Ферменты, их активность в зависимости

Рис. 37. Влияние температуры на суммарный синтез малата и суммарное декарбоксилирование малата (Л) у суккулентных растений как результат изменений активности ФЕП-карбоксилазы и яблочного фермента в зависимости от температуры ( ) (но данным Brandon Р. С. (1967), Plant Physiol.,

Одна из наиболее характерных особенностей действия ферментов состоит в чрезвычайно сильной зависимости ферментативной активности от pH среды, в которой происходит реакция. Ферменты активны лишь в узком интервале значений pH, и для них характерно наличие в этом интервале определенной максимальной активности, резко уменьшающейся по обе стороны от оптимального значения pH. [c.151]

Влияние pH среды на скорость ферментативных реакций обусловлено тем, что ферменты содержат большое количество групп, способных к ионизации (а-карбоксильная, а-аминогруппа, карбоксильные и аминогруппы в дикарбоновых и диаминокислотах, сульфгидрильная группа цистеина, фенольный гидроксил тирозина, имидазольное кольцо гистидина, гуанидиновая группировка аргинина и т. д.). Изменение pH среды влияет на состояние ионизации этих групп и, следовательно, на заряд молекулы фермента. В зависимости от pH среды изменяется пространственное расположение полипептидных цепей молекулы фермента, что сопровождается сближением или удалением некоторых функциональных групп. Наибольшее значение, по-видимому, имеет характер ионизации групп активного центра и близлежащих функциональных групп. [c.231]

Следует указать на отсутствие ковалентных, главновалентных связей между субъединицами. Связи в основном являются нековалентными, поэтому такие ферменты довольно легко диссоциируют на протомеры. Удивительной особенностью таких ферментов является зависимость активности всего комплекса от способа упаковки между собой отдельных субъединиц. Если генетически различимые субъединицы могут существовать более чем в одной форме, то соответственно и фермент, образованный из двух или нескольких типов субъединиц, сочетающихся в разных [c.127]

Одновременно была установлена важная роль имидазольного остатка в ферментативных реакциях подобного типа. При помощи модельных систем было доказано, что /г-нитрофенилацетат можно гидролизовать также производными имидазола, например пептидами, в которых имеется гистидиновый остаток, или полимерами этой аминокислоты. Кривая диссоциации имидазоль-ной группы в зависимости от изменений pH вполне соответствует кривой изменений активности фермента в зависимости от pH среды. Этот факт, естественно, свидетельствует о важной роли имидазольных радикалов в реакции. [c.83]

Концентрация водородных ионов оказывает существенное влияние на активность ферментов. Эта зависимость обычно выражается кривой, име- [c.56]

Гидролиз сультона катализируется ферментом исключительно эффективно [28—30]. Число оборотов меняется от 600 до 20 000 молей субстрата/мин на 1 моль фермента в зависимости от природы изофермента, pH, присутствия или отсутствия ингибирующих анионов и органического растворителя [30, 41]. Такая большая скорость реакции (4), особенно если сравнить с относительно медленным гидролизом /г-нитрофенилацетата (от 6 до 20 молей/мин на 1 моль фермента), по-видимому, объясняется специфическим характером взаимодействия с активным центром, так как структура сультона похожа на структуры сильных сульфамидных ингибиторов (разд. 4). [c.612]

Такое влияние pH на действие ферментов связано с тем, что они содержат различные ионизирующие группы, состояние которых обусловлено реакцией среды. Следовательно, в зависимости от pH изменяется электрический заряд молекулы фермента. Активность же его определяется соотношением и распределением центров электрических зарядов. Известны ферменты, отличающиеся наибольшим каталитическим действием при pH, соответствующем изоэлектрическому состоянию белка-фермента. Другие ферменты, напротив, активны при реакции среды, способствующей ионизации белка. [c.11]

