§3.2. Действие ферментов биохимических реакций

Ферменты – биологические катализаторы (увеличивают скорость реакции), входят только в промежуточные продукты реакции, теоретически они не расходуются.

Можно выделить два механизма действия ферментов.

1. Снижают энергию активации Е_А.

2. Увеличивают энтропию образования активированного множителя ( )

• Если скорость реакции сильно зависит от температуры, то фермент снижает Е_А (исходя из ). Чем выше температура, тем выше скорость реакции,

Q₁₀=2÷2,5

• Если влияние температуры слабое, то фермент увеличивает энтропию образования активированного множителя,

Q₁₀=1÷1,5

Благодаря наличию ферментов происходят реакции, которые невозможны в природе (организме).

S+E ⇄ ES →

S – субстрат

E – фермент

p_i – продукт реакции

ES – активированный комплекс субстрат-фермент

, (уравнение Михаэлисса-Ментен)

с – концентрация

k – константа

υ₀ – максимальная скорость реакции

Согласно закона действующих масс, на 1-м этапе реакции, зависимость – линейная, затем фермент расходуется полностью и (υ₀) скорость становится максимальной.

Глава 4. Биологические мембраны

§4.1. Строение и функции биологических мембран

Мембрана состоит из липидов, преимущественно фосфолипидов, так же в ней есть встроенные белки, выполняющие различные функции.

О дна часть фосфолипидов является полярной, другая – неполярной:

1 – белки, находящиеся на поверхности (поверхностные белки)

2 – полупогруженные белки

3 – полностью погруженные белки

4 – белки, формирующие «ионный» канал

5 – «ионный» канал

Функции мембран:

1. Механическая (поддерживает структурную целостность того образования, которое она окружает)

2. Барьерная (мембрана является преградой, в ряде случаев, непреодолимой для различных веществ)

3. Матричная функция (мембрана является матрицей (опорой), поддерживающей белковые молекулы, выполняющие различные функции (образование АТФ, метаболические реакции)).

§4.2. Искусственные мембраны

1. На поверхность воды наносится капля органического растворителя, содержащего фосфолипиды (этанол, эфир). Капля растекается по поверхности воды.

2. Липосомы, образуются при обработке смеси воды и фосфолипидов ультразвуком.

Изучают влияние состава фосфолипидов на биологическую мембрану на поверхности липосом.

3. Растворенные фосфолипиды в смеси хлороформа с этанолом (Мюллер)

С помощью этого способа изучают свойства мембран.

Глава 5. Пассивный транспорт веществ через биологические мембраны.

Под транспортом понимается перенос веществ через мембрану;

Пассивный транспорт – такой перенос, который осуществляется за счет разностей концентраций, эл. поля, при этом энергия клетки не расходуется

Активный транспорт – перенос за счет энергии клетки в противоположную сторону увеличения потенциала.

§5.1. Диффузия

Осуществляется за счет хаотичного движения молекул. Описывается уравнением Фика:

j_iд=-D_igradc_i (1);

j – поток диффузии i-го компонента (моль/м²с)

D_i – коэффициент диффузии

с – концентрация (моль/м³)

Градиент концентрации померить очень трудно, следовательно, удобней измерить концентрацию раствора с одной и другой стороны, поэтому в биологической практике чаще используют

(2),

p_i – проницаемость мембраны по i-му компоненту.

с_i

мембрана

внутри клетки

c_i1

c_i2 снаружи клетки

l х

Допустим, что (3)

(подставим выраженные из (3) c_iм1 и c_iм2) = = .

Согласно уравнению Фика:

(4)

(5)