- ••Особенности ферментов как биологических катализаторов
- •Особенности ферментов как биологических катализаторов
- •Изменение энергии активации в присутствии фермента
- •Каталитический цикл
- •КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ФЕРМЕНТОВ
- •INTERNATIONAL UNION OF BIOCHEMISTRY AND
- •КЛАССЫ: по типу катализируемой реакции
- •ЕС 1 оксидоредуктазы
- •ЕС 2 трансферазы
- •ЕС 3 гидролазы
- •ЕС 4 лиазы
- •ЕС 5 изомеразы
- •ЕС 6 лигазы
- •Подподкласс – дальнейшее уточнение
- •Индивидуальный номер фермента
- •Номенклатура ферментов
- •СТРУКТУРА ФЕРМЕНТОВ
- •Химотрипсин
- •Свойства активных центров ферментов
- •Пространственная структура химотрипсина
- •Свойства активных центров ферментов
- •Пространственная структура активного центра химотрипсина
- •Формирование активного центра папаина
- •Функции аминокислотных остатков в активном центре фермента
- •Коферменты – производные витаминов
- •Тиамин (витамин В1)
- •Рибофлавин, В2
- •Кофермент ковалентно
- •биотинкарбоксилаза
- •Липоевая кислота
- •Пантотеновая кислота
- •Коферментная
- •Трехмерная структура глутаматмутазы, выделенной
- •Фолиевая кислота
- •Кофакторы – металлы
- •Влияние различных факторов на скорость ферментативной реакции
- •Влияние температуры
- •Влияние рН
- •Активность ферментов
- •Число оборотов некоторых ферментов
- •Влияние концентрации субстрата на скорость ферментативной реакции
- •УРАВНЕНИЕ МИХАЭЛИСА – МЕНТЕН
- •Значения Km некоторых ферментов
- •Преобразования уравнения Михаэлиса - Ментен : двойной обратный график ( уравнение Lineweaver- Burk)
- •График Корниш-Боудена
- •Многие ферменты катализируют реакции с участием 2-х и более субстратов
- •ИНГИБИРОВАНИЕ ФЕРМЕНТОВ
- •I. НЕОБРАТИМОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ
- •II. Обратимое ингибирование: конкурентное, неконкурентное, бесконкурентное, смешанное
- •1. КОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ
- •Сульфаниламиды – структурные аналоги п-аминобензойной кислоты
- •Преобразования уравнения Михаэлиса - Ментен : двойной обратный график ( уравнение Lineweaver- Burk)
- •Кинетический тест для определения механизма ингибирования
- •2. БЕСКОНКУРЕНТНОЕ (UNCOMPETIVE) ИНГИБИРОВАНИЕ
- •Кинетический тест для определения механизма ингибирования
- •3. НЕКОНКУРЕНТНОЕ (NONCOMPETIVE) ИНГИБИРОВАНИЕ
- •Кинетический тест для определения механизма ингибирования
Влияние рН
Активность ферментов
•Единица активности фермента – количество фермента, катализирующее превращение определенного количества субстрата или образование продукта за ед. времени
•Международная единица:
•1 МЕ = 1 мкмоль S/мин
•Катал:
•1 SI = 1 моль S/сек
•Число оборотов:
•Число молекул субстрата, претерпевающих превращение в ед. времени в расчете на 1 молекулу фермента (1 каталитический центр) в условиях насыщения фермента субстратом
Число оборотов некоторых ферментов
Влияние концентрации субстрата на скорость ферментативной реакции
k1 |
k2 |
E + S ↔ ES ↔ E + P |
|
k-1 |
k-2 |
1. Начальная скорость ( V0 ) :
[S] намного превышает [E]
2.Максимальная скорость ( V max) :
любое увеличение [S] вызывает бесконечно малое увеличение V0
1.Престационарное состояние : начальный период, большой избыток [S].
4.Стационарное состояние : [ES] остается постоянным
5.K-2 пренебрежимо мало
УРАВНЕНИЕ МИХАЭЛИСА – МЕНТЕН
k1 |
k2 |
E + S ↔ ES ↔ E + P |
|
k-1 |
k-2 |
k1([Et] – [ES])[S] = k-1[ES] + k2[ES]
1. E + S ↔ ES относительно быстрая и обратимая стадия
2.ES ↔ E + P , ES –комплекс распадается медленно: лимитирующая стадия
3.При низкой [S] большинство молекул фермента не связаны с субстратом, при [S] >> [E] все активные центры фермента «насыщены» субстратом
1.При высоких [S], [S] >>> Km , V0 = Vmax
2.При низких [S], [S] <<< Km , V0 = Vmax· [S] / Km
3.Константа Михаэлиса-Ментен: Km
Km = (k2+ k-1 )/ k 1
V0 = Vmax · [S] / Km + [S] Vmax/2 = Vmax · [S] / Km + [S] 2[S] = Km + [S]
Km = 2[S] – [S] = [S]
Значения Km некоторых ферментов
Преобразования уравнения Михаэлиса - Ментен : двойной обратный график ( уравнение Lineweaver- Burk)
y = a∙x + b