Энзимы активность, определение

Брожение — каталитический процесс его вызывают образующиеся в клетках дрожжей вещества, относящиеся к классу энзимов, или ферментов,— биологических катализаторов белкового характера. Первоначально полагали, что в клеточном соке дрожжей содержится определенный, вызывающий брожение энзим, который был назван зимазой (от греческого зиме — дрожжи). Впоследствии оказалось, что активный дрожжевой сок содержит не один фермент, а сложную систему веществ белкового и небелкового характера, в которую входит несколько различных ферментов. При их участии превращение глюкозы в этиловый спирт протекает через ряд промежуточных соединений и является результатом нескольких реакций. Поэтому следует иметь в виду, что приведенное уравнение спиртового брожения выражает лишь окончательный результат процесса. [c.115]

К теории взаимодействия ацетилхолина с холинэстеразой, но-видимому, приложима выдвинутая ранее гипотеза [58]. Согласно ей, активные центры энзима образуются в момент взаимодействия субстрата с энзимом и в результате конформационной перестройки третичной структуры молекулы энзима прп приближении молекулы субстрата [59]. Высказывалось также предположение, что и в холинорецепторе должны произойти определенные изменения конформации, чтобы он мог соединиться с ацетилхолином или с другим холинергическим веществом. [c.98]

Изменения в соотношениях активности ферментных систем. Об изменении активности ферментных систем могут свидетельствовать изменения в соотношениях наборов энзимов, характерных для определенной ткани или органа. Так, [c.242]

Во всех схемах роста, рассмотренных выше, принимается, что активные центры закреплены на поверхности катализатора подобно активным центрам энзимов. Натта [97, 98] опубликовал результаты кинетических, радиохимических и адсорбционных измерений концентрации этих активных центров на типичных катализаторах. Кинетический метод состоит в определении отношения числа этильных групп в полимере к числу поляризованных мономерных единиц. Натта показал, что если на каждом активном центре из этильной группы зарождается одна цепь и этильные группы могут обрывать растущий полимерный радикал по реакции передачи цепи от катализатора, то это отношение равно [c.438]

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]

Несмотря на все эти усложнения, общее заключение таково, что при гидролизе эфиров (и подобных им субстратов) с помощью энзимов осуществляется механизм, в котором происходит комбинированная нуклеофильная и электрофильная атака группами, расположенными строго определенным образом в активном центре молекулы энзима, [c.324]

Сложные взаимоотношения между различными железами внутренней секреции, регулирующими углеводный обмен, еще не выяснены. Так, известно, что для нормального баланса расщепления и синтеза углеводов необходимы секреты щитовидной железы (тироксин), поджелудочной железы (инсулин) и коры надпочечников. Недавно Кори и Кори показали, что экстракты коры надпочечников, а также определенные фракции гипофиза, способны оказывать тормозящее действие на активность гексокиназы, энзима мышц, контролирующего обратимое фос-форилирование глюкозы — важный этап в процессе использования глюкозы животным организмом. Это торможение снимается инсулином, хотя сам по себе, в отсутствие тормозящих факторов гипофиза или надпочечников, инсулин не оказывает влияния на активность гексокиназы. Эффект действия передней доли гипофиза не зависит от адренокортикотропного гормона, так как он неактивен. Гормоны коры надпочечников с атомом кислорода при Сц, обладающие гликогенной активностью, не оказывают тормозящего действия аморфная фракция активна. Однако действие экстракта коры надпочечников ке простое оно проявляется на экстрактах из мышц животных, больных диабетом, но отсутствует в опытах с экстрактами мышц нормальных животных, если к ним не добавлена активная фракция экстракта передней доли гипофиза. [c.448]

