- •Общая характеристика ферментов
- •Основные свойства ферментов как биологических катализаторов
- •Активный центр Фермента
- •Абсолютная субстратная специфичность
- •Групповая субстратная специфичность
- •Классы ферментов
- •Б. Оксидазы
- •4. Лиазы
- •Роль кофакторов в ферментативном катализе
- •Ферменты называют «металлоэнзимы»
- •2. Роль металлов в стабилизации третичной и четвертичной
- •Б. Участие в окислительно – восстановительных реакциях
- •Кофермент
- •Апофермент – обеспечивает специфичность действия и отвечает за выбор типа химического превращения субстрата.
- •К коферментам относят следующие соединения:
- •Механизм действия ферментов
- •Свободная энергия
- •Сходство ферментов с небиологическими катализаторами заключается в том, что:
- •Отличие ферментов от небиологических катализаторов заключается в том, что:
- •Стадии ферментативного катализа
- •Основы кинетики ферментативных реакций
- •Активность фермента определяется условными единицами:
- •Для оценки количества молекул фермента среди других белков данной ткани определяют удельную активность
- •Фермент
- •Vmax
- •Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата выражается уравнением:
- •Фермент 1
- •Ингибирование ферментативной активности
- •Конкурентный тип ингибирования:
- •Сукцинатдегидрогеназа
- •Влияние конкурентного ингибитора на скорость ферментативной реакции в зависимости от концентрации субстрата
- •Лекарственные препараты, как конкурентные ингибиторы
- •Механизмы антибактериального действия сульфаниламидных препаратов:
- •Неконкурентное ингибирование – ингибитор взаимодействует с ферментом в участке, отличном от активного центра
- •Vmax
- •Необратимое ингибирование – наблюдается в случае образования ковалентных стабильных связей между молекулой ингибитора
Отличие ферментов от небиологических катализаторов заключается в том, что:
-Скорость ферментативных реакций выше, чем реакций, катализируемых небелковыми катализаторами
-Ферменты обладают высокой специфичностью
-Ферментативная реакция происходит в клетке, т.е. при температуре 37 С. Постоянном атмосферном давлении и физиологическом значении pH
-Скорость ферментативной реакции может регулироваться
Стадии ферментативного катализа
Основы кинетики ферментативных реакций
Начальная
скорость
Концентрация фермента
Активность фермента определяется условными единицами:
Одна международная единица активности (МЕ) соответствует такому количеству фермента, которое катализирует превращение 1 МкМоль субстрата за 1 мин при проведении ферментативной реакции в оптимальных условиях
1 МЕ = |
1 МкМоль превращенного субстрата |
|
1 Мин |
||
|
1 катал (кат), соответствует такому количеству катализатора, которое превращает 1 Моль субстрата за 1 с.
n катал = Количество превращенного субстрата (моль) Время (с)
Для оценки количества молекул фермента среди других белков данной ткани определяют удельную активность (уд. ак.) фермента, численно равную количеству единиц активности фермента (n МЕ) в образце ткани, деленному на массу (Мг) белка в этой ткани
|
Количество превращенного субстрата |
|
Уд. ак. = |
(МкМоль) |
|
|
||
Время (мин) * количество белка (мл) |
||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
||
Мкмоль/мин |
|
|
Максимальная |
|
|
|
|
||
|
|
|
каталитическая |
|
|
|
Каталитическая |
активность |
|
|
|
|
|
|
|
|
активность возрастает |
Каталитическая |
|
|
|
|
активность снижается |
|
|
|
|
|
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
t, С |
|
V
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
Пепсин |
|
|
|
|
|
|
|
Трипсин |
|
|
Щелочная фосфатаза |
|
|||||||||||
Фермент |
Оптимальное значение pH |
Пепсин |
1,5 – 2 |
Пируваткарбоксилаза |
4,8 |
Каталаза |
6,8 – 7 |
Фумараза |
6,5 |
Уреаза |
6,8 – 7,2 |
Кабоксипептидаза |
7,5 |
Трипсин |
6,5 – 7,5 |
Аргиназа |
9,5 – 9,9 |
Vmax
1/2Vmax
Начальная
скорость
Km |
[S] |
Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата выражается уравнением:
V = Vmax * [S] Km + [S]
Уравнение Михаелиса - Ментен
Если [S]
Km, то Km + [S] можно считать равной [S], V = Vmax
Если [S]
Km, то Km + [S] примерно равно Km,
V = Vmax * [S]
Km
