Ферментативный катализ

Зона1-кол-во субстрата меньше,чем активных центров.Зона2-концентрация активынх центров и субстратов почти одинакова, но активные центры не все заполнены субстратом. Зона3-все активные центры заполнены субстратом.

Лимитирующей стадией(самой медленной)являеся разложение фермент-субстратного комплекса. Зависимость скорости разложения от конц субстрата дается в уравнении

Практически все биохим .реакции ,протекающие в живых организмах, идут под действием биологических катализаторов -ферментов .Ферменты(энзимы)-белковые молекулы, которые катализируют химические реакции в живых системах. В ферментах выделяют активные центры- определенные участки белковых молекул, захватывающих субстрат(различные вещества), причем разложенные направляются по строго определенному пути, и аллостирические центры- участки ферментов, которые распознают субстрат и способствуют его размещению в активном центре.

Специфические свойства ферментов

1.Размеры-молекулярная m=10^5-10^7

2.реакции протекающие под действием ферментов ,относят к спец.классу ультрамикрогетерогенных(т.к. размеры молекул ферментов сопоставляются с размерами коллоидных частиц)

3.Чрезвычайно высокая каталитическая активность.(T1/2 мочевины составляет 10^9сек.

Ферментативный катализ имеет две характерные особенности:

1.Высокая специфичность.Действие ферментов носит строго ориентированный характер. Так уреаза разрушает мочевину, алкогольдегидрогеназа- группу спиртов.Амилаза катализирует процесс расщепления крахмала, представляющего собой цепь одинаковых глюкозных звеньев, но не катализирует гидролиз сахарозы.

2.Высокая активность, на несколько порядков превышает активность неорганических катализаторов, что объясняется значительным снижением энергии активации процесса ферментами.(константы скорости гидролиза мочевины в присутствии кислоты и уреазы различаются на 13 порядков, составляя 7,4*10^-7 и 5*10^6 c^-1.

2. Биогенные элементы- элементы ответственные за построение и жизнедеятельность клеток организма.

Важнейшие биогенные элементы: 1. Элементы-органогены

2. Металлы жизни 3. Различные макро- и микроэлементы

Элементы-органогены- главные химические элементы, входящие в состав организма, составляющие основу жизнедеятельности живых организмов. К ним относятся: углерод (С), водород (Н), кислород (О), азот (N), фосфор (Р), сера (S)

О- 62,4%С-21%Н- 9,7%N- 3,1%Р- 0,95%S-0,16%

Активное участие в процессах жизнедеятельности принимают 10 элементов металлов ( «металлы жизни» )

Кальций- 1700гНатрий- 70гКалий- 250гМагний-42г

Марганец-12мгЖелезо- 5гКобальт- 1,5 мг Медь- 0,2г

Цинк- 3гМолибден- 9мг

На долю этих элементов приходится 2,4 от массы тела ( расчеты на 70 кг)

Кальций и Магний в основном находятся в костных тканях, остальные в виде биокомплексов. Элементы, содержание которых >10^-3 % называются макроэлементами. Их главная функция заключается в построении ткани и поддержании осмотического водно-электролитного, кислотно- основного, окислительно-восстановительного гомеостаза. (напр: Фтор, Бром, Кремний..)

Элементы, содержание которых в организме от 10^-6 до 10^-4 % называются микроэлементы. Они входят в состав ферментов, гормонов, витаминов в основном в качестве комплексообразователя (активаторы обменных процессов)

Элементы- токсиканты - ряд элементов, опасных для жизнедеятельности живых организмов (т.к. обладают токсичностью вплоть до летального исхода). Берилий, Барий, Мышьяк, Плюмбум, Кадмий итд.

Микроэлементы жизненно необходимые для организма должны находится в организме в строго определенном содержании. В противном случае наблюдается нарушение жизнедеятельности вплоть до летального исхода