16) Зависимость скорости ферментативной реакции от температуры, рН, концентрации фермента и субстрата. Константа Михаэлиса.
Как
видно из графика, при низкой концентрации
субстрата [S] зависимость
скорости реакции V от
концентрации субстрата линейна. При
высокой концентрации субстрата скорость
реакции максимальна VMAX
и не зависит от скорости субстрата,
т.е. наблюдается эффект насыщения
субстратом.
Уравнение
Михаэлиса-Ментен:
Km-это константа Михаэлиса,
она численно равна концентрации
субстрата, при которой скорость
ферментативной реакции равна половине
максимальной. Имеет практическое
применение для выявления действия
эффекторов (активаторов и ингибиторов)
на активность ферментов (обратно
пропорциональна активности ферментов).
Также для оценки скорости реакции от
концентрации фермента используют график
Лайнуивера-Берка, который представляет
собой прямо пропорциональную зависимость.
В некотором ограниченном интервале
скорость реакции повышается с ростом
температуры, т.к. увеличивается
кинетическая энергия молекул. При
оптимальной температуре (370С)
скорость ферментативной реакции
максимальна. При дальнейшем повышении
температуры наступает денатурация
фермента, и реакция останавливается.
Зависимость
от рН. Эта зависимость определяется
денатурацией фермента при слишком
низких или слишком высоких концентрациях
рН, изменением величины заряда фермента
или субстрата. Так как в активном центре
фермента есть группы, способные к
ионизации, то изменение рН влечет
изменение степени ионизации функциональных
групп, что может вызвать конформационные
изменения в ферменте.
Но
есть ферменты, работающие при высоких
или низких рН.