и исходя из данных табл. 16, определить значения кинетических параметров ферментативной реакции и константу равновесной обратимой изомеризации фермента [c.124]

Рис. 56. Ингибирование субстратом реакции гидролиза 0-бензоилглицин-2-оксиизовалериановой кислоты, катализируемой карбоксипептидазой А, Пунктирными линиями проведены ось симметрии кривой и правая ветвь теоретической кривой зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата при условии

Справочник химика 21

Химия и химическая технология