Стр. 61 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

66
Часть I. Строение информационных молекул и матричные биосинтезы
специфичности — действие ферментов, гидролизующих пептиды и белки: многие
из этих ферментов расщепляют пептидные связи, образованные разными ами­
нокислотами.
Пространственная структура стереоизомеров вещества различна, поэтому ак­
тивный центр фермента, комплементарный одному стереоизомеру, не обязательно
будет комплементарен и другим стереоизомерам. В связи с этим многие ферменты
катализируют превращение лишь одного из стереоизомеров — стереоспецифич­
ность. Например, малеиновая кислота, являющаяся ¾wc-изoмepoм фумаровой кис­
лоты (рис. 2.3), не может быть субстратом фумаразы.
Большинство ферментов, участвующих в превращениях аминокислот, действу­
ет лишь на L-изомеры аминокислот, а ферменты, катализирующие превращения
углеводов, — на D-изомеры углеводов.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ СОПРЯЖЕННЫЕ ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ РЕАКЦИИ
Ферменты, как и другие катализаторы , не изменяют состояния равновесия, а
лишь ускоряют его достижение. Например, если внести фумаразу в раствор фума­
ровой кислоты, то можно зарегистрировать реакцию фумарат -» малат*; если же
внести тот же фермент в раствор яблочной кислоты (малат), то можно наблюдать
реакцию малат -» фумарат. И в том и в другом случае достигается равновесное
состояние, при котором отношение [фумарат] / [малат] = */ Напомним, что хи­
мические реакции самопроизвольно протекают в направлении, которое связа­
но с уменьшением в системе свободной энергии AG (энергии Гиббса) —экзергони-
ческие реакции. Реакции, связанные с увеличением свободной энергии (эндерго-
нические реакции), не могут протекать самопроизвольно. Ho все же они
возможны, если имеются внешний источник и механизм использования энергии;
при этом общая энергия Гиббса системы эндергонической реакции и системы, по­
ставляющей энергию, уменьшается.
В качестве меры возможности и направления реакции обычно используют
изменение стандартной свободной энергии реакции AG0— термин, применяемый
для описания изменений в условиях, когда концентрации исходных веществ и
продуктов реакции поддерживаются на уровне I м о л ь /л (AG без надстрочного
индекса 0 — изменение свободной энергии при любых условиях). Если известна
константа равновесия реакции К , то можно вычислить и AG0:
L
г
равн ’
*Кислоты в тканях находятся главным образом в иони зи рованн ой ф орм е , поэтому в биохи ­
мии для их обо зн ач ени я часто пользуются названиями ионов (к тому же более коро тки ­
ми): глутамат (глутаминовая кислота), асп артат (аспарагиновая кислота), фумарат (фума-
ровая кислота), 2-оксоглутарат (2-оксоглутаровая кислота) и т .д .
фумаровая кислота
малеиновая кислота
Рис. 2.3.
Строение фумаровой (а) и малеиновой (б) кислот