Ферментативные реакции, обратимость

Следует отметить, что в выяснение биологической роли витамина В и пиридоксальфосфата в азотистом обмене существенный вклад внесли А.Е. Браунштейн, С.Р. Мардашев, Э. Снелл, Д. Мецлер, А. Майстер и др. Известно более 20 пиридоксалевых ферментов, катализирующих ключевые реакции азотистого метаболизма во всех живых организмах. Так доказано, что пиридоксальфосфат является простетической группой аминотрансфераз, катализирующих обратимый перенос аминогруппы (КН,-группы) от аминокислот на а-кетокислоту, и декарбоксилаз аминокислот, осуществляющих необратимое отщепление СО от карбоксильной группы аминокислот с образованием биогенных аминов. Установлена коферментная роль пиридоксальфосфата в ферментативных реакциях неокислительного дезаминирования серина и треонина, окисления триптофана, кинуренина, превращения серосодержащих аминокислот, взаимопревращения серина и глицина (см. главу 12), а также в синтезе б-аминолевулиновой кислоты, являющейся предшественником молекулы гема гемоглобина, и др. [c.227]

Обратимые ферментативные реакции [c.18]

Типы ингибирования. Различают обратимое и необратимое ингибирование. Если ингибитор вызывает стойкие изменения пространственной третичной структуры молекулы фермента или модификацию функциональных групп фермента, то такой тип ингибирования называется необратимым. Чаще, однако, имеет место обратимое ингибирование, поддающееся количественному изучению на основе уравнения Михаэлиса-Ментен. Обратимое ингибирование в свою очередь разделяют на конкурентное и неконкурентное в зависимости от того, удается или не удается преодолеть торможение ферментативной реакции путем увеличения концентрации субстрата. [c.148]

Для реакций, протекающих по более сложным механизмам (по сравнению с механизмом Михаэлиса—Ментен), стационарное состояние существует лишь при некоторых дополнительных условиях, определяемых соотношением констант скоростей индивидуальных стадий. Так, например, для обратимой ферментативной реакции с участием одного промежуточного соединения [c.173]

Влияние обратимых эффекторов (ингибиторов и активаторов) на кинетику ферментативных реакций [c.79]

С другой стороны изучение ферментативных реакций в стационарном режиме имеет ряд существенных недостатков. Наиболее важным из них является то, что стационарная кинетика дает весьма ограниченную информацию о детальном кинетическом механизме ферментативной реакции. Стационарная кинетика, отражая лишь лимитирующие стадии процесса, практически не дает информации о быстрых , нелимитирующих стадиях превращения субстрата в активном центре фермента. Определение элементарных констант скорости многостадийной ферментативной реакции из данных стационарной кинетики не представ-ляется.возможным. Действительно, кинетика каталитической реакции, включающей п промежуточных соединений (схема 5.16), описывается 2 п + 1) константами скорости. Стационарная же скорость этой обратимой реакции независимо от числа промежуточных соединений, принимающих участие в механизме реакции, дается уравнением (см. гл. VI) [c.174]

Влияние обратимо действующего эффектора (Э) на двухстадийную ферментативную реакцию может быть передано следующей схемой, если полагать, что эффектор комплексуется с ферментом (или с фермент-субстратным комплексом) в соотношении 1 1 [c.219]

Кинетический метод двухкомпонентного обратимого ингибирования ферментативных реакций [c.227]

Обращаем внимание на то, что, хотя ферментативная реакция обратима, мы не показываем на схеме обратную стрелку (к ), символизирующую превращение Е и Р в промежуточный комплекс. Это означает, что мы рассматриваем тот случай, когда определяющую роль в кинетике играет превращение комплекса ЕЗ в продукт. Можно сказать иначе — в ходе реакции концентрация ЕЗ остается почти постоянной, следовательно [c.94]

Аденозиндифосфат может образовываться в результате фосфорилирования аденозиимонофосфата (АМР) аденозинтрифосфатом в обратимой ферментативной реакции, катализируемой миокиназой схема (73) . [c.625]

