Сродство фермента к субстрату

Рис. 88. Отрицательная температурная модуляция ферментативной активности.. 4. Зависимость скорости реакции от концентрации субстрата для одного и того же фермента при двух различных температурах. Сродство фермента к субстрату (измеряемое величиной, обратной кажущейся величине К ), при снижении температурыумепьшаегся, Область физиологических концентраций субстрата, заштрихована. Обратите внимание па то. что дестабилизирующее влияние отрицательной температурной модуляции на скорость реакции возрастает с уменьшением концентрации субстрата. Б. Зависимость кажущейся величины от температуры — одно из проявлений отрицательной температурной модуляции.

Рис. 16.9. Кривые насыщения субстратом для гиперболических и сигмоидных ферментов. А. Кривые насыщения субстратом гиперболического фермента (черная) и сигмоидного фермента (красная). Б. Эффекторы изменяют ход кривой-положительные эффекты ( + ) в сторону повышения сродства фермента к субстрату, а отрицательные (-) в сторону его понижения. Серым и красным цветом показаны области наибольшей чувствительности.

Для избирательной модификации аминокислот активного центра можно использовать высокое сродство фермента к субстрату. Для этой цели были специально проведены исследования бифункциональных реагентов типа А—О—К. Группа сродства А избирательно сорбируется на участке связывания, или регуляторном участке У, молекулы фермента —Р—X— —, а реакционноспособная группировка К модифицирует остаток X [c.369]

На основании данных экспериментов определяют изменения в эффективных величинах максимальной скорости гидролиза и константы сродства фермента к субстрату при активации фосфодиэстеразы комплексом КМ—Са +. [c.382]

Скорость ферментативной реакции, т.е. количество субстрата, превращаемое в единицу времени (как правило, в микромолях субстрата, превращенного за 1 мин), зависит как от концентраций фермента (Е) и субстрата (S) или продукта (Р), так и от сродства фермента к субстрату (Кщ), а также от максимальной скорости реакции (t) a ). К -это так называемая константа Михаэлиса-Ментен она равна той концентрации субстрата, при которой активность фермента составляет половину максимальной (t j /2). Максимальная скорость реакции достигается при избытке субстрата, т. е. тогда, когда фермент насыщен субстратом. и г та,-кинетические параметры фермента. [c.486]

Кинетический параметр ферментативной реакции, численно равный концентрации субстрата, при которой скорость реакции составляет половину максимальной. Характеризует сродство фермента к субстрату. Чем ниже тем прочнее связывание между субстратом и ферментом. [c.551]

Положительная температурная модуляция как механизм, компенсирующий влияние температуры на скорость реакций, вероятно, имеет наибольщее значение в случае немедленной температурной компенсации. Последняя происходит слишком быстро для того, чтобы она могла быть связана с изменениями в концентрациях ферментов, и поэтому почти мгновенное повышение сродства ферментов к субстратам при понижении температуры представляет собой компенсаторный механизм огромной потенциальной важности. [c.268]

Связывание эффектора с регуляторным центром приводит к изменению сродства фермента к субстрату в результате какого-то конформационного изменения фермента (рис. 29). [c.115]

Константа Михаэлиса имеет большое значение при исследовании ферментов она является весьма важным параметром, характеризующим, в частности, степень сродства фермента к субстрату. [c.74]

На восходящем участке кривой скорость реакции, согласно закону действующих масс, пропорциональна температуре, хотя, в отличие от тривиальных химических реакций, скорость ферментативных процессов обусловлена такими факторами, как влияние температуры на стабильность ферментов, скорость распада фермент-субстратного комплекса, сродство фермента к субстрату и др. Нисходящая ветвь кривой обусловлена в основном денатурацией фермента и, как следствие, дезинтеграцией его активного центра. Исходная термолабильность фермента является одним из важных показателей протекания ферментативных реакций при различных температурах. [c.75]

Концентрация субстрата, при которой достигается скорость, равная половине максимальной, обозначается /См и называется константой Михаэлиса. Выражается она в единицах концентрации, обычно в моль/л. Константа Михаэлиса характеризует сродство фермента к субстрату чем больше эта величина, тем больше сродство, и наоборот. [c.69]

Константа диссоциации комплекса Ад, характеризующая меру сродства фермента к субстрату, равна [c.254]

Для холинэстеразы значения Кт вдвое превышают величину К -Разумеется, и в этом случае не исключается неточность в измерении К , однако все эти данные заставляют с большой осторожностью подходить к оценке Кт в качестве меры сродства фермента к субстрату и настоятельно искать пути раздельного определения /Ст и /Сз. [c.47]