Генеральная закономерность воздействия температуры на живые организмы выражается влиянием ее на скорость обмена веществ и энергии. Согласно общему для всех химических реакций правилу Вант-Гоффа повышение температуры ведет к пропорциональному возрастанию скорости реакции. В живых организмах химические реакции протекают с участием ферментов, активность которых зависит от температуры (см. главу 2). В результате ферментативного катализа возрастает скорость биохимических реакций и количественно меняется ее зависимость от внешней температуры. Как известно, величину температурного ускорения хи- [c.328]

В опытах часто используют фрагменты клеток или клеточные органеллы с замкнутыми мембранами. Доступность субстратов и активаторов к активным центрам белков в таких структурах ограничена и может варьировать под влиянием различных факторов. По этой причине экспериментатор может получать разные значения удельной активности того или иного фермента в зависимости от условий эксперимента. Однако эти различия не будут служить объективной характеристикой исследуемой системы. К объяснению результатов привлекают понятие так называемой латентной активности мембранных ферментов. [c.94]

Для некоторого фермента получены зависимости максимальной скорости и константы Михаэлиса А д в широком диапазоне значений pH. При pH от 7 до 8,5 имеет максимальное значение, которое не зависит от pH. При значениях pH, меньших 7, уменьшается, причем при pH 5 она уменьшается в два раза. При pH, больших 8,5, также уменьшается, причем двукратное уменьшение наблюдается при pH 10,1. Однако во всем интервале не зависит от pH. На основании только этих данных рассчитайте значение (или значения) рК группы (или групп), существенных для активности фермент-субстратного комплекса. Кроме того, рассчитайте значение рК этой же группы (групп) для свободного фермента. [c.83]

Следовательно, должно быть равно Ю з. Величина кз, рассчитанная нами с использованием экспериментально определенных Ка и Л з, равна 10 -М мин- [50], т. е. близка к верхнему пределу констант скоростей образования специфических комплексов фермента с лигандами 65,66]. Поэтому предположение об увеличении скорости связывания АДФ под действием АТФ мало вероятно. Гораздо более естественной кажется возможность, согласно которой ускорение диссоциации АДФ, вызванное АТФ, обусловлено медленным гидролизом АТФ в активном центре фермента. АТФ-зависимая активация АДФ-блокированной АТФазы тогда может быть представлена следующей схемой [c.34]

Известен еще один способ активации КФ, связанный с действием протеолитических ферментов [23, 24, 48, 111—ИЗ]. В ранних работах в препаратах КФ из мышц был обнаружен белковый ки-назо-активирующий фактор (КАФ), повышающий активность фермента при pH6,8 [ИЗ—115]. Этим фактором оказалась Са +-зависимая протеиназа [116]. Эффект активации фермента при ограниченном протеолизе трипсином и химотрипсином наблюдали также при изучении КФ из сердца и мозга [38, 115, 117]. Активирующее действие эндогенных протеиназ выявлялось при хранении очищенных препаратов КФ, которые за две недели при 4°С активировались в 12 раз [23]. Имеет ли физиологическое значение активация КФ протеолизом, пока остается неясным. Однако он широко использовался для изучения регуляторных свойств и функциональной роли субъединиц КФ [21, 23, 54, 112, ИЗ, 118, 119]. В нашей работе с этой целью был применен субтилизин, действие которого вызывало 10-кратное увеличение активности КФ при рн 6,8. Одновременно с активацией фермента исчезала зависимость активности от Са . Такое же явление оказывало действие трипсина [14]. Протеолиз КФ субтилизином протекал более медленно, чем протеолиз трипсином, и это давало возможность детально анализировать изменение активности и структуры фермента во времени. Под действием протеиназ первой разрушалась -а-субъединица. Если сравнить активацию фермента цАМФ-зави- симой протеинкиназой, которая главным образом зависела от фосфорилирования р-субъединицы, то активация протеолизом коррелировала с деградацией а-субъединицы. Следовательно, механизмы этих двух путей активации различны., хотя в обоих случаях [c.62]

