6.5. Активаторы ферментов

Активаторы ферментов — это вещества, увеличивающие скорость фермен­тативной реакции. Чаще всего в качестве активаторов выступают ионы метал­лов, такие, как железо, медь, кобальт, магний и др. Следует различать металлы, находящиеся в составе металлоферментов, так называемые кофакторы, и вы­ступающие в качестве активаторов ферментов. Кофакторы могут прочно связы­ваться с белковой частью фермента, что же касается активаторов, то они легко отделяются от апофермента. Кофакторы являются обязательными участника­ми каталитического акта; в их отсутствие фермент неактивен. Активаторы уси­ливают каталитическое действие, но их отсутствие не препятствует протека­нию ферментативной реакции. Как правило, металл-кофактор взаимодейству­ет с отрицательно заряженными группировками субстрата. Металл с перемен-

Фермент	Металл	Фермент	Металл
ДНК-полимераза Глутатионсинтетаза Гексокиназа Р- Галактозидаза	М8	а-Амилаза	Са
		Гомосериндегидратаза	К и
		Тирозиназа Фенилоксидаза	Си
Эксидоредуктаза Легидрогеназа	Мп
		Аргиназа	N1
Клрбоангидраза >'риказа	2п	Аконитаза Ксантиноксидаза	Ре
Липаза	Са	Фосфатаза	Со

ной валентностью принимает участие в обмене электронов между субстратом и ферментом. Металлы-активаторы принимают участие в образовании ста­бильной переходной конформации фермента, что способствует более быстро­му образованию фермент-субстратного комплекса. Например, ионы магния стабилизируют ферменты нуклеинового обмена, а ионы кальция — а-амилазу. В табл. 6.1 представлены некоторые ферменты, которые активируются по­средством металлов.

2. Митохондрии как внутриклеточные энергетические центры

Митохондрии содержатся в цитоплазме клетки и представляют собой овальной или иной формы образования, число которых составляет сотни или тысячи (например, в клетке печени крысы содержится около 1000 митохонд­рий). Следует отметить, что число митохондрий может меняться в зависимос­ти от стадии развития клетки и ее функциональной активности.

Внутреннее пространство митохондрий окружено двумя мембранами (рис. 15.3). Наружная мембрана гладкая, а внутренняя образует многочисленные складки или крис-ты. Пространство, ограниченное внутрен­ней мембраной, заполнено матриксом, ко­торый примерно на 50% состоит из белка. Размер митохондрий чаще равен 2—3 мкм в длину и около 1 мкм в диаметре, однако овальную форму митохондрий не следует Рис. 15.3. Схема строения

„ „ митохондрии в разрезе: считать универсальной. В некоторых тканях , - ,

¹ ^ ^ ] — кристы; 2 — внутренняя мембрана;

они имеют форму нити, иногда принимают ₃ _ _межмембранное пространство; самые причудливые очертания. 4- наружная мембрана; 5 — матрикс

Наружная мембрана не содержит компоненты дыхательной цепи. С ней связаны ферменты, участвующие в удлинении молекул насыщенных жирных кислот, а также ферменты, катализирующие окисление, не связанное с синте­зом АТФ, например моноаминоксидаза и некоторые другие. Моноаминоксида-за может служить маркерным ферментом для идентификации наружной мемб­раны митохондрий.

В межмембранном пространстве митохондрий обнаруживается актив­ность аденилаткиназы и нуклеозиддифосфаткиназы.

Как уже отмечалось, с внутренней мембраной митохондрий связаны фер­менты дыхательной цепи. Кроме того, она обладает АТФ-азной активностью, связанной с механизмом окислительного фосфорилирования. Маркерным ферментом для идентификации внутренней мембраны митохондрий служит цитохромоксидаза.

Матрикс содержит ферменты цикла трикарбоновых кислот, 3-окисления жирных кислот, синтеза мочевины, аспартатаминотрансферазу, глутаматде-гидрогеназу, фосфоенолпируваткарбоксикиназу и др. Определение активнос­ти глутаматдегидрогеназы и малатдегидрогеназы часто используют для иден­тификации матрикса митохондрий.

3.

№ 29

1. Конкурентные ингибиторы ферментов обратимого и необратимого типов. Комов 76

2. Организация и биологическая роль дыхательных цепей в митохондриях и других органоидах. Комов 198

3. Особенности окислительного дезаминирования аминокислот в митохондриях и пероксисомах.

1. Ингибиторы ферментов

Скорость ферментативных реакций может быть частично снижена или полностью заблокирована определенными веществами, так называемыми ин­гибиторами ферментов. Некоторые ингибиторы ферментов являются для ор­ганизма животных и человека эффективными лекарственными веществами, другие — смертельными ядами.