Своеобразную и важную роль играют процессы ферментного катализа, в которых катализаторами служат ферменты (энзимы). Это — сложные органические вещества, вырабатываемые обычно в животных и растительных организмах, обладающие высокой каталитической активностью. Каждый. фермент катализирует определенный химический процесс или определенную группу химических превращений. Ферментный катализ, играет большую роль в, жизнедеятельности организмов и широко используется в промышленности и в быту, особенно при переработке пищевых продуктов (хлебопечение, квашение, винокурение и др.). Здесь главную роль играют процессы брожения, т. е. такие процессы, в которых изменение химического состава вещества происходит в результате жизнедеятельности тех или иных микроорганизмов — например, дрожжей, плесеней или соответствующих бактерий. Действующим началом в этих случаях служат различные ферменты, вырабатываемые этими микроорганизмами. Ферменты сохраняют свою активность и способность действовать и будучи выделенными из микроорганизмов. [c.670]

В производстве антибиотиков поляриметрию применяют для определения пенициллина и энзима пенициллиназы при их совместном присутствии. Энзим пенициллиназы разрушает пенициллин. Этот процесс сопровождается уменьшением оптической активности раствора, так как продукты разрушения пенициллина оптически неактивны. По изменению вращения плоскости поляризации определяют изменение содержания пенициллина во времени. [c.259]

В патогенезе ищемического миокардита определенную роль играет энзимная система ксантин-оксидазы. При изучении более 103 различных флавоноидов наиболее активными в ингибировании этого энзима оказались 6- и 8-замещенные флавоны со свободными 5- и 7- гидроксилами из растений семейства губоцветных )180]. [c.137]

Помимо учета близости исследуемого вещества к тем или иным ингибиторам ферментных систем, следует обратить внимание на возможную близость его к субстратам действия энзимов. Ряд химических веществ, с которыми имеет дело токсиколог, являются субстратами действия определенных ферментов, что позволяет при установлении нх пороговых концентраций выбрать в качестве критерия исследование активности именно данной ферментной системы. Примером могут служить опыты Л. А. Тиунова н Т. И. Соколовой (1957). Эти авторы при изучении действия на организм белых крыс и мышей паров перекиси водорода в качестве критерия токсического действия яда избрали исследование каталазы — фермента, для которого перекись водорода является субстратом. [c.232]

В наших исследованиях соотношение активности различных ферментных систем при воздействии химических веш,еств изучалось применительно к ферментным системам,, связанным в определенном метаболическом цикле. Например, при действии некоторых ядов регистрируются нарушения в обмене биогенных аминов. Для оценки активности энзимов данных метаболических циклов исследовался набор из трех ферментов моиоаминоксидазы, каталазы и альдегиддегидро-геназы (ксантиноксидазы). Опыты Н. А. Качуриной показали возможность производить оценку действия химических веществ на организм по изменению активности ряда ферментов одного метаболического цикла. Такие исследования позволяют иногда обнаружить изменения, ускользающие от экспериментатора при изучении активности отдельных ферментных систем. [c.242]

Существенное различие между энзимом и обычным гетерогенным катализатором заключается в том, что первый способен подпитывать энергией активации свои про-стетические группы даже при реакциях с малыми тепловыми эффектами благодаря практически полной рекуперации энергии с помощью протеинового носителя в кристаллических же катализаторах эта подпитка происходит только начиная с определенного минимального значения Qp (примерно +20 ккалХ Хмоль), благодаря заметному рассеянию энергии в кристаллической рещетке. Предполагается, что повышение каталитической активности в обоих случаях происходит через последовательное снижение энергии активации реакции. [c.43]

