Ферменты Михаэлиса постоянная

Величина называемая константой Михаэлиса, представляет собой константу стационарного состояния, величину, характеризующую сродство комплекса к субстрату в процессе течения реакции. Эта характерная для данного фермента величина (постоянная при определенных условиях), может быть определена экспериментально и является наиболее важной константой в химии ферментов. [c.254]

Внешнее сходство уравнения Моно и уравнения Михаэлиса— Ментен рассматривается как неслучайное, основанием для чего служит общее положение о том, что в основе процессов роста и размножения микробных клеток лежат ферментативные реакции внутриклеточного синтеза. Необходимость сопоставления абсолютных скоростей ферментативной реакции с величиной относительной скорости процесса роста популяции микроорганизмов объяснялась тем, что в случае ферментативной реакции концентрация фермента остается постоянной, а при росте популяции количество фермента увеличивается с возрастанием числа особей. [c.78]

Поскольку у. — постоянная величина, равная ( 1-Ь 2)/ 1 2, величина константы Михаэлиса определяется только средним числом единичных продвижений за время жизни фермент-субстратного комплекса. [c.100]

Пусть число реакционных циклов у данного фермента равно 10 мин- , а его молекулярный вес 60 000. Сколько молей субстрата может переработать за час 1 г фермента, если концентрация субстрата равна удвоенной константе Михаэлиса Предполагается, что в ходе ферментативной реакции концентрация субстрата поддерживается постоянной, а продукты реакции не накапливаются и не оказывают ингибирующего действия. [c.337]

Из приведенного ранее материала вытекает важное заключение одним из наиболее существенных факторов, определяющих скорость ферментативной реакции, является концентрация субстрата (или субстратов) и продукта (продуктов). При постоянной концентрации фермента скорость реакции постепенно увеличивается, достигая определенного максимума (см. рис. 4.12, 4.13), когда дальнейшее увеличение количества субстрата практически не оказывает влияния на скорость ферментативной реакции. В таких случаях принято считать, что субстрат находится в избытке, а фермент полностью насыщен, т.е. все молекулы фермента связаны с субстратом. Ограничивающим скорость реакции фактором в последнем случае становится концентрация фермента. Именно при этих условиях определяют величину максимальной скорости (У ) и значения константы Михаэлиса (К (см. рис. 4.13 4.14). [c.144]

Из уравнения (128) следует, что величина обратной скорости является линейной функцией обратной концентрации субстрата, так как макс и постоянны для данной реакции. Это позволяет экспериментально определять константу Михаэлиса, измеряя скорость при разных концентрациях субстрата. На рис. 55 показано нахождение константы Михаэлиса по экспериментальным данным. Константа Михаэлиса имеет размерность концентрации моль л). Зная концентрацию фермента, можно вычислить к , к% и к . Например, в реакции [c.255]

Как ясно из анализа уравнения (У.4), при экспериментальном изучении зависимости скорости реакции от концентрации субстрата при постоянной концентрации фермента можно получить данные для вычисления константы Михаэлиса и максимальной скорости ферментативной реакции. [c.41]

Это уравнение по форме аналогично уравнению Михаэлиса, при помощи которого может быть найдено отнощение к+ /к+х. Если известна концентрация фермента [Е]о, то также может быть найдена +3, а отсюда к+х. Видоизменяя условия опытов и исследуя кинетику реакции при постоянной [5(1)]о и меняющейся [5(з)]о, можно отыскать значение к+х. Следует, однако, сказать, что не все двухсубстратные реакции подчиняются приведенным закономерностям и в каждом отдельном случае необходима проверка применимости уравнений. [c.68]

