Конкурентное торможение

Работа 62. Сукцинатдегидрогеназа мышц и конкурентное торможение ее активности [c.112]

Декарбоксилирование—один из узловых этапов метаболизма ароматических аминокислот в качестве кофактора для этой реакции необходим пиридоксальфосфат. Саттон и Ташиан предположили [101], что многие вторичные нарушения метаболизма ароматических аминокислот, характерные для этих болезней, связаны с ингибированием пирндоксальфосфат-зависимых реакций. Фенил-кетоиурия — заболевание, сопровождающееся умственной отсталостью, обусловлена врожденным отсутствием в печени гидроксилазы фенилаланина, превращающей фенилаланин в тирозин. Последний является предшественником адреналина, поэтому не удивительно, что при внутривенном введении адреналина больным, страдающим фенилкетонурией, у них наблюдается значительно более сильная реакция кровяного давления, чем у здоровых людей. Умственная отсталость наблюдается в период развития, когда мозг еще мал. В моче появляются большие концентрации фенилпировиноградной кислоты (0,7— 2,8 г сутки), а также фенилмолочной и фенилуксусной кислот. Если это нарушение обнаружить достаточно рано, то последствия в значительной степени можно смягчить, ограничивая количество фенилаланина в диете. По-видимому, метаболит фенилаланина, не подвергающийся гидроксилированию, токсичен и вызывает нарушения в развивающейся нервной системе. Перри [102], однако, нашел, что у детей, страдающих фенилкетонурией, выделяется меньше 5-ОТ и триптамина, чем у нормальных. Он предположил, что при фенилкетонурии действие иа психику объясняется пониженным синтезом 5-ОТ и катехинаминов в мозгу, обусловленным конкурентным торможением декарбоксилазы ароматических ь-аминокислот фенилаланином. Кроме того, другие исследователи нашли, что у крыс, заболевших фенилкетонурией в результате скармливания им пищи, содержащей большие количества фенилаланина, наблюдается заметное уменьшение общего содержания 5-ОТ в мозгу. [c.382]

Механизм ингибирующего действия также различен, но в своем большинстве сводится к двум типам торможения конкурентному и неконкурентному. При конкурентном торможении ингибитор, обладая сродством (изостерией) с субстратом, соединяется с ферментом, т. е. конкурирует с ним за фермент. Прн добавлении большого количества субстрата (вытеснении ингибитора) активность фермента восстанавливается. Если торможение реакции не снимается добавленным субстратом, происходит неконкурентное ингибирование. [c.121]

Метод конкурентного торможения нашел широкое применение в медицинской практике. Известно, например, что для лечения некоторых инфекционных заболеваний, вызываемых бактериями, применяют сульфаниламидные препараты. Оказалось, что эти препараты имеют структурное сходство с парааминобензойной кислотой, которую бактериальная клетка использует для синтеза фолиевой кислоты, являющейся составной частью [c.149]

На наличие активных мест на поверхности энзима указывает также явление конкурентного торможения. Активность многих [c.258]

Известно много фактов конкурентного торможения. Так, активность дрожжевой сахаразы угнетается фруктозой, активность ксантиноксидазы — аденином и т. д. Эти факты свидетельствуют не только об образовании соединения энзим-субстрат, но и доказывают, что субстрат присоединяется лишь к некоторым определенным группам энзима. Вместе с тем конкурентное торможение указывает на крайнюю специфичность природы соединения энзим-субстрат. [c.261]

Конкурентное ингибирование. Примером конкурентного торможения может служить действие малоната, который подавляет превращение сукцината в фумарат. Это действие чрезвычайно специфично и про- [c.204]

ДИКОГО типа конкурентное торможение роста L-аргинином, причем торможение на 50% наблюдали при эквимолярных концентрациях аргинина и лизина в среде [214]. С другой стороны, известно, что лизин, орнитин и, в меньшей степени, другие L-аминокислоты тормозят действие аргиназы, тогда как мочевина не оказывает заметного влияния. Действие лизина и орнитина снимается аргинином [182, 183]. У молочнокислых бактерий наблюдали взаимный антагонизм между серином и треонином [257—259]. Сходные явления описаны для лейцина, изолейцина и валина — группы аминокислот с разветвленной углеродной цепью [204, 205, 209, 211, 259]. [c.146]