Молекулярный вес энзима в тысячи раз превышает молекулярный вес субстрата. Размеры частиц ферментов лежат в коллоидной области, во много,раз превышая размеры молекул субстрата. Поэтому при образовании промежуточного соединения на молекуле фермента должна быть область, к которой присоединяются как продукт, так и субстрат. Промежуточное соединение представляет собой своеобразное переходное состояние субстрат-фермент и фермент-продукт. Имеется ряд доказательств того, что в молекуле фермента каталитически активными являются определенные группы. Активная часть ферментов составляет малую долю от всей его молекулы. Для выявления этой активной части применяют специфические реагенты, не вызывающие денатурации фермента, но реагирующие с активной группой. Такой реагент должен тормозить действие фермента и связывать определенную группу в низкомолекулярных соединениях. Торможение активности под действием ингибитора обычно обратимо и по удалении ингибитора активность восстанавливается. Так, например, п-хлормеркурибензоат реагирует с 5Н-группой низкомолекулярных веществ, образуя меркаптиды. 5Н-группа часто является активной функциональной группой ферментов, в частности дегидраз. При добавлении п-хлормерку-рибензоата происходит торможение дегидраз за счет реакции [c.258]

Химически все энзимы являются протеинами, но они могут ассоциировать с небелковыми веществами (называемыми коэнзимами, или простетическими группами), которые оказывают существенное влияние на весь энзим. Иногда энзимы каталитически неактивны в отсутствие ионов определенных металлов. Существуют различные доказательства того, что своей каталитической активностью энзи- [c.284]

Изучение скоростей ферментативных реакций при различных значениях концентраций субстрата и pH дает возможность вычислить значения констант диссоциации Ка, Кь, Ка, Кь- Величины двух первых констант, соответствующих свободному энзиму, имеют большое значение, так как приводят к определенным выводам относительно природы ионизирующей группы в активном центре. Так пепсин — энзим, катализирующий гидролиз определенных пептидов в желудке, — имеет рК 2,2 известна только одна органическая группа, которая может дать такую величину, а именно карбоксильная группа — СООН. Подобным образом различные энзимы, такие, как химотрипсин и хо-линэстераза, имеют рК около 7,2, что почти с полной уверенностью можно отнести к ионизации протона, связанного с кольцевым атомом азота в имидазоле [c.289]

Более сложным является применение поляриметрического метода для определения пенициллина и энзима пенициллиназы при их совместном присутствии. Энзим пенициллиназы разрушает пенициллин. Этот процесс сопровождается уменьшением оптической активности раствора, так как продукты разрушения, в отличие от пенициллина, оптически не активны. Наблюдая изменение вращения плоскости поляризации, можно определить содержание пенициллина по времени, необходимому для уменьшения величины вращения плоскости поляризации почти до нуля. Скорость этого процесса, определяющаяся наклоном прямой зависимости величины вращения плоскости поляризации от времени, зависит от содержания энзима пенициллиназы. Таким образом, по наклону прямой может быть определено содержание энзима пенициллиназы в исследуемом растворе. [c.146]

Ферментами, или энзимами, называются катализаторы, обеспечивающие протекание всевозможных биохимических реакций в живых организмах. Все без исключения ферменты относятся к классу белков. В одних случаях ферментативная активность присуща простым белкам — протеинам, состоящим только из полипептидных цепей. Другие простые белки — апоферменты — проявляют каталитическую активность лишь в присутствии определенных органических промоторов, называемых коферментами. Встречаются среди ферментов также сложные белки, протеиды, состоящие из полипептидной части, соединенной с так называемой простетической группой, относящейся к другим классам соединений. Существуют ферменты, активные только в присутствии определенных ионов, обычно ионов металла, называемь1Х ионным кофактором. [c.427]

Явление, подобное тому, которое наблюдается при избытке кислорода, вызывается также избыточным светом. Скорость фотосинтеза возрастает до определенной интенсивности света, которая для растений, приспособленных к прямому солнечному свету, имеет величину порядка приблизительно 50 000 люкс. С дальнейшим усилением света интенсивность фотосинтеза становится постоянной, повидимому, от того, что один из участвующих в фотосинтезе энзимов имеет ограниченную активность и потому может образовать или испо.11ьзовать лишь определенное количество промежуточных продуктов, требуемых для (или доставляемых посредством) первичного фотохимического процесса. У фотосамоокисления нет таких ограничений, и его скорость продо.1жает расти долгое время спустя после того, как фотосинтез достиг светового насыщения. Этим объясняются световое торможение и световое повреждение— явление соляризации, т. е. растворение остатков крахмала в листьях на сильном свету [15] эти явления были известны еще задолго до того, как выяснилось их отношение к фотосинтезу. [c.539]