При избытке субстрата величина кажущейся константы скорости реакции с ингибитором определится в основном соотношением к 1к+х, с одной стороны, и суммой к+2 VI к-х — с другой. Если лимитирующим скорость реакции звеном (т. е. более медленным процессом) является образование свободного фермента из комплекса Михаэлиса, то кажущаяся константа скорости Ы при некотором избытке [5] станет постоянной и не зависящей от дальнейшего изменения [8]. Это значит, что предельное значение кажущейся константы скорости реакции с ингибитором в этом случае будет равно к-х + А+а). При соизмеримых значениях к и к-х + к+ ) зависимость от [8] при [8] Кт будет сложнее. [c.120]

Скорость ферментативной реакции возрастает по мере увеличения кг [см. уравнение (21-11)] и уменьшения константы Михаэлиса. При постоянной концентрации субстрата скорость реакции находится в линейной зависимости от концентрации фермента в широких пределах концентраций (см. рис. 21-7). Если обе концентрации, и субстрата и фермента, постоянны, ферментативные реакции могут быть использованы для определения следовых количеств активаторов или ингибиторов с высокой специфичностью, свойственной ферментативным реакциям. В этом случае также наблюдается линейная зависимость до определенного верхнего предела концентрации. [c.437]

Лишь для нескольких отдельных ферментных реакций было возможно определить величины констант, входящих в Км- Наименьшей по величине, лимитирующей, была константа Кз, как предполагалось теорией. Однако для многих случаев Кз не была лимитирующей, и поэтому оказалось невозможным принимать величину Км за постоянную диссоциации комплекса фермент—субстрат. Несомненно одно — константа Михаэлиса — это величина, хорошо характеризующая действие фермента. Она связана с комплексным, но подчас очень различным взаимодействием между Е и 5. [c.53]

При постоянной концентрации фермента скорость ферментативной реакции повышается с увеличением концентрации субстрата до насыщения фермента субстратом, достигает максимальной величины и далее не увеличивается (рис. 38, б). Каждая ферментативная реакция характеризуется константой Михаэлиса (К ), определяемой как концентрация субстрата, при которой скорость ферментативной реакции составляет половину максимальной. Величины и используют для характеристики каталитической способности ферментов. [c.99]

Модель 2. Представим себе клетку в виде трубы длиной I, сечением а, заполненную раствором фермента концентрации Ед. Пусть на одном конце трубки поддерживается постоянная концентрация субстрата 5 , а на втором конце концентрация субстрата 5). Примем, как и раньше, что скорость превращения субстрата в продукт задается формулой Михаэлиса — Ментен [c.79]

При этом из зависимости скорости реакции от концентрации субстрата при различных концентрациях ингибитора можно было бы наблюдать кажущийся эффект неконкурентного ингибирования (влияние концентрации ингибитора на максимальную скорость при постоянном значении наблюдаемой константы Михаэлиса). В реакции ингибирования РОН-синтетазы индометацином такой кажущийся эффект неконкурентного ингибирования действительно имеет место. В раствор РОН-синтетазы вводили индометацин в различных концентрациях, смесь фермента с ингибитором инкубировали около часа для установления равновесия, замораживали равновесие понижением температуры до 4°С, после чего изучали зависимости скорости от концентрации арахидоновой кислоты, вводя в реакционную ячейку смесь фермента с ингибитором. Действительно, наблюдаемые закономерности формально эквивалентны случаю неконкурентного ингибирования. Однако смысл этой зависимости для системы индометацин — РОН-синтетаза совершенно отличен от смысла механизма классического неконкурентного ингибирования. В обсуждаемой системе ингибитор блокирует часть активных центров фермента, при этом, естественно, характеристики свободной формы фермента, такие, как наблюдаемая константа Михаэлиса, остаются без изменения. [c.11]