Все рассматриваемые обычно типы угнетения реакции предусматривают прямое соединение фермента и ингибитора. Известны и иные виды торможения, когда ингибитор блокирует не фермент, а субстрат (или кофермент, или металл-активатор). При этом они становятся недоступными для взаимодействия с ферментом. Естественно, что такое воздействие может произойти только тогда, когда концентрация (количество) ингибирующего вещества близка к концентрации субстрата или кофактора. Если увеличить количество субстрата или кофактора, то описываемое торможение будет снято. Возможно и конкурентное торможение, при котором ингибитор конкурирует не с субстратом, а с коферментом или металлом, активирующим фермент. [c.63]

Однако поскольку не только реакционноспособные субстраты, но и другие соединения могут связываться с катализатором (отравление катализатора), в отношении скорости катализируемого процесса появляется феномен конкурентного торможения. Если в систему ввести соединение, способное обратимо реагировать с катализатором с образованием нереакционноспособного комплекса, то в результате количество имеющегося свободного катализатора, а следовательно, и скорость реакции уменьшатся. Из падения скорости реакции как функции концентрации ингибитора можно определить константы сродства ингибитора к катализатору. Примером, который может служить [c.276]

Существует большое количество веществ, взаимодействие которых с ферментом снижает активность такие вещества называют ингибиторами. Если фермент не абсолютно специфичен, то ингибитор, имеющий некоторое сходство с субстратом данного фермента, может вступать во взаимодействие с активной группой и блокировать ее. Это явление называется конкурентным торможением. Если же ингибитор совершенно иначе взаимодействует с ферментом, чем субстрат, то повышение концентрации субстрата не может привести к вытеснению ингибитора, и торможение [c.57]

Вещества, получающиеся в результате ферментной реакции, в той или иной степени похожи на субстрат, который связывается с активной группой фермента. Следовательно, возможно и связывание продуктов с ферментом, блокирующее его активные участки. Это явление называется конкурентным торможением. Оно делает возможным изменение активности фермента за счет обратимой адсорбции на его поверхности продуктов реакции и стерических аналогов субстрата. [c.114]

Витамины необходимы некоторым болезнетворным бактериям точно так же, как они необходимы человеку. Этот факт дает возможность использовать конкурентное торможение ферментов в медицине. Такой метод борьбы с микробами был открыт случайно, после введения в практику сульфамидных препаратов. Долгое время действие этих препаратов на стрептококков оставалось загадкой, но потом заметили, что их способность тормозить рост бактерий резко ослабевает в присутствии парааминобензойной кислоты — одного из витаминов группы В, незаменимого фактора роста для многих организмов. Сравнение строения молекулы сульфамида и парааминобензойной кислоты вскоре показало, почему это происходит. [c.181]

Строение молекулы продукта Р не соответствует строению активного центра фермента, и ингибирование фермента продуктом часто не носит характера конкурентного торможения (т. е. борьбы между субстратом и ингибитором за активный центр фермента). Хотя конкурентное торможение и само по себе является средством регулирования и наблюдается в ряде случаев, все же ингибирование неконкурентного типа более интересно оно свидетельствует о наличии специфической связи между активным центром и точками молекулы фермента, которые, казалось бы, не имеют прямого отношения к каталитическому акту. [c.187]

Кроме того, Ыа+К -АТФаза в жабрах, приспособившихся к соленой воде, должна сохранять достаточно высокое сродство к К в присутствии высоких концентраций На , так как противоион (К" ) взаимодействует с АТФазой именно в таких условиях (морская вода). Наружный Na понижает кажущееся сродство к K чем, по-видимому, и объясняется, что изменение наружной концентрации К ведет к изменению скорости откачивания Ыа . В таких условиях отбор благоприятствовал выработке АТФазы с высоким сродством к К " — менее чувствительной к конкурентному торможению ионами Ыа+ эта особенность фермента еще не была подвергнута систематическому исследованию. [c.156]

Следующий вопрос, которого мы коснемся, — вопрос о наличии специальных активных центров в процессе переноса. Так как по всем данным рассматриваемое явление имеет ферментативную природу, то естественно ожидать участия в нем специальных активных центров того типа, какие мы рассматривали в ферментах. Экспериментальные данные показывают, что такие центры действительно существуют. Мы сталкиваемся снова с явлениями специфического отравления определенных групп и с конкурентным торможением того же типа, как в случае ферментов. Так, например, глицерин входит очень легко внутрь человеческих [c.180]