Др. тип регуляции активности ключевых ферментов-их хим. модификация (напр., обратимое ковалентное фосфорилирование, гликозилирование). Нек-рые ферменты активны в модифицированном, а ряд ферментов - в немодифици-рованном состоянии. Хим. модификация и превращение модифицированного фермента в исходную форму катализируются разными ферментами, чаще всего аллостерич. природы, к-рые, т. обр., выступают в роли регуляторов активности ферментов. Так, катализирующая фосфорилирование белков, в т. ч. ферментов, цАМФ-зависимая протеинкиназа-тетрамерный белок, состоящий из двух типов субъединиц (полипептидов). Фермент активен лишь после связывания двух молекул циклич. аденозинмонофосфата (цАМФ) с двумя регуляторными субъединицами в результате такого связывания фермент диссоциирует на две каталитически активные субъединицы и димер, с к-рым связаны две молекулы цАМФ. Т. обр., изменение активности ферментов путем их хим. модификации дополняет аллостерич. регуляцию и составляет часть каскадного механизма регуляции. Хим. модификацию ферментов осуществляют также специфич. протеазы, катализирующие ограниченный протеолиз и тем самым инактивирующие ферменты (напр., разрушая апоформы ферментов) или, наоборот, превращающие неактивные проферменты (напр., проферменты пищеварит. протеаз-пепсина и трипсина) в каталитически активные формы. [c.219]

Существование температурных пределов, вне которых нормального созревания не происходит, вряд ли может вызывать удивление, если мы вспомним, что реакции, протекающие при созревании, катализируются ферментами. Ферменты, как известно, имеют температурный оптимум, который отражает равновесие между тепловой активацией, необходимой для химической реакции, и тепловой инактивацией фермента в результате денатурации. Температурные оптимумы, характерные для каждого фермента, изменяются в зависимости от времени, в течение которого фермент находится при данной температуре, а также от некоторых других условий, например от pH. В столь сложной системе, как плод, содержащей много ферментов, активность различных ферментов и скорости катализируемых ими реакций при изменении температуры должны изменяться по-раз-пому. Повренедение под действием высокой или низкой температуры может быть вызвано, например, накоплением вещества, обычно вовлекаемого в дальнейший обмен причиной же этого накопления может быть изменение активности фермента (или ферментов), катализирующего в нормальных условиях превращение данного [c.496]

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

Таким образом, модель действия деполимераз (как эндо-, так и экзодействня), базирующаяся на представлении о множественной атаке, может быть с успехом заменена моделью, исходяпгей из картирования активного центра и базирующейся иа переменной величине ги/фолитичсского коэффициента действия фермента в зависимости от степени полимеризации субстрата и характера связывания его с активным центром. [c.93]

Известно больщое число ферментов со < сложной негиперболичес-кой кинетикой. Одна из причин отклонения от кинетики Михаэлиса— Ментен может быть связана с аллостерическими свойствами фермента. Для регуляторных ферментов кривая зависимости скорости реакции от концентрации субстрата часто имеет сигмоидальную форму. При наличии 5-образности резкое увеличение активности происходит в узкой области концентрации субстрата, что может иметь важное значение для функционирования фермента в клетке. В аллостерической регуляции ферментативной активности принимают участие не только [c.214]

Свойства ферментов 1) зависимость активности от ьпкп/тн температуры, 2) концентрации водородных ионов (pH среды), 3) от активаторов и ингибиторов, 4) специфич- ность действия. Свойства ферментов определяются их белковой природой и биологической ролью. [c.127]

Н. из мн. источников выделены и очищены до индивидуального состояния. Н. из вирусов гриппа состоит из четырех идентичных субъединиц с мол. м. ок. 33,5 тыс. Для этого 4 рмента идеитифицированы антигенные детерминанты и их расположение в молекуле. Оптимальная каталитич. активность фермента в зависимости от источника проявляется при разных значениях pH (обычно прн pH 3,5-7). [c.203]

Для ферментов подобные зависимости выполняются не всегда. Например, каталитическая активность ферментов кар-бокснпептидазы и карбоксидегидрогеназы меняется в следующем ряду [c.284]

Конецный и Сланицка [30, 31], кроме того, показали, что в отличие от свободного фермента активность иммобилизованного зависит также от концентрации буфера, а кривая зависимости активности от pH для иммобилизованного фермента при данной кон- [c.427]