При постоянном потенциале + 150 мВ (относительно н.к.э.) и температуре 30°С электродная функция линейна до концентрации глюкозы 30 мМ с постоянной времени 30 с [9]. При низких концентрациях глюкозы (до 8,0 мМ) сигнал сенсора не зависит от pH в диапазоне pH 7,0-9,0, хотя при высоких концентрациях глюкозы такая зависимость наблюдается. С ростом температуры до 45 °С ток электрода увеличивался со скоростью 4,0%/град, при более высокой температуре происходит инактивация. Присутствие кислорода вызывает уменьшение генерируемого тока, поскольку кислород является естественным акцептором электрона для используемого фермента. Кажущаяся константа Михаэлиса для окисления глюкозы при помощи иммобилизованной этим способом глюкозооксидазы составляла 24 мМ. Поликарбонатная мембрана, помещенная на датчик, не влияет на значение i ,. Однако в случае диализной мембраны повышается до 74 мМ. При этом отклик системы из кинетически контролируемого становится диффузионно контролируемым, что можно использовать для расширения диапазона линейности. [c.233]

На первой стадии процесса происходит трансформация исходного лимитирующего субстрата под действием фермента (или ферментной системы) Е с образованием ключевого метаболита У. Этот процесс представляет собой обычную ферментативную реакцию, и кинетика его описывается классическим уравнением Михаэлиса-Ментен. Ключевой метаболит 5 участвует в процессе репликации и в других параллельных процессах, приводящих к накоплению клеточного материала Р. Предположим, что скорость синтеза ДНК на матрице ДНК пропорциональна концентрации промежуточного метаболита 5 и может быть охарактеризована константой скорости а . По физическому смыслу это может быть константа скорости удлинения полимерной цепи на одно основание. Важным также представляется предположение о том, что скорость биосинтеза фермента Е и белков репликационного комплекса — относительно быстрые процессы, концентрации этих компонентов постоянны и не входят в уравнения скорости процесса. Любое из этих предположений может быть неоправданно, что существенно изменит кинетическое описание, однако это не затрагивает принципы излагаемого метода. [c.601]

Из рис. 43 видно, что все эти величины (ДС , ДОа, ДС , ДС ), характеризующие свободную энергию фермент-субстратного взаимодействия в различных промежуточных состояниях реакции, линейно зависят от свободной энергии переноса субстратного фрагмента К из воды в органический растворитель (ДО итр) - Поэтому на рис. 44 профиль свободная энергия — координата реакции приведен лишь для крайних членов исследуемого ряда субстратов. При построении диаграммы были сделаны два допущения 1) свободная энергия валовой реакции 5 + Н2О Р1 + РдН — это постоянная величина для всех членов изохимического ряда субстратов и равная приблизительно нулю [116, 117 ] 2)/Ср.н Кз, поскольку константа Михаэлиса в реакциях, катализируемых химотрипсином, слабо зависит от природы уходящей группы (см. табл. 25 и 26) [6, 7, 119]. Проанализируем далее, как изменяется профиль свободная энергия — координата реакции при вариации структуры субстрата. [c.151]

Отсюда видно, что скорость ферментативной деструкции полимера при малой концентрации субстрата зависит от обоих показателей множественной атаки — эффективности гидролиза, г/ , или доли расщепленных связей за продвижение субстата на одну мономерную единицу, и среднего числа единичных продвижений за время жизни фермент-субстратного комплекса, т1 . В то же время максимальная скорость ферментативной деструкции (при насыщающей концентрации субстрата) определяется только эффективностью гидролиза, так как величина ta., предполагается постоянной. Левая часть выражения (77) в соответствии с уравнением Михаэлиса — Ментен (при [5]о<С/(т) равна йкат [5]о//Ст, а выражения (78) — кат) СЛСДОВЗТбЛЬНО [c.100]

Первая концепция внутренне противоречива. Дело в том, что непродуктивное связывание приводит к параллельному уменьшению констан1Ы Михаэлиса (увеличению константы ассоциации субстрата с ферментом) и каталитической константы ферментативной реакции, но их отношение должно остаться постоянным. Однако из табл. 38 видно, что отношение Акат/ т(каш) при переходе от длинных к коротким олигосахаридам не постоянно, а резко уменьшается (в несколько десятков тысяч раз при переходе от гексамера к тримеру) и не может быть объяснено возрастанием непродуктивного связывания. [c.196]

