2. Биофизическая химия II

4.2.1. Ферментативная кинетика и катализ

Строение и классификация ферментов. Коферменты, кофакторы. Сравнение ферментов с катализаторами. Молекулярные механизмы ферментативного катализа.

Основные положения теории фермент-субстратного комплекса. Вывод дифференциальной формы уравнения Михаэлиса-Ментен. Уравнение Бригса-Холдейна. Типы координат, используемые для анализа кинетических констант биохимических реакций в биотехнологии.

Понятие об ингибиторах/активаторах. Однокомпонентное (полностью конкурентное, полностью неконкурентное) ингибирование. Графическая интерпретация ингибирования в координатах Лайнуивера-Берка, Диксона. Двухкомпонентное полностью конкурентное (взаимозависимое, взаимонезависимое) ингибирование, полностью неконкурентное взаимозависимое ингибирование.

Вывод уравнение и особенности нахождения каталитических констант в случаях обратимой изомеризации фермента в неактивную форму, ингибирования субстратом, активации фермента.

Интегральная форма уравнения Михаэлиса-Ментен. Особенности ее графической интерпретации в случае ингибирования продуктом. Влияние температуры на скорость ферментативных реакций. Применение интегральной формы уравнения Михаэлиса-Ментен в случае необратимой инактивации фермента. Влияние рН на скорость ферментативных реакций.

Стационарная и нестационарная кинетика (особенности и аппаратурное оформление методов, их достоинства и недостатки).

Иммобилизованные ферменты – достоинства и недостатки. Роль носителя при использовании иммобилизованных ферментов. Диффузионные ограничения в катализе иммобилизованными ферментами (иммобилизация в порах, профиль концентраций). Модуль Тиле. Способы устранения диффузионных ограничений.

Тема курсовой работы: "Определение кинетических параметров ферментативных реакций".

4. Распределение часов

Тема	Лекции, ч	Пр. Занятия, ч	Самост. раб., ч
Биофизическая химия I
Введение	2	---	3
Термодинамика биотехнологических и микробиологических процессов	7	9	25
Основы биоэнергетики	6	5	18
Моделирование физико-химических процессов в биологии	2	3	5
ВСЕГО по курсу «Биофизическая химия I»	17	17	51
Биофизическая химия II
Ферментативная кинетика и катализ	8	7	25
Иммобилизованные ферменты	2	3	5
Всего по курсу «Биофизическая химия II»	10	10	30
ВСЕГО по курсу «Биофизическая химия»	27	27	81

4. Лабораторный практикум

Лабораторный практикум не предусмотрен.

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Основная литература

1. М.Н.Манаков, Д.Г.Победимский. Теоретические основы технологии микробиологических производств. – М.: Агропромиздат, 1990.

2. Е.П.Агеев. Термодинамика неравновесных процессов в общем курсе физической химии. – М.: Издательство МГУ, 1980.

3. Д. Николс. Биоэнергетика. Введение в хемиосмотическую теорию. Пер. с англ. под ред. И.А.Козлова. – М.: Мир, 1985.

4. Т.Келети. Основы ферментативной кинетики. – М.: 1990.

5. И.В.Березин, А.А.Клесов. Практический курс химической ферментативной кинетики. – М.: Высшая школа, 1976.