В общем случае влияние обратимо действующих эффекторов на двухстадийную ферментативную реакцию может быть передано схемой (5.13). В этой схеме предусмотрено взаимодействие эффек- [c.79]

Обеспечить условия измерения начальной скорости реакции. Скорость ферментативной реакции, измеряемая по количеству превращенного субстрата или образовавшегося продукта реакции, со временем снижается. Это можно объяснить целым рядом причин снижением степени насыщения фермента субстратом, который расходуется в процессе ферментативной реакции, так что концентрация его в системе уменьшается увеличением скорости обратной реакции (если реакция обратима) возможным ингибированием фермента образующимися продуктами реакции изменением [c.207]

Наиболее полную информацию о кинетике ферментативных реакций дает изучение их протекания в нестационарном режиме (см. гл. V). Исследование стационарной кинетики ферментативных процессов имеет ограниченное значение для понимания многостадийного механизма действия ферментов. Это связано прежде всего с тем,что в общем случае невозможно однозначно приписать экспериментально определяемые значения констант скоростей индивидуальным химическим стадиям (см. 1 гл. V и VI). Тем не менее кинетические параметры типа = = У/(Е](,и Кт.каж, которые, следуют из основного уравнения стационарной кинетики — из уравнения Михаэлиса (6.8), как показал Альберти с сотр. [1], позволяют оценить нижний предел константы скорости любой индивидуальной стадии ферментативной реакции [типа (6.9) или даже более сложного обратимого процесса (5.16)]. [c.268]

Пусть ферментативная реакция протекает с образованием п -(- 1 ферментных комплексов EXi, включая свободный фермент, т. е. I = О, 1,. .., п. Сопоставим с каждым комплексом узел графа I, I и т. д., а с каждой стадией взаимодействия — две противоположно направленные ветви, если стадия обратима, или одну направленную ветвь, если стадия необратима. Каждую ветвь охарактеризуем ее величиной— вероятностью осуществления данной стадии равной константе скорости кц или константе кц, умноженной на концентрацию лиганда в стадиях взаимодействия фермента с лигандом. Скорость стадии Vij вдоль ветви I / равна [c.462]

Для вывода уравнения стационарной скорости ферментативной реакции, в которой происходит обратимая изомеризация фермента с образованием неактивного конформера (схема 6.27), запишем уравнение материального баланса по ферменту (в случае [8]о [Е]о), а также выражения для скорости распада фермент-субстратного комплекса и для константы диссоциации фермент-субстратного комплекса [c.138]

Частным случаем квазистационарного приближения является квазиравновесное приближение. Его можно использовать, если одна из стадий процесса обратима, причем равновесие устанавливается чрезвычайно быстро. Это приближение будет использовано при рассмотрении теории активированного комплекса и при выводе уравнения скорости ферментативных реакций. [c.266]

Шиффовы основания образуются быстро (часто в течение долей секунды), но не мгновенно, и для достижения скоростей, характерных для ферментативных реакций, необходимо, чтобы одна или обе стадии реакции (7-38) протекали с участием катализаторов [105]. Обычно эта реакция полностью обратима, и константы образования шиффовых оснований часто бывают низкими. Поэтому карбонильное соединение, присутствующее в малых количествах, может полностью не прореагировать с амином, если карбонильная группа и аминогруппа не приведены в контакт на поверхности фермента. [c.144]

Алгоритм, предложенный Кингом и Альтманом, можно проиллюстрировать на примере обратимой ферментативной реакции с одним субстратом. Схема реакции записывается в виде треугольного цикла, где вершины соответствуют состояниям фермента, а каждая стрелка изображает стадию и указывает направление ее протекания [c.193]

ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ КИНЕТИКА. Особенность таких р-ций — нелинейная зависимость скорости Ь от концентрации субстрата [S]. Фермент Е и субстрат реагируют обратимо с образованием комплекса ES, к-рый распадается с образованием продукта р-ции Р и исходного фермента [c.617]

