Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
экз бх.docx
Скачиваний:
27
Добавлен:
19.12.2023
Размер:
23.64 Mб
Скачать

Биохимия 3. Ферменты.

1. Общие представления о катализе, особенности ферментативного катализа (сходство и различие между ферментами и неферментными катализаторами).

Катализ – избирательное ускорение одного из возможных термодинамических разрешенных направлений химической реакции под действием катализаторов.

Разница между свободной энергией исходных веществ и продуктов реакции определяет направление реакции:

  1. Eисх. > Eпр. = ∆G отрицательна, реакция протекает самопроизвольно (реакция экзергоническая)

  2. Eисх. < Eпр. = ∆G положительна, реакция протекать самопроизвольно не может (реакция эндергоническая)

При этом возможность протекания реакции ничего не говорит о ее скорости. Скорость зависит от индивидуального для каждого вещества энергетического барьера, для

преодоления которого (для начала реакции) нужна энергия – энергия активация.

Таким образом…

Свободная энергия активации - дополнительное количество энергии, которое

необходимо сообщить молекулам вещества, чтобы они преодолели энергетический барьер реакции (т.е. вступили в реакцию).

«Чем выше энергия активации, тем выше барьер, и тем медленнее протекает реакция».

Катализатор работает таким образом, что он не влияет на изменение свободной энергии исходных веществ и продуктов (энергетическая возможность реакции от фермента не зависит), а понижает энергию активации реакции Ea, благодаря чему скорость реакции

увеличивается.

Особенности ферментативного катализа:

А) Сходства ферментов и неферментных катализаторов:

  1. Катализируют только энергетически возможные реакции

  2. Никогда не изменяют направления реакции

  3. Не изменяют равновесия обратимой реакции, а лишь ускоряют его наступление

  4. Не расходуются в процессе реакции

Б) Различия между ферментами и неферментными катализаторами:

  1. Скорость ферментативного катализа намного выше

  2. Ферменты обладают высокой специфичностью

  3. Ферменты катализируют реакции в "мягких" условиях (ферменты термолабильны, чувствительны к изменениям давления и pH среды)

  4. Скорость ферментативного катализа прямо пропорциональна количеству фермента, тогда как для неферментного катализатора такой зависимости нет

  5. Ферменты обладают регулируемой активностью в отличие от неферментных катализаторов.

2. Структурно-функциональная организация ферментов. Понятие об активном и

аллостерическом центре. Кофакторы и их значение для функционирования ферментов.

Структурно-функциональная организация: Ферментам присущи особенности белков, они также имеют 4 уровня организации, делятся на простые (ферменты-протеины) и сложные (ферменты-протеиды).

В трехмерной структуре фермента различают:

А) Активный центр A - место, с которым связывается субстрат S (вещество, превращающееся под действием фермента).

В состав активного центра сложного фермента входят кофакторы. Число активных центров может быть равно числу протомеров, иногда 2 протомера образуют 1 активный центр.

Б) Регуляторный (аллостерический) центр, пространственно отделен от активного. Молекулы, связывающиеся с ним по строению не похожи на субстрат, но оказывают влияние на связывание и превращение субстрата в активном центре, изменяя его конфигурацию. Такие вещества называют аллостерическими эффекторами. Они затрудняют (ингибиторы, или отрицательные АЭ) или облегчают (активаторы, или

положительные АЭ) функцию активного центра.

Структура активного центра: в А различают компактный (связывает субстрат) и каталитический (здесь субстрат превращается) участок. Деление условно.

Обычно активный центр образуют 12-16 аминокислотных остатков. Аминокислотные остатки рядом с А, которые влияют на реакционную способность его групп - вспомогательные группы, более отдаленные остатки - способствующие группы.

Соседние файлы в предмете Клиническая биохимия