С другой стороны, РНК-зависимая РНК-полимераза, выделенная из клеток животных, по своим свойствам значительно отличается от ДНК-зависимого фермента [136]. В опытах с экстрактами из асцитных опухолей Кребс II количество включенного рибонуклеотида увеличивалось линейно по мере возрастания количества затравочной РНК и не зависело от источника использованной затравки [137]. Ферментные препараты этих экстрактов содержат некоторое количество РНК. Если эту эндогенную затравку разрушить рибонуклеазой, которую затем можно удалить с помощью бентонита, то активность изучаемого фермента оказывается сильно ингибированной, в то время как активность ДНК-зависимой РНК-полимеразы в этих условиях не меняется. Добавление же дезоксирибонуклеазы не действует на РНК-зависнмую РНК-поли-меразу, но угнетает ДНК-зависимый синтез. Более того, обе ферментные системы отличаются по оптимуму pH и потребности в различных ионах. ДНК-зависимая ферментная система имеет оптимум pH около 7,5 при этом ее действие усиливается добавлением меркаптоэтанола и ионов марганца. РНК-зависимый фермент активнее всего при pH 9,5, но в этих условиях ионы марганца м меркаптоэтанол подавляют его активность. [c.246]

Исследуя изменения ферментов количественно, удалось , изучить механизм процессов, лежащих в основе хлебопечения, и рационализировать это производство. Было выяснено, что хлебопекарные качества муки определяются не столько свойствами входящих в ее состав веществ, сколько поведением этих веществ в процессе тестоведения и выпечки, т. е. в конечном счете свойствами и активностью ферментов. В зависимости от изменений, которые претерпевают крахмал и белки муки, меняются упругость, вязкость, эластичность, влагоудерлшвающая способность, т. е. физико-химические свойства теста. Процессы же изменения [c.6]

При изучении влияния pH на активность ферментов опыт закладывают при различных значениях pH (4,5 5,0 5,6 6,2 7,0 8,0 и 9,2), для чего добавляют фосфатный буфер с соответствующими значениями pH. Колбы выдерживают в термостате в течение 24 или 48 часов (в зависимости от предполагаемой активности ферментов). При изучении активности ферментов в зависимости от температуры колбы с буфером (pH 5,5) выдерживают при различных температурэ1Х (8—12° 16—18° 24—26° 50° и 70°) в течение 48 часов. При изучении действия ферментов во времени колбы с автолитически-ми смесями выдерживают при pH 5,6 и температуре 35° в течение 3 6 12—14 24 48 и 72 часов, получая кривую активности ферментов во времени. Во всех случаях ставят контрольные колбы с инактивированными ферментами. Инактивацию проводят кипячением содержимого колбы в течение 3—5 минут. [c.147]

Влияние химических факторов на активность ферментов. Активность ферментов значительно меняется в зависимости от изменения условий, в которых они действуют. Так, например, для каждого фермента существует определенная область концентрации водородных ионов, в которой лежит оптимум его действия. Для пепсина оптимальное значение рН=1,5—1,6 для трипсина 7,8—8,7 для сахаразы 4,5 для липазы рицинуса 4,7 для липазы поджелудочной железы 8,0 и т. д. Однако на положение оптимума влияет степень очистки фермента. Так, например, оптимальное pH для липазы из слизистой оболочки желудка собаки равняется 5,5—6,3 после электродиализа оно будет 6,3—7,1 после адсорбции каолином 7,1—7,9. В области оптимального pH ферменты обычно устойчивы, но это небезусловно для трипсина оптимум расщепления белка лежит при рН=7,8—8,7, а наибольшая устойчивость—при рН=6,0 для пепсина оптимум действия при рН=1,5—1,6, а наибольшая устойчивость наблюдается при рН==4,0. [c.338]

Активность фермента зависит от концентрации водородных ионов, или pH. Если на график нанести кривую изменения активности фермента в зависимости от pH, то она обычно принимает форму неревернутой буквы и или V. Максимальная активность наблюдается при оптимальной величине pH активность быстро снижается при увеличении или уменьшении pH. Наличие опти- [c.333]

