Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → біохімія
««   ЗМІСТ   »»

ВПЛИВ КОНЦЕНТРАЦІЇ ФЕРМЕНТУ

За умови надлишку субстрату швидкість реакції прямо пропорційна концентрації ферменту:

де і - швидкість реакції; | Е | - концентрація ферменту; до - константа швидкості реакції.

На рис. 6.4 представлено вплив концентрації ферменту аргінази на швидкість розщеплення аргініну. Відхилення від прямо пропорційній залежності можливо в разі дефіциту субстрату або коферменту (стосовно до відповідних складним ферментам), наявності в реакційній середовищі токсичних домішок.

ВПЛИВ КОНЦЕНТРАЦІЇ СУБСТРАТУ

Одним з найбільш важливих факторів, що впливають на швидкість ферментативних реакцій, є концентрація субстрату.

У більшості випадків графік залежності швидкості ферментативної реакції від концентрації субстрату являє собою гіперболу (рис. 6.5).

Криву можна розбити на дві ділянки: ділянку, на якому відповідно до закону діючих мас швидкість реакції пропорційна концентрації реагуючих речовин, і ділянку, на якому швидкість реакції не залежить від концентрації субстрату, вона постійна і максимальна.

Числове значення субстрату, при якому швидкість реакції дорівнює половині максимальної швидкості, називається константою Міхаеліса Дом.

Залежність швидкості реакції v від концентрації ферменту Е

Мал. 6.4. Залежність швидкості реакції v від концентрації ферменту Е

Залежність між швидкістю реакції та концентрацією субстрату

Мал. 6.5. Залежність між швидкістю реакції та концентрацією субстрату

Основні положення ферментативної кінетики, засновані на взаєминах між ферментами і різними концентраціями субстратів, були розроблені ще в 1913 р Л. Міхаелісом і М. Мснтсн. Запропоновані ними рівняння, що зв'язують швидкість реакції з концентрацією субстрату, в подальшому незначно видозмінювалися, однак загальні принципи залишилися непорушними. Згідно з цими принципами, фермент Е і субстрат S вступають в реакцію зі швидкістю, константа якої позначається до+]. При цьому утворюється комплекс ES, здатний диссоциировать на вихідні фермент і субстрат зі швидкістю, константа якої позначається к_}. У разі ж продуктивної ферментативної реакції з цього комплексу зі швидкістю до+2 виділяються фермент і продукти перетворення субстрату. Моносубстратную ферментативну реакцію можна записати в такий спосіб:

де Р - продукти перетворення субстрату.

У момент часу t концентрація вільного ферменту буде дорівнює | Е01 - | ES). Якщо концентрація субстрату набагато більше, ніж концентрація ферменту, що входить до складу фермент-субстратного комплексу, то змістом субстрату в цьому комплексі можна знехтувати. У цьому випадку швидкість утворення фермент-субстратного комплексу буде дорівнює:

Поряд з утворенням фермент-субстратного комплексу можлива його дисоціація зі швидкістю на фермент і вихідний субстрат, а також розпад з утворенням продуктів реакції, що протікає зі швидкістю до+2. Цей процес описується рівнянням

У стані рівноваги швидкість утворення комплексу і його розпаду дорівнює, отже:

Після ряду спрощень отримуємо:

Л. Міхаеліс та М. Ментен постулювали, що швидкість реакції визначається як швидкість розпаду фермент-субстратного комплексу (константа швидкості дорівнює до+2). отже:

Підставляючи замість [ESJ його значення, з рівняння (5) отримуємо:

Спростити це рівняння можна наступним чином: позначимо?+20] як УТаху т. е. швидкість реакції в умовах, коли весь фермент пов'язаний з субстратом, а (А:+2 + ?_,) /? +, Як константу Міхаеліса Дом. При підстановці цих величин в рівняння (7) отримуємо:

Рівняння (8) є основним рівнянням Міхаеліса-Ментен стосовно моносубстратним ферментативним реакцій. Це рівняння пов'язує між собою початкову швидкість реакції, максимальну швидкість реакції і вихідну концентрацію субстрату. У разі, якщо початкова швидкість реакції дорівнює половині максимальної швидкості реакції, рівняння (8) набирає вигляду:

Розділивши обидві частини рівняння на Дотах, отримуємо:

Вирішуючи рівняння (10) щодо Х "м, отримуємо, що Дом одно | S |.

Отже, константа Міхаеліса чисельно дорівнює такій концентрації субстрату, при якій швидкість ферментативної реакції дорівнює половині максимальної.

Константа Міхаеліса має велике значення при дослідженні ферментів; вона є дуже важливим параметром, що характеризує, зокрема, ступінь спорідненості ферменту до субстрату.

Вираз, зворотне рівняння (8), являє собою:

Визначення До і У ^ методом подвійних зворотних величин

Мал. 6.6. визначення Дом і У ^ методом подвійних зворотних величин

Визначення До і У ^ метолом Елі-Хофсті

Мал. 6.7. визначення Дом і У ^ метолом Елі-Хофсті

Це лінійне рівняння Лайнуівера-Берка, завдяки якому можна поставити діагноз в одному експерименті константу Міхаеліса і максимальну швидкість досліджуваної ферментативної реакції.

У графічному вигляді метод Лайнуівера і Берка називають еше методом подвійних зворотних величин (рис. 6.6). При побудові графіка на осі абсцис відкладають величину, рівну 1 / | S |, а на осі ординат - 1 / Утлх.

У деяких випадках для визначення константи Міхаеліса і максимальної швидкості реакції більш перспективним є метод Еді-Хофсті. При використанні цього методу на осі ординат відкладають v, на осі абсцис - v / S. Отримана пряма лінія відсікає на осі ординат відрізок, рівний Дотах, а з віссю абсцис утворює кут а, тангенс якого дорівнює Vmax / tfN1 (Рис. 6.7).

  1. Юнацький вік - вікова фізіологія і психофізіологія
    Це період у розвитку, відповідний переходу від підліткового віку до самостійного дорослого життя. Хронологічні межі юності визначаються в психології по-різному, найчастіше виділяють ранню юність (від 15 до 18 років) - це старший шкільний вік - і пізню юність (від 18 до 23 років). У той же
  2. Як надати допомогу при опіку? - сестринська справа в хірургії
    Не можна забувати про те, що вона повинна бути екстреної (особливо у важких випадках). перша допомога. Потрібно негайно погасити полум'я, зірвати з потерпілого одяг, що горить, накрити його чим-небудь, що перешкоджає доступу повітря, - ковдрою, плащем, пледом; прибрати тліючі частини одягу
  3. Взаємоперетворенням речовин в процесі метаболізму - біохімія частина 2.
    Спрощені схеми взаємозв'язку основних шляхів обміну (див. Рис. 27.2 і 27.3), перераховані вище приклади, природно, не вичерпують все різноманіття взаємоперетворення речовин і енергії в живих організмах. Як було зазначено раніше, швидкість розпаду одних речовин і синтез інших регулюються різними
  4. Взаємини збудження і гальмування в корі великих півкуль - ендокринна і центральна нервова системи, вища нервова діяльність, аналізатори, етологія
    Явища збудження і гальмування завжди пов'язані один з одним. Вивчення дії гальмівних подразників на умовні рефлекси призвело І. П. Павлова до припущення, що не тільки збудження, а й гальмування також здатне до іррадіації і концентрації. іррадіацією збудження або гальмування називають поширення
  5. Введення - біохімія людини
    хімія - наука про перетвореннях одних речовин в інші. Ці перетворення записують у вигляді хімічних реакцій. Біологія (Від гр. «Bios» - життя і «logos» - вчення ) - наука про живу (життя). біологічна хімія (Біохімія) - наука про хімічних перетвореннях біологічних речовин. Іншими словами, біохімія
  6. Вуглеводи - нервова система: анатомія, фізіологія, Нейрофармакологія
    Вуглеводи (цукри) - органічні речовини, до складу яких входять вуглець, кисень і водень. Вуглеводи утворюються в хлоропластах зелених рослин з вуглекислого газу і води в процесі фотосинтезу. Бактерії можуть утворювати вуглеводи не тільки за рахунок фотосинтезу, а й за допомогою хемосинтезу
  7. Вроджені та набуті компоненти вищої нервової діяльності - нервова система: анатомія, фізіологія, Нейрофармакологія
    Процеси передачі та обробки інформації, що протікають в мозку людини, породжують широке коло психічних явищ, таких як сприйняття, увага, пам'ять, мотивації, емоції та ін. Саме поняття «психіка», на думку філософів і психологів, має на увазі, перш за все, суб'єктивне відображення людиною навколишньої
  8. Вплив ксенобіотиків на активність ферментів - біохімія частина 2.
    Багато чужорідні речовини, потрапляючи в організм, впливають на синтез або активність мікросомальних монооксигеназ. Більшість з них є індуцібельная ферментами, які регулюються ендогенними метаболітами. Разом з тим є велика кількість ксенобіотиків, що викликають індукцію їх синтезу. Ефект особливо
© 2014-2021  ibib.ltd.ua