Скорость любой ферментативной реакции непосредственно зависит от концентрации фермента (рис. 4.19). Существующая линейная зависимость между этими величинами, когда скорость реакции прямо пропорциональна количеству присутствующего фермента, справедлива только в определенных условиях, например в начальный период ферментативной реакции, так как в этот период практически не происходит обратной реакции, а концентрация продукта оказывается недостаточной для обратимости реакции. Именно в этом случае скорость реакции (точнее, начальная скорость реакции у) будет пропорциональна концентрации фермента. Как было [c.144]

Конкурентным называют ингибитор, обратимо взаимодействующий с активным центром фермента. Как правило, конкурентные ингибиторы по структуре похожи на субстрат и могут вытесняться из фермент-ингибиторного комплекса избытком субстрата. Взаимодействие с конкурентным ингибитором не приводит к денатурации или инактивации фермента, поэтому при замене ингибитора на субстрат скорость ферментативной реакции не снижается (рис. 6.10). [c.76]

Даже при биосинтезе глюкозы, который протекает в основном по пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций гликолиза, [c.446]

А, И, Опарин выдвинул теорию обратимости ферментативных реакций в живой клетке, [c.679]

Переаминированнем называют также ферментативную реакцию обратимого переноса аминогрупп между амино- и кетокислотами. Эта реакция играет важную роль в процессе обмена веществ. [c.298]

Подобно другим факторам, влияющим на скорость ферментативной реакции, обратимые ингибиторы могут изменять величину либо константы Кт, либо Ктах, либо обеих констант. По этому принципу принято делить ингибиторы на конкурентные (увеличивающие Кт), неконкурентные (не влияющие на Кт, но уменьшающие 1 тах), бесконкурентные (в одинаковой степени уменьшающие Кт и Утах) И СМеШаННЫе (произвольно меняющие Кт и Кшах) Активаторы разделяют на обычные и необходимые. [c.28]

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]

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]

В последнее время работами Хесса с сотрудниками [5—7] на примере а-химотрипсина был развит новый метод изучения кинетики начальных стадий ферментативных реакций, получивший название метода вытеснения профлавина . Метод основан на том факте, что краситель профлавин (3,6-диаминоакридин) при связывании с а-химотрипсином в водном растворе изменяет свой спектр поглощения в ультрафиолетовой области. Величина разностного спектра поглощения, имеющего максимальное значение при длине волны 465 нм, пропорциональна -концентрации комплекса фермент-профлавин. Введение в систему фермент-профлавин субстрата, конкурирующего с красителем за связывание на активном центре а-химотрипсина, приводит к двум последовательным процессам вытеснения профлавина. Первый, очень быстрый процесс, заключается в обратимом вытеснении красителя из комплекса его с ферментом за счет образования нековалентного фермент-субстратного комплекса. Второй процесс, времена прохождения которого лежат обычно в пределах разрешения установок типа остановленной струи , вызван химическим взаимодействием субстрата с ферментом (например, образованием ацилферментного промежуточного соединения), что приводит к дополнительному уменьшению концентрации комплекса фермент-профлавин. Изучение кинетики второго процесса при различных концентрациях субстрата в дополнение к изучению кинетики ферментативной реакции в стационарном режиме позволяет сделать заключения о стадийности изучаемой реакции, а также найти значения констант скоростей промежуточных стадий ферментативной реакции. [c.188]

В целях упрощения обработки кинетики квазиравновесных ферментативных реакций с помощью метода графов, М. В. Воль-кенштейн с сотрудниками разработали так называемый диаграммный метод анализа ферментативной кинетики [5—8]. Согласно данному методу, дальнейшее упрощение анализа графов достигается тем, что для обратимых стадий ферментативного процесса выписываются не константы скорости, а константы равновесия. В этом случае линии, соединяющие вершины графа, называют дугами (аналоги ветвей в графах стационарных реакций). Величина дуги равна отношению констант скоростей прямой и обратной реакции (по отношению к ориентации дуги). Дуги ориентируются от входа, за который обычно принимают состояние свободного фермента. Наконец, выходом диаграммы называют вершину, из которой получается продукт ферментативной реакции и свободный фермент. В этом случае из выхода ведет не дуга, а ветвь, величина которой равна константе скорости стадии образования продукта. [c.292]

В работе [28] рассмотрена кинетическая модель двухсубстратной ферментативной реакции, в которой фермент, реагирующий по пингнпонг -механиэму, претерпевает в ходе реакции обратимый аллостерический переход [c.299]

Иягибировавие ферментативных реакций м. б. обратимым и необрати.мым. В обоих случаях И, способен к образованию комплекса с ферментом, но не м. 6. подвергнут каталитич. превращению и препятствует образованию комплекса фермент-субстрат. Напр., бутанол ингибирует гидролиз сложных -эфиров, катализированный карбоксипептидазой. Различают след, случаи обратимого ингибирования. [c.221]

В общем случае для ферментативной реакции существует оптимальное значение pH при увеличении или уменьшении pH по сравнению с его оптимальным значением максимальная скорость Уд падает. В нейтральной области pH влияние его изменений на реагирующую систему носит обычно обратимый характер, но при предельных значениях pH (соответствующих сильнокислой или сильнощелочной среде) белки подвергаются необратимой денатурации. Влияние обратимых изменений pH на кинетику можно объяснить изменениями степени ионизации субстрата если же в исследуемом интервале pH степень ионизации субстрата не меняется, то изменения в кинетике объясняются ионизацией фермент-субстратного комплекса. Если фермент-суб-стратный комплекс существует в трех состояниях с разным числом протонов и если только промежуточная форма разлагается с образо ванием продуктов, то уравнение, описывающее влияние pH на максимальную скорость реакции, можно вывести из схемы [c.322]

По данным группы исследователей, возглавляемой Фуйимаки и Ямашитой, реакции, катализируемые протеазами, обратимы, как и другие ферментативные реакции [19]. На основе серии анализов хроматографией в геле [20, 113, 123], инфракрасной спектрометрией [132], турбидиметрией [123], мечением изотопами [129], электрофорезом в геле [132] и измерением изоэлектрической точки [132] они предложили для пластеинов, образованных при участии а-химотрипсина, механизм, в первую очередь включающий образование пептидно-химотрипсинового комплекса в положении серина 195 молекулы фермента, после чего следует нуклеофильная [c.610]

При биосинтезе глюкозы, который протекает в основном по пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций гликолиза, синтез отличается от распада в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно, в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пируват образуется катаболически из фосфоенолпируВата путем трансфосфорилирования - переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах он используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пируват карбоксилируется до оксалоацетата и только потом превращается в фосфоенолпируват (описанные реакции см. на Метаболической карте). [c.451]

Первая стадия окисления глутаминовой кислоты аналогична реакции окислительного дезаминирования. Восстановленный НАДН далее окисляется при участии флавиновых ферментов и цитохромной системы (см. главу 9) с образованием конечного продукта воды. Образовавшийся аммиак благодаря обратимости ферментативной реакции, но обязательно в присутствии восстановленного НАДФН может участвовать в синтезе глутамата из а-кетоглутаровой кислоты. Различают три разных типа глу- [c.433]

Они постулировали, в частности, что ферментативная реакция является двухстадийной. На первой стадии фермент вступвет в быстрое обратимое взаимодействие с субстратом в результате образуется фермент-субстратный комплекс Е8 [c.179]

Научно-исследовательская деятельность развивалась в трех направлениях теоретические и экспериментальные исследования по проблеме происхождения жизни исследования действия ферментов в живой клетке разработка биохимической технологии пищевых производств. Выдвинул (1922) теорию происхождения жизни на Земле. В ней обобщен накопленный наукой по этой проблеме фактический материал, прослежены этапы образования и последующей эволюции органических соединений, приведшие к возникновению белковых веществ, коллоидных систем и затем первичных живых тел. Согласно этой теории возникновение жизни является закономерным этапом развития материальной организации, достижению которого предшествует последовательное образование белковоподобных полимеров, комплексных коллоидных систем — коацерватоа и, наконец, простейщих живых тел. Теория Опарина легла в основу почти всех современных представлений о происхождении жизни. Создал (1935) теорию обратимости ферментативных реакций в живой клетке, объясняющую осо- [c.373]