Кинетические свойства пероксидаз исследовали для фермента, выделенного из растений табака сортов Ксанти нк и Самсун (сист.), зараженных разными вирусами (ВТМ, Хт и Ху). Чтобы получить более полную характеристику фермента, активность пероксидазы определяли при pH 5,0 и 7,0, применяя в качестве субстрата о-дианизидин (ДНг). Начальную скорость окисления ДНг (Vo) измеряли при 460 нм [Угарова и др., 1977]. Кинетику реакций снимали на двухлучевом спектрофотометре В-2-25 ( Вескгпап , США). Константы рассчитывали по методу Лайнуивера—Берка. Константу Михаэлиса (Кт) для исследуемых пе-роксидаз получали из двух зависимостей а) при постоянных концентрациях пероксидазы и ДНг и изменении концентрации НгОг б) при постоянных концентрациях пероксидазы и НгОг и изменении концентрации ДНг. [c.79]

Типичным примером фермента, активность котопого регулируется подобным образом, служит НАД -зависимая глицераль-дегид-З-фосфат-дегидрогеназа (КФ 1.2.1.12), выделенная из [c.47]

При взаимодействии ЛДГ с митохондриальной фракцией и митохондриальным ингибитором из скелетных мышц кролика отмечено снижение активности фермента. Причем зависимость скорости реакции от концентрации субстратов для связанной ЛДГ была негиперболической, а зависимость 1/v от 1/[пируват]1/2 или l/[NADH]3/2 была линейной. [c.175]

Способность производить гидроксилирование ароматических углеводородов свойственна мукоровому грибу uninghamella bainieri, причем связанный с этим окислением фермент содержит цитохром Р-450. Фермент НАДФН-зависимый, теряет активность [c.180]

Другой важный фактор, определяющий содержание фермента в геле, — это структура самого геля, точнее, размер имеющихся в нем пор. Чем меньще диаметр пор, тем более эффективно фермент удерживается в матрице геля, а значит, тем выще будет каталитическая активность иммобилизованного препарата. Пористость геля можно регулировать, изменяя состав исходной смеси для его получения. Например, плотность гелей, получаемых полимеризацией производных акриловой кислоты, возрастает с увеличением исходной концентрации мономера. (Следует помнить, од-иако, что слишком высокая концентрация мономера может вызывать денатурацию фермента, поэтому зависимость удельной каталитической активности иммобилизованного препарата от исходной концентрации мономера часто проходит через максимум, который обычно лежит в интервале концентраций мономера 30—60%.) Размер пор сильно зависит также от концентрации добавляемого в раствор мономера сшивающего агента. В случае акриловых полимеров эта зависимость имеет вид кривой с минимумом при концентрации сшивки около 5%. При этой же концентрации сшивки достигается максимальная активность включенного фермента. [c.63]

Эти три фермента оставались единственными примерами данного феномена примерно до конца 1960 г. когда ситуация быстро изменилась в связи с обнаружением зависимой от циклического АМР протеинки-назы [4]. Последние 10 лет характеризовались бурным развитием исследований в этой области. Теперь известно около 40 ферментов, активность которых регулируется путем обратимого фосфорилирования, и этот механизм считается основным в регуляции внутриклеточных процессов внеклеточными (нервными и гормональными) стимулами. [c.61]

Образование внеклеточных целлюлолитических ферментов изучено также и в опытах с накопительной культурой термофильных целлюлолитических бактерий. Установлено, что максимум активности целлюлаз совпадает с оптимальной температурой развития бактерий—65°С. Исследовано также образование целлюлолитических ферментов в зависимости от содержания в среде целлюлозы, времени сбраживания субстрата и температуры. Обнаружено, что целлюлолитическая активность резко возрастает в течение первых 3 сут в условиях культивирования бактерии на среде с целлюлозой при 60 °С (Верховцева, 1965 Логинова, 1966). [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология