Конкурентное ингибирование.

Механизм такого ингибирования в общих чертах связан с тем, что химическая природа ингибитора близка к химической природе субстрата.

Например, активность сукцинатдегидрогиназы может быть подавлена низкомолекулярными дикарбоновыми кислотами, например, щавелевой или пропандиовой кислотами.

СукцинатФУМАРАТ

Возникает комплекс фермент-ингибитор. Конкурентное ингибирование может быть снято путём увеличения концентрации субстрата.

Для внутриклеточных процессов характерно обратимое ингибирование. Конкурентное ингибирование.

1. Зависит от концентрации субстрата

2. Ингибитор является структурным аналогом субстрата, конкурируя с субстратом за АЦ, при повышении концентрации одного из этих компонентов уменьшается вероятность связывания другого (при повышении концентрации субстрата, он может полностью вытеснить ингибитор из АЦ).

Конкурентное и неконкурентное ингибирование легко различить по графикам

Лайнуивера-Берка.

Графики представляют собой зависимость обратной скорости (1/Vo) от обратной

концентрации субстрата (1/[S]).

Чем выше точка А, тем Vo меньше.

При бесконечно большой [S] скорость ферментативной реакции не меняется (т.А), т.к. при этом происходит полное вытеснение ингибитора из АЦ большими концентрациями субстрата, Km при этом увеличивается (т.к. она зависит от [S], а она здесь увеличивается).

Неконкурентное ингибирование.

Ингибитор по структуре не похож на субстрат, не конкурирует с субстратом за АЦ, а присоединяется в другом центре - аллостерическом, при этом происходит уменьшение максимальной скорости ферментативной реакции, a Km остаётся неизменной, т.к. не зависит от [фермента].

Уменьшение Vmax происходит потому, что при помощи ингибитора из ферментативной реакции выводятся молекулы фермента, меньше молекул фермента, меньше Vmax. График Лайнуивера-Берка выглядит следующим образом:

Ингибитор присоединяется к аллостерическому центру, изменяет конформацию

фермента—» АЦ

2 фермента выводится из реакции —> V [.

Биохимия нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Матричные биосинтезы.

Вопросы:

1. структура нуклеотидов-мономеров нуклеиновых кислот. Структура азотистых оснований - пуриновых (А, Г) и пиримидиновых (У, Т, Ц). Нумерация атомов в азотистых основаниях, в рибозе и дезоксирибозе (с.98)

- нумерация в пуриновых и пиримидиновых основаниях ведется в противоположном направлении, С5 находится в одном и том же положении

2. Отличие нумерации в рибозе и дезоксирибозе

3. Связи в нуклеотидах (с. 102) (эфирная, B-N-гликозидная)

4. Принцип названия нуклеотидов (5)

5. Первичная структура нуклеиновых кислот (связи между нуклеотидами) (с.101-105)

6. Отличия в нуклеотидах ДНК и РНК (с.97, 101)

7. Вторичная структура ДНК (с. 108), где находится ДНК, правило Чаргаффа, модель Уотсона и Крика; основные черты модели (4), каким образом образуются водородные связи между цепями ДНК (с. 108)

8. Структура и функции РНК (с. 100), ш-РНК (с.516), м-РНК (с.518), р-РНК (с.513) Биологически важные производные нуклеотидов (моно- и динуклеотидов).

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота - основной внутриклеточный переносчик

свободной энергии.

[АТФ] ~ 1 ммоль/л. По структуре - это аденозин с тремя остатками фосфорной кислоты в

пятом положении пентозы. При гидролизе 1 моля АТФ высвобождается 7 ккал энергии.

В результате катаболизма (ферментативное разрушение белков, жиров, углеводов,

поступающих с пищей). Энергия из химических связей накапливается путём

фосфорилирования АДФ и АТФ, которая затем в процессах анаболизма используется за

счёт обратной реакции (АТФ=АДФ+Ф).

АТФ необходима для биосинтеза веществ, мышечного сокращения, функционирования

K/Na насосов, т.е. активного транспорта.

В АТФ очень легко разрушаются связи между остатками фосфорной кислоты с

выделением большого количества энергии - макроэргические связи.

Кроме АТФ переносчиками энергии являются:

ГТФ и АТФ - биосинтез белка;

АТФ и УТФ - биосинтез полисахаридов;

АТФ и ЦТФ, дАТФ, дГТФ, дТТФ, дЦГФ - в биосинтезе ДНК.

цАМФ-3,5-аденозинмонофасфат-медиатор внеклеточных сигналов (например,

гормонов). Образуется из АТФ под действием фермента аденилатциклазы.

цГМФ-антагонист цАМФ.

Производные урациловых участвуют в качестве коферментов в различных реакциях

метаболизма гексоз и синтезе гликогена, например, уридиндифосфатлюкоза -

предшественник в синтезе гликогена, УТФ используется в реакциях превращения

галактозы в глюкозу.

Некоторые нуклеозиды 5 - фосфаты выполняют роль переносчиков молекул, например,

КоА является производным нуклеотида, переносит ацильные группы и ацетильные

радикалы, содержит витамин - пантотеновую кислоту.

Производные нуклеотидов: ФАД, НАД, не являются продуктами гидролиза нуклеиновых

кислот, а синтезируются самостоятельно и являются производными витаминов.

НАД - никотинамидадениндинуклеотид, производное витамина РР,

ФАД - флавинадениндинуклеотид, производное витамина В ;

функции: связующие звенья между процессами анаболизма и катаболизма. Содержат

аденозин-5-фосфат, переносят 2Н=2р+ё

ФАДН₂,- восстановленная форма ФАД⁺ .

НАДН + Н⁺"- т.к. этот кофермент переносит не 2 атома Н , а гидрид-ион (2ё и 1р).

Матричные биосинтезы. Основными матричными биосинтезами являются:

1. биосинтез ДНК или репликация (матрица - уже существующая молекула ДНК);

2. биосинтез РНК с использованием матрицы ДНК - это транскрипция;

3. биосинтез белков (трансляция) с использованием в качестве матрицы матричной РНК.

Репликация ДНК.

Механизм: спираль раскручивается, цепь расходится, а затем каждая одноцепочечная половина ДНК достраивается до целой двухцепочечной по принципу комплиментарности, в результате получается 2 двухцепочечные молекулы ДНК -полуконсервативный способ.

Консервативный способ когда вновь синтезированная цепь образуется без раскручивания.