Кроме каталитических центров, распознающих и связывающих субстраты, у регуляторных ферментов есть и другие стереоспецифические участки - так называемые аллостерические центры. Это места связывания эффекторов, изменяющих сродство фермента к субстрату. Имеются особые участки для связывания положительных эффекторов (активаторов) и для отрицательных эффекторов (ингибиторов). Под влиянием эффекторов изменяется форма кривой насыщения (степень ее сигмоидно-сти (рис. 6.9,Б). Говорят не только об аллостерических центрах, но [c.487]

Очевидно, что сродство фермента к субстрату будет тем выше, чем меньше Ks, поскольку концентрация комплекса Михаэлиса определяется отношением [c.129]

ЭФФЕКТОРЫ ФЕРМЕНТОВ, взмевягот скорость ферментативной р-ции. Различают ингибиторы (снижают скорость) и активаторы (повышают скорость). Конкурентные ингибиторы уменьшают константу Михаэлиса (см. Ферментативных реакций кинетика), неконкурентные — макс. скорость р-ции. Ингибиторы смет, типа действуют по обоим механизмам одновременно. Активаторы влияют, как правило, на макс. скорость р-ции. Для ферментов, состоящих из неск. субъединиц, Э. ф. часто влияют на сродство фермента к субстрату (аллостерич. Э. ф.). Прн этом связывание Э. ф. на одной субъединице может повышать или понижать сродство к субстрату др. субъединицы. Это проявляется в изменении характера зависимости скорости р-ции (или ф-ции насыщения фермента субстратом) от концентрации субстрата (появление З-образной или др. типов негипербо-лич. зависимости). Э. ф. могут быть аналоги субстратов (налр., производные.О-аминокислот — ингибиторы протеолитич. ферментов), ионы металлов, мн. анионы (Р , СЫ и др.). Формально Э. ф. является Н+, т. к. изменение pH таеды влияет на скорость ферментативной р-ции. Эхинопсин (М-метил-4-хинолон), хиноли-новый алкалоид, содержащийся в семенах О [c.724]

К-рые по экспериментальным данным позволяют определять V и К . Еще более сложный вид имеют ур-ния кинетикн двухсубстратных ферментативных реакций, в особенности обратимых реакций, в к-рых фермент-субстратные комплексы претерпевают многостадийные иревращения. Однако в значительном числе случаев, исследуя завпсимость начальной скорости реакции от концентрации субстрата, оказывается возможным вычислить основные кинетич. константы — максимальную скорость реакции (К) и константу Михаэлиса (К ). В случав простых механизмов (см. выше), если известна молярная концентрация фермента, по величине V может быть рассчитана константа скоростп распада фермент-субстратного комплекса, поскольку /с-)-2=7/[Е] ). Нетрудно видеть, что эта величина представляет собой молекулярную активность фермента. Величина константы Михаэлиса даже для простейших ферментативных реакцпй более сложна для интерпретации, поскольку определяется соотношением трех констант скорости. В случае, когда к+ <к х, К хк Цк 1 = К , следовательно, представляет константу диссоциации комплекса Е8 на Е и 8, к-рая в ферментативной кинетике наз. константой субстрата и обозначается К . Константа субстрата служит мерой сродства фермента к субстрату (сродство обратно пропорционально величине А д) и, следовательно, является важной мерой каталнтич. эффекта Ф. Кон- [c.208]

Отрицательная температурная модуляция имеет важное биологическое значение. Одновременное уменьшение кинетической энергии ц сродства фермента к субстрату приводит к стремительному падению каталитической активности фермента. В таких условиях Рю может возрастать до огромных величин (табл. 19) при этом, как и следовало ожидать, температурный коэффициент увеличивается с уменьшением концентрации субстрата. Таким образом, отрицательная температурная модуля- [c.274]

Кт — константа Михаэлиса — служит важной характеристикой фермента. Действительно, она представляет собой обратное значение сродства фермента к субстрату, а V пропорционально концентрации фермента и является константой скорости распада комплекса Е8 в том случае, когда [c.105]

Существует ряд различных подходов, которые можно использовать для оценки сродства фермента к субстрату. В идеале желательно было бы знать трехмерную структуру участка, связывающего субстрат, чтобы установить, насколько точно субстрат [c.20]

Встречается и обратная ситуация, когда 5-образная кривая в присутствии аллостерического эффектора превращается в гиперболическую. Например, пируваткиназа скелетных мышц характеризуется кинетикой Михаэлиса, но в присутствии аллостерического ингибитора (фенилаланина) кривая зависимости скорости реакции от концентрации субстрата становится 5-образной, при этом сродство фермента к субстрату (фосфоенолпирувату) уменьшается. Изменение кинетических свойств под действием аллостерических эффекторов обусловлено конформационной перестройкой молекулы белка. С помощью сшивающих реагентов или каких-либо других воздействий на структуру белка можно наблюдать потерю чувствительности фермента к аллосте-рическим эффекторам. Для выявления аллостерических свойств иногда необходимо изменить условия определения активности сместить pH реакционной среды в кислую или щелочную область от рН-оптимума или исследовать влияние эффектора при ненасыщенной концентрации субстрата. [c.215]