ИЛИ нескольких сотен разных сортов молекул. Когда наблюдается трансформация, т. е. ведется селекция по какому-либо одному маркеру, например устойчивости к стрептомицину, то эффективными являются лишь молекулы одного типа, а все остальные инертны и даже служат источником конкурентного торможения процесса трансформации. В то же время вероятность сорбции и проникновения любых молекул ДНК, по-видимому, одинакова. [c.345]

Интересно, что на протяжении линейного участка не сказывается конкурентное торможение трансформации инертной ДНК. [c.345]

Конкурентное торможение роста бактерий при одновременном действии сульфаниламида и парааминобензойной кислоты [c.354]

В зависимости от соотношения величин констант Ks, Ki, Ksi, выражение (1.102) переходит в уравнение Моно — Иерусалимского неконкурентного торможения (при Ki=Ksi) а также приводит к варианту конкурентного торможения (при больших значениях Ksi) [c.92]

Более сложные кинетические уравнения получаются и в том случае, когда два вещества 5 и / могут связываться на одном и том же центре фермента, но один из этих комплексов, а именно / является неактивным. Это важный случай, когда образуется активный комплекс Е8 и неактивный / и происходит так называемое конкурентное торможение ферментативной реакции. Вещество / является, следовательно, ингибитором реакции. [c.227]

Фиг. 1. Избирательность действия ферментов и явление конкурентного торможения по теории замка и ключа .

Ингибиторы ферментативных каталитических реакций часта подразделяют на обратимо и необратимо действующие. Эта классификация основана на легкости отделения ингибитора от фермента при помощи физического метода типа диализа. Так, например, эзерин описан как обратимый ингибитор, в то время как фюсфор-содержащие соединения подобно диизопропилфосфофториду (ВРР) принадлежат к необратимым ингибиторам холинэстеразы. Однако, поскольку рассматриваются механизмы ингибирования, эта классификация только вносит неопределенность, так как из нее вытекает, что обратимые и необратимые ингибиторы действуют различным образом в действительности оба типа ингибиторов действуют, соединяясь с ферментом с образованием неактивных комплексов, обладающих весьма различными константами диссоциации . Необратимые ингибиторы образуют комплексы с очень малыми константами диссоциации и поэтому удаляются из комплекса путем диализа только очень медленно, тогда как обратимые ингибиторы образуют комплексы с высокими константами диссоциации и поэтому на всех стадиях удаления присутствует избыток несвязанного ингибитора, поддающегося диализу. Однако более полезным оказывается подразделение ингибиторов на конкурентные и неконкурентные (хотя многие ингибиторы обнаруживают смешанное поведение), так как эти ингибиторы действуют различными путями и кинетические уравнения для них разные. При конкурентном торможении ингибитор соединяется с тем же самым [c.121]

Е. — белок, мол. в. 63 700 обладает ферментативной активностью только в присутствии ионов Mg2+, Мп +, Zn + и Fe-+, с к-рыми Е. образует метали-ферментные комплексы в соотношении атом металла на 1 молекулу фермента. Наиболее сильным активирующим действием обладает к-рый, по-видимому, и является ионом, активирующим Е, в фнгзиологич. условиях. Константа диссоциации комплекса Mg-фермент 0,61 прирН 7,34. Са + и Sr + образуют с Е. неактивные комплексы, в связи с чем они конкурентно тормозят ее активность. Конкурентное торможение Е. вызывают также ионы F действие последних проявляется только в присутствии ионов Mg + и фосфата, так что истинным ингибитором в этом случае, по-видимому, является комплекс Mg + F — фосфат. [c.613]

Путем изменения структуры молекулы метаболитов можно получить соединения, которые уже не могут нормально функционировать в обмене веществ и тормозят обмен соответствующих природных аналогов. Классическим примером может служить торможение действия сукцинодегидрогеназы малоновой кислотой [160]. В последние годы интерес к антиметаболитам значительно возрос и были синтезированы многочисленные аналоги аминокислот, витаминов, пуринов и других метаболитов. Некоторые из них представляют интерес для биохимических исследований и для терапии [161 —164]. Механизм действия антиметаболитов еще не совсем ясен, однако известно, что они каким-то образом тормозят обмен природных аналогов. Поэтому антагонист может оказывать действие, сходное с влиянием недостаточности природного продукта обмена. Торможение нередко снимается одновременным или предварительным введением природного метаболита. В других случаях торможение устранить труднее или оно вообще необратимо. При истинно конкурентном торможении действие ингибитора пропорционально отношению его концентрации к концентрации природного [c.139]

