Стр. 81 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

86
Часть I. Строение информационных молекул и матричные биосинтезы
вследствие уменьшения концентрации субстрата, увеличения скорости обратной
реакции (в результате накопления продукта прямой реакции), ингибирования
фермента продуктом реакции, денатурации фермента. При количественном оп­
ределении ферментов и кинетических исследованиях измеряют начальную ско­
рость реакции (скорость непосредственно после начала реакции). Время, в тече­
ние которого скорость с допустимым приближением можно считать начальной,
для каждого фермента и для данных условий подбирается экспериментально, на
основе графика, представленного на рис. 2.17,
е.
прямолинейный участок графи­
ка, начинающийся от отметки нулевого времени, соответствует интервалу време­
ни, в течение которого скорость реакции равна начальной скорости или близка к
ней (на рисунке этот интервал отмечен пунктирной линией).
ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ
Ингибиторами ферментов называют вещества, снижающие их активность. Наи­
больший интерес представляют ингибиторы , взаимодействующие с активным
центром фермента. Такие ингибиторы чаще всего являются структурными анало­
гами субстрата и, следовательно, комплементарны активному центру фермента.
Поэтому они подавляют активность только одного фермента или группы фермен­
тов с очень сходным устройством активного центра. Различают ингибиторы кон­
курентные и неконкурентные, обратимые и необратимые.
Малоновая кислота HOOC—CH2—COOH является структурным аналогом ян­
тарной кислоты, поэтому она может присоединяться к активному центру сукци-
натдегидрогеназы (см. выше). Ho дегидрирование малоновой кислоты невозмож­
но. Если в реакционной смеси имеются одновременно и янтарная, и малоновая
кислоты, то происходят следующие процессы:
E + S J ± ES « 2 E + P
E + I
EI
Некоторые молекулы фермента оказываются занятыми ингибитором (I) и не
участвуют в реакции превращения субстрата: следовательно, скорость образования
продукта снижается. Если повышать концентрацию субстрата, то доля комплекса
ES увеличивается, а комплекса EI уменьшается: субстрат и ингибитор конкурируют
за активный центр фермента. Это пример конкурентного ингибирования. При до­
статочно высокой концентрации субстрата весь фермент будет в форме комплекса
ES и скорость реакции будет максимальной, несмотря на присутствие ингибитора.
Некоторые ингибиторы образуют комплекс не со свободным ферментом, а с
фермент-субстратным комплексом:
ES + I
ESI
В этом случае повышение концентрации субстрата не уменьшает действие ин­
гибитора; такие ингибиторы называются неконкурентными.
В некоторых случаях ингибитор может подвергаться химическому превраще­
нию под действием фермента. Например , n-нитрофенилацетат гидролизуется
протеолитическим ферментом химотрипсином; гидролиз происходит в две ста­
дии (рис. 2.18).