В число основных факторов, определяющих начальную скорость ферментативной реакции, входят концентрация фермента и субстрата, pH и температура, наличие активаторов и ингибиторов, причем концентрация субстрата является одним из наиболее важных. График зависимости между начальной скоростью и концентрацией субстрата выражается в виде ветви равнобочной гиперболы. Краеугольным камнем ферментативной кинетики является теория Михаэлиса-Ментен о механизме взаимодействия фермента и субстрата через образование про.межуточного фермент-субстратного комплекса, что является исходным моментом самых современных концепций. Теория исходила из факта, что равновесие между ферментом и субстратом достигается быстрее, чем разрушается фермент-субстратный комплекс. Однако анализ, проведенный Бригсом и Холдейном, показал, что в любой момент реакции скорости образования и распада фермент-субстратного комплекса практически равны, то есть достигается стационарное состояние, в котором концентрация промежуточного соединения постоянна. На основании этого было предложено уравнение, выполняемое для многих механизмов реакций, катализируемых ферментами, которое на- [c.203]

Это уравнение удобнее рассматривать в неинтегрированном виде. Обозначив —dSIdt через v, найдем, что кривая зависимости v от So имеет вид. представленный на рис. 42. Эта зависимость имеет тот же вид, как и общеизвестные в химии ферментов уравнение Михаэлиса— Ментона и в адсорбции уравнение Лэнг-мюра, и тесно связана с уравнением, описывающим перенос цепи при винильной полимеризации. Легко показать, что постоянная защиты k, /k.2, выражающая отношение скорости реакции радикалов с веществом Р к скорости реакции радикалов с субстратом S, равна значению So, при котором v равно половине максималь-НОЙ скорости При высоких концентрациях субстрата рассматриваемая скорость инактивации достигает Рмакс. так как действие вещества Р постепенно падает при возрастании So. [c.235]

Ферменты-это белки, катализирующие строго определенные химические реакции. Они связываются с молекулой субстрата, в результате чего образуется промежуточный фермент-субстратный комплекс, который затем распадается на свободный фермент и продукт реакции. При повьппении концентрации субстрата 8 и постоянной концентрации фермента Е каталитическая активность последнего будет повьппаться до тех пор, пока не достигнет характерной для данного фермента максимальной скорости imax при которой практически весь фермент находится в форме комплекса Е8 и, следовательно, насьпцен субстратом. Такая зависимость между концентрацией субстрата и скоростью ферментативной реакции описывается гиперболича кой кривой. Концентрация субстрата, при которой скорость реакции составляет половину величины Р пах, получила название константы Михаэлиса-Ментен (Км). Эта константа является характеристикой каталитического действия фермента применительно к какому-то определенному субстрату. Уравнение Михаэлиса-Ментен [c.267]

Независимо были проведены сходные опыты с очищенной нейраминидазой из Z). pneumoniae и при этом были получены такие же результаты [ 63, 1111. Как оказалось, фермент обладал низкой специфичностью, поскольку при реакции выделялась также N,0-диaцeтилнeйpaминoвaя кислота [631. В связи с этим описанные опыты не могли разрешить вопрос о гомогенности остатков сиаловых кислот. Недавно была проведена очистка больших количеств нейраминидазы из D. pneumoniae и изучено ее действие на -кислый гликопротеин [821. Скорость отщепления N-ацетилнейраминовой кислоты остается постоянной до тех пор, пока не отщепится 90% остатков, а при продолжительной инкубации можно получить 100%-нов отщепление. Оптимум действия фермента находится при pH 6,5, константа Михаэлиса равна 3,5 -10 М для проявления активности фермента не требуется присутствие ионов металлов. [c.84]