Температура, с одной стороны, ускоряет саму ферментную (каталитическую) реакцию, в частности, все три последовательные стадии ее образование промежуточного комплекса фермента с субстратом, превращение его в комплекс фермент — продукт и, наконец, дисоциацию продукта. С другой стороны, она ускоряет денатурацию, т. е. разрушение, инактивацию ферментного белка. Таким образом, с повышением температуры при ферментных реакциях, как и вообще при химических процессах, растет реакционная способность, растет истинная каталитическая активность, т. е. скорость превращения субстрата. Но ферменты представляют собой белки, которые могут необратимо денатурироваться, причем скорость денатурации увеличивается при нагревании во много раз быстрее, чем скорость любого другого химического превращения. Поэтому противоположный процесс (инактивация), связанный с уменьшением концентрации фермента, обусловливает при дальнейшем подъеме температуры замедление реакции. Для ферментного действия характерно, что нагревание вначале приводит к увеличению скорости реакции, а затем, пройдя через определенный уровень,— к ее быстрому снижению. Если это изобразить графически, то на графике можно наблюдать кажущийся (ложный) температурный оптимум иными словами, при некоторой температуре действие фермента является максимальным. Температурный оптимум может изменяться в зависимости от условий реакции, состава системы, происхождения фермента. Известно, что энзимы, как и все другие белки, обладают различной термостабильностью, т. е. проявляют очень различную чувствительность к нагреванию. [c.47]

Для оценки силы антихолинэстеразного действия препаратов мы пользовались величиной /50, которую получали при определении активности проб фермента, предварительно экспонированных в течение 10—12 мин. при 38—39° с разными концентрациями ингибитора. Определение активности холинэстераз производилось по принципу, использованному Платт-пером и Галером (1928) с тем отличием, что количество ацетилхолина, оставшееся неразрушенным после контакта с энзимом, определялось не па биологическом объекте, а фотоколориметрически, по методу Хестрина (1949). В качестве источника истинной холинэстеразы использовалась кровь коровы, в качестве источника ложной холинэстеразы — сыворотка крови лошади. [c.463]

Действие других эстераз, например химотрипсина, трипсина, некоторых эстераз насекомых и ряда других энзимов, также мо- жет быть ингибировано фосфорорганическими пестицидами. Для всех этих ферментов существуют специфические субстраты. Учи- утывая это, для определения пестицида можно выбрать не холин- эстеразу, а другой фермент и соответствующий ему субстрат, или даже смесь ферментов, что до некоторой степени и осуществляется в методах, использующих подавление активности плазмы крови. [c.17]

Концентрация водородных ионов. Для энзимов существует некоторая определенная оптимальная концентрация водородных ионов, при которой скорость реакции может быть во много раз больше, чем при всякой другой концентрации. Например, для про-теолитического энзима пепсина оптимальная концентрация приблизительно равна 10 в слабо-щелочной среде он практически неактивен, Трипспн обнаруживает оптимальную активность при pH около 8, [c.331]

Темпзратура. Вообще говоря, скорость реакции, энзиматической или какой-либо другой природы, возрастает с повышением температуры согласно правилу Вант-Гоффа, скорость реакции удваивается при повышении температуры на каждые 10°. Энзимы нестойки при повышенных телшературах они разрушаются при нагревании до 100° в присутствии воды и часто быстро инактивируются при температурах, превышающих 60 . Установлено, что для каждого энзима существует своя оптимальная температура, при которой он обладает наибольшей активностью. Эта температура является, однако, определенной только в связи с другими переменными факторами. [c.332]

Букер и Хаслам [53] модифицировали метод Нойбекера и Речница [51 ] и применили электрод с иммобилизованной уреазой для оценки активности аргиназы. Процедура определения заключалась в следующем 1 мл раствора аргиназы впрыскивали в буферный раствор (0,1 М трис-буфер, pH = 7,5), содержащий аргинин, и следили за изменением во времени потенциала уреазного электрода, включенного против НКЭ. Если построить график зависимости начальных значений углового коэффициента (AE/At) или AElAt после 30 с от концентрации энзима или субстрата, получаются прямые линии. Этот потенциометрический метод определения аргиназы предпочтительнее спектрофотометрического, несмотря на большую чувствительность последнего. [c.339]

Кроше и Монтальво [64 ] предложили принципиально иной способ определения активности энзима. Исследователи [c.343]

При измерениях в непрерывном потоке в качестве индикаторного электрода, а также электрода сравнения используют N - e-лективные электроды [68]. Этот метод определения активности роданезы, требующий меньшего количества энзима, предпочтительнее спектрофотометрического. Для определения активности роданезы изучали также возможности применения S N -селективного электрода [67]. Установлено, что тиоцианатный электрод менее чувствителен, чем цианидный. [c.345]

Для полной диссоциации синильной кислоты, обеспечивающей определение всех N с помощью электрода, необходимо поддерживать pH раствора на уровне 12,7. В работе [71 ] описан улучшенный вариант электрода, отличающийся от ранее рассмотренных тем, что р-глюкозидаза иммобилизована в полиакриламидном геле и надежно фиксирована на чувствительной поверхности N -селективного электрода. Для поддержания pH > 10 в раствор добавляли буферную смесь (бура + NaOH) при комнатной температуре. Однако в кинетических исследованиях, при которых следили за изменением начальной скорости гидролиза амигдалина [71 ], N -селективный электрод регистрировал присутствие в растворе N" и при pH = 6,4, что использовали для определения активности р-глюкозидазы по изменению количества N. Активность энзима оценивали в соответствии с уравнениями (XI.26) и (XI.27) по начальной скорости образования N, отражающейся в скорости изменения потенциала. В этом случае при десятикратном изменении концентрации N" потенциал изменялся на 64 мВ при 37 С. [c.345]

Лленадо и Речниц изучали функционирование автоматизированных систем, в которых возможно быстрое определение активности энзима [731. Полезность создания непрерывных автоматических проточных систем, в которых использовались электроды, селективные к ионам цианида [см. уравнения (XI.28) и (XI.23) ] и иодида [см. уравнение (XI.7)], продемонстрирована на примере определения активности р-глюкозидазы, роданезы и глюкозооксидазы. [c.346]

Ферментативная (энзиматическая) активность. Ферменты или энзимы представляют собой группу органических соединений специфической природы, функцией которых является скорение (катализ) определенных биохимических реакций. Многие из ферментов изолированы и очищены в достаточной степени для получения кристаллов. Все ферменты, приготовленные таким образом в чистом состоянии, оказались белками, простыми или сложными. [c.69]

Выбор стандартных состояний. Как было установлено выше, при денатурации протеинов и дезактивации энзимов величины ДЯ , Д5 и до некоторой степени АГ изменяются с изменением pH раствора. Так как эти термодинамические величины отнесены к стандартным состояниям реагируюиц1х веществ и активированного комплекса, то указанный факт может показаться несколько удивительным. Трудность заключается в том, что выбранные стандартные состояния являются переменными и отнесены к иону водорода, так как обычно по нему измеряется концентрация или активность в реагирующей системе. Константа скорости любой реакции при определенных температуре и давлении будет действительно постоянной в том случае, если в уравнение для скорости входят активности всех веществ, которые принимают участие в равновесии между начальным и активированным состояниями. [c.427]

Если угнетение вызвано тем, что нуклеофильные центры не принимают участия в ряде важных биологических процессов, как это показано в уравнении (1), то растворитель, или биофаза, будет оказывать небольшое влияние, так как оно будет, па-видимому, одинаковым или почти одинаковым во всех организмах [121]. Системы энзимов, биологически активных белков, или пептидов (атакуемый реагент V), имеющие нуклеофильные центры (5Н. например), в различных организмах отличаются по количеству и (или) характеру, так что это будет оказывать определенное влияние на токсичность. Однако наиболее важные факторы, которые управляют токсичностью реагента НХ, зависят от характера остатка X и групп, соединенных с атомом углерода в К. В случае специфических видов, таких, как цитрусовая нематода, первые два фактора остаются постоянными и только последние два оказывают влияние на токсичность. Подтверждение этого было получено при испытании большого числа органических галоидопроизводных и других соединений в почве и оценке их влияния не только на цитрусовую нематоду, но также на грибы и бактерии [132]. Этот механизм является новым по отношению к нематодам, но не единственным, если рассматривать этот вопрос в свете многочисленных исследований, посвященных токсичности органических галоидопроизводных и других реакционноспособных соединений с использованием других организмов. Полагают, что алкилирование тиольных групп, присутствие которых, как известно, необходимо для многих энзимных систем 13], объясняет токсичность галоидированных кислот для комнатных мух [6], бактерицидные свойства винил-сульфонов [133], нарывные и лакриматорные свойства многочисленных органических галоидопроизводных [7, 44] и фунгицидную активность алкилизотиоцианатов [157]. [c.107]

Определения активности оксидазы ИУК в растениях подсолнечника, выращенного при недостатке бора, марганца и цинка, показали, что изменения активности ауксиноксидазы не только имеют вторичный характер, но и являются не специфичными для бора, так как исключение марганца и цинка из среды, как и бора, приводило к уменьшению активности этого энзима (Крупникова, 1964). [c.115]

И развивающиеся затем в Институте химии природных соединений АН СССР, позволили сформулировать принципы построения участка молекулы хлорамфеникола, вероятно взаимодействующего со специфическими группировками энзимов, и объяснить характер влияния связанных с этим центром групп. На основании проведенных псследований были сделаны выводы, что антибактериальная активность хлорамфени-KO.ua зависит от трех факторов 1) строго определенных геометрических размеров и соответствующей конформации аминопронанднольной цепп [c.546]

Дихлорацетильный остаток хлорамфеникола расположен в непосредственной близости к тем активным группировкам его молекулы, которые обеспечивают присоединение антибиотика к специфическим центрам бактериальных энзимов поэтому ацильный остаток должен не только проявлять известное поляризующее действие на аминопропандиольную цепь, но и однов )еменно удовлетворять определенным геометрическим требованиямэ- 1121,1145 [c.401]

Таким образом, высокая антибиотическая активность хлорамфеникола определяется одновременно тремя факторами 1) строго определенными геометрическими размерами и соответствующей конформацией аминопропандиольной цзпи 2) сильным поляризующим действием р-нитрофенильного радикала, геометрические размеры которого не имеют существенного значения 3) сильным поляризующим действием дихлорацетильного остатка, который должен одновременно удовлетворять и определенным геометрическим требованиям. Поляризующее действие р-нитрофенильного радикала существенно отражается на электронном характере атома С1 алифатической цепи и связанной с этим атомом гидроксильной группы, тогда как поляризующее действие дихлорацетильного остатка сказывается прежде всего на электронном характере атома азота, причем в обоих случаях происходит значительное снижение электронной плотности. Сочетание этих влияний с пространственной сближенностью и доступностью ациламино- и оксигрупп обусловливает сильное взаимодействие молекулы антибиотика со специфическими пептидными группировками некоторых энзимов, что и приводит в конечном итоге к нарушению обмена у микроорганизмов. [c.402]