МОДУЛЯТОРЫ ОБЫЧНО ИЗМЕНЯЮТ СРОДСТВО ФЕРМЕНТА К СУБСТРАТУ, А НЕ ЗНАЧЕНИЯ [c.22]

Сродство фермента к субстрату как адаптация к ограниченному количеству внутриклеточной воды [c.118]

Если сродство слишком мало или слишком велико (рис. 38), концентрации субстрата могут возрастать до физиологически опасных уровней. В первом случае — при недостаточном сродстве фермента к субстрату — для больших скоростей реакции потребовались бы высокие концентрации субстрата. Во втором случае — ири слишком большом сродстве — фермент был бы насыщен уже ири сравнительно низкой концентрации субстрата и ее дальнейшее повышение не сопровождалось бы повышением выхода продукта реакции. В этих условиях содержание субстрата могло бы неограниченно возрастать. Ясно, что в процессе эволюции регуляторных функций ферментов отбор должен был сильно противодействовать чрезмерному отклонению величин Км или 5о,5 от области оптимальных концентраций субстратов. [c.119]

Рассмотрим теперь некоторые формы температурных изменений сродства фермента к субстрату и попробуем выяснить, насколько велика их роль в ферментной адаптации к температуре и в компенсации воздействий температуры на метаболизм. [c.262]

Наиболее обычные изменения сродства ферментов к субстратам, наблюдаемые при изменении температуры в нормальных для организма пределах, представлены теоретической кривой на [c.262]

Другой важный фактор, влияющий на ферментативной реакции, — это концентрация субстрата около участка, связывающего субстрат. Если с понижением температуры сродство данных ферментов к их субстратам возрастает, то для любого из этих ферментов степепь положительной температурной модуляции будет обратно пропорциональна концентрации субстрата. Иными словами, с понижением концентрации субстрата величина <Эю для данной реакции будет уменьщаться. Эта зависимость отражена в данных, приводимых в табл. 18. Обращает на себя внимание то, что при достаточно низких концентрациях субстрата скорость реакции при низких температурах (которым соответствует высокое сродство фермента к субстрату) может быть выше, чем при более высоких температурах (при которых сродство понижено). Эти данные служат, пожалуй, наиболее [c.266]

Для случая кз С к2 Км = АГд в уравнении 6.3-13, которое, таким образом, становится особым случаем уравнения 6.3-17. Следовательно, при кз Аг константа Км представляет собой всего лишь меру сродства фермента к субстрату, так как только в этих условиях она становится равной Кз. С другой стороны, Км представляет собой эмпирическую константу, совпадающую с концентрацией субстрата, когда скорость реакции достигает половины своей максимальной величины VmtLx (рис. 6.3-2). Если Км = [8], то поскольку з[Е]о = тах1 уравнение 6.3-17 упрощается [c.346]

Как видно из рис. 47, добавление активатора не влияёт на величину йкат, но уменьшает Кт(каж) ферментативной реакции. В применении к общему уравнению (5.14) это соответствует случаю активации, которую можно назвать синергистической, так как связывание активатора с активным центром фермента увеличивает сродство фермента к субстрату, и наоборот (а < 1, р = 1). Таким образом, схему (5.13) в применении к данному случаю можно за- [c.104]

Активация фосфодиэстеразы при действии комплекса Са +—КМ сопровождается увеличением величины Vmax от 3 до 50 раз и уменьшением эффективной константы сродства фермента к субстрату не более чем в 5 раз в зависимости от способа очистки и времени хранения фермента. Индуцированную комплексом активность фосфодиэстеразы ингибирует большое число различных по своей химической структуре соединений, известных под общим названием антагонисты кальмодулина (АКМ). К ним, в частности, относятся лекарственные препараты, широко применяемые в медицине. при лечении шизофрении, бронхиальной астмы, злокачественных опухолей и других заболеваний. Взаимодействие антагонистов кальмодулина возможно не только с каль-модулином, но и с фосфодиэстеразой, однако последний эффект обычно не учитывают, так как он появляется при значительно более высоких концентрациях антагонистов, чем первый. Действие этих веществ можно представить следующей упрощенной схемой [c.379]

Константа Михаэлиса в определенной мере характеризует сродство фермента к субстрату. Так как эта величина является аналогом константы диссоциации комплекса Е8, то чем ниже А м, тем выше сродство. В то же время Кц, как следует из (6.6), превышает констант диссоциации коьшлекса Е8. Как видно нз уравнения (6.9), А м численно равна значетио а, при К07 0р0м достигается значепие скорости, равное половине от К ах- [c.211]

Цитидинтрифосфат (ЦТФ) ингибирует действие АТК-азы (аспар-тат-транскарбамоилазы), снижая его родство к субстрату. Степень его ингибирующего эффекта может достигать 90% в зависимости от концентрации субстратов. С другой стороны, АТФ активирует АТК-азу, что увеличивает сродство фермента к субстрату. Связывание АТФ и ЦТФ с регуляторным участком АТК-азы носит конкурентный характер. При высокой концентрации АТФ вытесняет ЦТФ из комплекса и последний не может оказывать ингибиторное действие. Активация АТК-азы под действием АТФ, с одной стороны, уравнивает скорости образования пурин- и пиримидиннуклеотидов, с другой стороны, активация АТК-азы под действием АТФ сигнализирует о достаточной его концентрации в качестве субстрата для некоторых реакций биосинтеза пиримидиннуклеотидов, например, для синтеза карбамоилфосфата и фосфорилирования ИМФ и ИТФ. [c.429]

У ОДНИХ ферментов кривая насыщения имеет гиперболическую форму (Л), у других — сигмоидную Б). Концентрацию субстрата, при которой скорость реакции (и) составляет половину 1 п1ах обозначают как Км (в случае гиперболической кривой) или 5о 5 (в случае сигмоидной кривой). Область физиологических концентраций, которые обычно несколько ниже /Сдх или 50 5 ( кажущихся величин сродства фермента к субстрату), заштрихована. [c.20]

Для чего нужны столь высокие концентрации РуДФ-карбо-ксилазы Наиболее очевидным объяснением могут служить факты, о которых мы уже упоминали в то время как содержание СОг в листьях, находящихся в равновесии с окружающей атмосферой, равно около 7 мкМ, величина Кж для РуДФ-кар-боксилазы составляет приблизительно 450 мкМ. Такое огромное несоответствие между сродством фермента к субстрату и физиологическими концентрациями субстрата встречается крайне редко. Понятно, что для эффективной работы РуДФ-карбокси-лазы при условиях, столь далеких от полного насыщения, может потребоваться поддержание необычно высоких концентраций фермента. [c.105]

В отличие от Утах, на которую концентрация солей оказывает незначительное влияние, кажущееся сродство фермента к субстрату резко меняется при изменении концентрации соли. [c.131]

Очевидно, что исследования, проведенные до сих пор на этом ферменте, составляют лищь малую долю того, что еще предстоит сделать. Поэтому пока еще трудно полностью представить себе, как протекала эволюция галофильных регуляторных ферментов. Один вывод, однако, уже можно сделать с уверенностью с функциональной точки зрения влияние соли на сродство ферментов к субстратам и модуляторам имеет гораздо большее [c.135]

Одним из важнейших результатов эволюции белков явилась выработка удовлетворительных параметров сродства ферментов к субстратам. В плане адаптации к температуре эволюция этого важного свойства ферментов характеризовалась двумя главными целями . Прежде всего, как видно из кривых зависимости Км от температуры (рис. 83 и 84), наблюдается тенденция избежать отрицательной температурной модуляции. Если охлаждение все же приводит к уменьшению фермент-субстрат-ного сродства, то это происходит только при температурах, близких к нижнему пределу температур местообитания данного вида или еще более низких. На протяжении долгой эволюционной истории отбор либо устранял либо оттеснял в одну сторону отрицательную температурную модуляцию. Эта же адаптивная стратегия отмечается при изучении некоторых ферментных систем радужной форели, изменяющихся при температурной акклимации (рис. 83 и 84). Пируваткиназа и ацетилхолинэстераза существуют у нее в двух вариантах — тепловом и холо-довом , — синтезируемых преимущественно во время акклимации к теплу и к холоду соответственно. Главное различие между тепловым и Холодовым изоферментами — это различие в зависимости Км от температуры (нечто подобное мы наблюдали и при изучении межвидовых различий в ферментах). Тепловые изоферменты проявляют высокое сродство к субстратам при температурах, близких к верхнему диапазону для данного вида (приблизительно 15—20 °С), и быстро утрачивают его при зимних температурах (примерно 10°С и ниже). Напротив, хо-лодовые изофермеиты лучше всего связывают субстрат при температурах менее 10°С, а при более высоких температурах обнаруживают к нему меньшее сродство, чем тепловые варианты [c.275]