Как и при всякой ферментативной реакции, между ферментом и субстратом (облученной ДНК, или синтети-ческим полинуклеотидом) в темноте образуется устойчивый комплекс, который может быть выделен путем ультрацентрифугирования или гельфильтрации. Размеры сорбционного центра фермента достаточно велики, поскольку фрагменты политимидиловой кислоты, содержащие менее девяти мономеров, с ним не комплексируют. В отличие от обычных ферментативных реакций каталитический акт в фермент-субстратном комплексе фотореактивирующий энзим — облученная ДНК не протекает без видимого света, т. е. фермент работает в электронно-возбужденном состоянии. Прн постоянной интенсивности света реакция мономеризации подчиняется кинетическому уравнению Михаэлиса — Ментена [c.295]

Механизм функционирования галоалкандегалогеназы. Авторы ряда работ применили рентгеновскую кристаллографию к изучению механизма каталитического акта галоалкандегалогеназы (табл. 1.10) [503 -505]. Трехмерные структуры фермента, монокристалл которого постоянно находится в маточном растворе, были расшифрованы по картам электронной плотности, рассчитанным по дифракциям образца в отсутствие и в присутствии субстрата 1,2-дихлорэтана [504]. При pH 5 и 4°, условии, далеком от оптимального, (pH 8,2 и 22°), субстрат связывался с активным центром, однако развития каталитической реакции не происходило. Образовавшийся невалентный фермент-субстратный комплекс Михаэлиса оставался стабильным как угодно долго, и поэтому его структура могла быть определена при использовании излучения рентгеновской трубки, экспозиции в 48 ч и сохранении всех других условий анализа нативного фермента. Найденное расположение субстрата в активном центре в схематической форме представлено на рис. 1.39. Один атом хлора ( lj) в комплексе располагается на расстояниях 3,6 и 3,2 A от атомов азота боковых цепей Тгр-125 и Тгр-175 и взаимодействует с водородами двух связей N-H. Другой атом хлора ( I2) стабилизирован дисперсионными взаимодействиями с бензольными кольцами Phe-128 и Phe-172. В найденной конформации субстрата в активном центре атом углерода С] сближен с кислородом 0° боковой цепи Asp-124 (3,8 А), что главным образом и обусловливает продуктивность невалентного комплекса. При нагревании кристаллического образца до комнатной температуры происходит разрыв связи С]-С1], [c.148]

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]

Детальный анализ отдельных механизмов здесь не приводится (см. М. Диксон, Э. Уэбб. Ферменты , 1982). Однако следует отметить, что рассмотренный подход, а именно определение кид1етиче-ских констант на основе анализа наклонов и пересечений с осями, применим только в том случае, когда уравнение скорости можно привести к линейному виду. Для уравнений типа Михаэлиса — Ментен это сделать несложно. Для многосубстратных реакций специально подбирают условия, когда концентрации ряда субстратов постоянны и являются насыщающими, поэтому можно пренебречь некоторыми членами уравнения. Для неупорядоченных механизмов с альтернативным связыванием субстратов в стационарных условиях устранить квадратичные члены в уравнениях скорости не удается. поэтому для исследования таких случаев требуется применение каких-то других методов. [c.27]

Скорость всех ферментативных реакций зависит (при прочих постоянных условиях) от концентрации фермента и его субстрата. Рис. 8.3 иллюстрирует эту зависимость. В то время как при увеличении концентрации фермента скорость реакции увеличивается линейно, по мере возрастания концентрации субстрата (при постоянной концентрации фермента) она увеличивается гиперболически, достигая предельной максимальной скорости. Это указывает на то, что фермент должен иметь конечное число участков, взаимодействующих с субстратом после заполнения всех участков дальнейшего увеличения скорости не происходит, и фермент оказывается насыщенным субстратом. Михаэлис и Ментен в 1913 г. одними из первых проанализировали кинетику ферментативного процесса и вывели общее уравнение скорости (известное в настоящее время как уравнение Михаэлиса — Ментен) для реакции, в которой происходит обратимое взаимопревращение одного субстрата и одного продукта. Они предположили, что фермент Е взаимодействует с субстратом 5, образуя фермент-субстратный комплекс Е5, из которого затем освобождаются фермент и продукт Р [c.249]