Конкурентным торможением объясняется антибактериальное действие сульфамидов. Они занимают на поверхности фермента место парааминобензойной кислоты. Антивитамины , близкие по структуре к витаминам, присоединяясь к ферментам, могут вызывать авитаминозы аналоги аминокислот мешают усвоению естественных аминокислот в организме. Примером конкурентного торможения может быть угнетающее действие малоновой кислоты на реакцию дегидрогенизации янтарной кислоты сукцин-де-гидрогеназой [c.62]

Если повысить концентрацию субстрата, то в случае конкурентного торможения угнетающий эффект снимается. При неконкурентном ингибировании ингибитор присоединяется не там, где связывается субстрат, и от увеличения концентрации субстрата фермент не освобождается. При неконкурентном угнетенизг фермент может связываться одновременно и с субстратом, и с ингибитором при конкурентном одновременного связывания обоих почти никогда не бывает фермент соединен либо с одним, либо с другим, но не с обоими одновременно. Когда при конкурентном торможении ингибитор присоединяется к тому же участку фермента, что и субстрат, то торможение бывает полным. В системе происходят следующие реакции [c.62]

Образование оксипролина. Оксипролин (X) образуется в результате гидроксилирования нролина [реакция (16)] только после того, как молекулы последнего активируются и вступают в последующие реакции, ведущие к их включению в белок [64]. Свободный 4-окси-Ь-про-лин уменьшает скорость синтеза оксипролина, связанного с белком, вероятно благодаря конкурентному торможению активирования пролина. Связанный оксипролин, присутствующий в растущих клетках платана, получает атом кислорода своего гидроксила исключительно путем фиксации атмосферного кислорода [43] (см. гл. 13, дальнейшее обсуждение роли оксипролина). [c.214]

Мы видим, что весь эффект конкурентного торможения на кинетике реакции заключается в кажущемся росте второй константы Михаэлиса в (1-[-ЛГ 1) раз. Следовательно, подавляющее действие ингибитора снимается путем соответствующего увеличения концентрации субстрата. В этом и заключается смысл конкуренции молекул субстрата и ингргбитора за места в активном центре фермента. В диаграмме Лайнуивера и Бэрка появле- [c.160]

Конкурентное торможение обусловлено тем же эффектом, а именно конкуренцией сходных по структуре молекул за соединение с одной и той же частью молекулы белка, форма поверхности которой является дополнительной к их форме. На этой основе можно объяснить действие некоторых антиметаболитов. Хороший пример подобного рода представляет конкуренция fT-аминобензойной кислоты с сульфамидами. Причина этой конкуренции заключается в аналогичном пространственном строении обоих названных соединений [c.226]

Если процессы продуцирования энергии (фотосинтез, фотосин-тетическое и окислительное фосфорилирование) блокированы, перенос электронов в ФС II или трансформация энергии в дыхательных процессах попадают в тупик , иначе говоря, многие мембранные процессы протекают без синтеза АТФ. При этом одни вещества накапливаются в избытке, другие же оказываются полностью израсходованными из-за нарушений в механизме переноса веществ через мембрану. С активным переносом связано и понятие конкурентного торможения. Проявляется оно в том, что транспорт одного вещества замедляется или прекращается в присутствии другого, сходного по строению биологически активного вещества. Вещества обоих типов вступают в борьбу за молекулы, осуществляющие активный перенос, и возможно, что с одной стороны мембраны на другую будет транспортироваться не необходимое природное, а конкурирующее с ним биологически активное вещество, образующее в процессе метаболизма комплексное соединение с транспортной молекулой. [c.48]

Более ясное представление о том, что такое специфичность, можно получить, разобрав явление конкурентного торможения. Фермент сукциндегидраза ускоряет распад только янтарной кислоты. Его эффективность, однако, значительно падает, если в раствор добавить малоновую кислоту — вещество, по своему строению очень похожее на янтарную кислоту. Экспериментально было показано, что, хотя малоновая кислота при этом сама не изменяется, она, по-видимому, присоединяется к ферменту и выключает его из реакции, заняв то место на его молекуле, которое в норме занимает янтарная кислота. Другими словами, малоновая кислота конку -рирует с янтарной кислотой за место на молекуле фермента. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология