Механізм дії ферментів - Будова і властивості ферментів
З'ясування механізмів, що лежать в основі каталітичного дії ензимів, є однією з фундаментальних завдань і актуальних проблем не тільки ензимології, а й сучасної молекулярної біохімії та біології.
Задовго до того як стали доступні чисті ферменти і була з'ясована їх природа, склалося переконання, що вирішальне значення для здійснення ферментативного процесу має з'єднання ферменту з субстратом. Спроби виявити комплексне з'єднання ферменту з субстратом довгий час не приводили до успіху, оскільки такий комплекс лабилен, він дуже швидко розпадається. Використання методу спектроскопії дало можливість виявити фермент-субстратні комплекси для каталази, пероксидази, алкогольдегідрогенази, флавінзавісімих ферментів.
Метод рентгеноструктурного аналізу дозволив отримати багато важливих відомостей про структуру і каталітичних механізми дії ферментів. Цей метод був використаний для встановлення зв'язку аналогів субстрату з ферментами лізоцимом і хімотрипсину.
Деякі прямі докази існування ензим-субстратні комплексів вдалося отримати для випадків, коли на одній зі стадій каталітичного циклу фермент виявляється пов'язаним з субстратом ковалентним зв'язком. Як приклад може служити реакція гідролізу n-нітрофенілацетата, катализируемая хімотрипсином. При змішуванні ферменту з цим ефіром хімотрипсин ацетилюється по гідроксильної групі реакційно-здатного залишку серину. Ця стадія протікає швидко, однак гідроліз ацетілхімотріпсіна з утворенням ацетату і свобідною хімотрипсину йде значно повільніше. Тому в присутності n-нітрофенілацетата накопичується ацетілхімотріпсін, який легко виявити.
Наявність субстрату в складі ферменту можна "вловити" шляхом переведення нестійкого комплексу ЄС в неактивну форму, наприклад, обробкою фермент-субстратного комплексу боргідридом натрію, що володіє сильним відновлювальних дією. Подібний комплекс у вигляді стійкого ковалентного похідного був виявлений в ферменті альдолазой. Виявилося, що з молекулою субстрату взаємодіє е-аминогруппа лізину.
Субстрат взаємодіє з ферментом в певній частині, яка називається активним центром, або активною зоною ферменту.
Під активним центром, або активної зоною, розуміють ту частину молекули ферментного білка, яка з'єднується з субстратом (і кофакторами) і обумовлює ферментативні властивості молекули. Активний центр визначає специфічність і каталітичну активність ферменту і має представляти собою структуру певної міри складності, пристосовану для тісного зближення і взаємодії з молекулою субстрату або її частинами, безпосередньо беруть участь у реакції.
Серед функціональних груп розрізняють входять до складу " каталітично активного "ділянки ферменту і утворюють ділянку, що забезпечує специфічна спорідненість (зв'язування субстрату з ферментом) - так званий контактний, або" якірний "(або адсорбційний ділянка активного центру ферменту).
Механізм дії ензимів пояснює теорія Міхаеліса - Ментен. Відповідно до цієї теорії, процес відбувається в чотири етапи.
Механізм дії ферментів: I етап
Між субстратом (С) і ензимом (Е) виникає зв'язок - утворюється фермент-субстратний комплекс ЄС, в якому компоненти пов'язані між собою ковалентними, іонними, водними та іншими зв'язками.
Механізм дії ферментів: IІ етап
Субстрат під впливом приєднаного ферменту активується і стає доступним для відповідних реакцій каталізу ЄС.
Механізм дії ферментів: IІI етап
Здійснюється каталіз ЄС. Ця теорія підтверджена експериментальними дослідженнями.
І нарешті, IV стадія характеризується звільненням молекули ферменту Е і продуктів реакції Р. Послідовність перетворень можна відобразити так: Е + С - ЄС - ЄС * - Е + Р.
Похожие статьи
-
Літературний огляд, Будова ферментів - Будова і властивості ферментів
Будова ферментів За хімічною природою ферменти - це білки, що проявляють каталітичні властивості, тобто вони прискорюють перебіг різних хімічних...
-
Вступ - Будова і властивості ферментів
Обмін речовин в організмі живої істоти можна визначити як сукупність всіх хімічних перетворень, яким піддаються сполуки, що надходять ззовні. Ці...
-
В зависимости от химической природы ферменты делятся на простые и сложные [11]: Простые ферменты состоят только из аминокислот - например, пепсин,...
-
Фермент витамин гормон здоровье Нормальное существование человеческого организма и здоровья в целом зависит от многих фактором, немаловажным из которых...
-
Аллостерическая регуляция. Фермент изменяет активность с помощью нековалентно связанного с ним эффектора. Связывание происходит в участке,...
-
Роль витаминов в построении ферментов
Витамины - это низкомолекулярные органические вещества самого разнообразного строения, которые не синтезируются в организме, но являются жизненно...
-
Энзимодиагностика - Использование ферментов в медицинской практике в качестве лекарственных средств
Энзимодиагностика заключается в постановке диагноза заболевания (или синдрома) на основе определения активности ферментов в биологических жидкостях...
-
Состав ферментных препаратов - Ферменты в гастроэнтерологии
При нарушении пищеварения применяются различные лекарственные средства, содержащие ферменты. В зависимости от состава ферментные препараты можно...
-
Ферменты используют различные вещества для создания нашего организма. Но они могут не только созидать, но и разрушать уже построенное. Ферменты --...
-
1. Самыми распространенными ферментативными препаратами являются комплексы ферментов желудочно-кишечного тракта (Фестал, Панзинорм форте, Мезим форте,...
-
Ферменты, или энзимы (от лат. fermentum, греч. жэмз, ?нжхмпн -- закваска) -- обычно белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы,...
-
Будова, функції головного мозку. - Розлади вимови
У головному мозку людини розрізняють три частини, відмінні щодо еволюційного минулого та функціонального значення: найдавнішу - стовбур головного мозку...
-
Энзимотерапия - Использование ферментов в медицинской практике в качестве лекарственных средств
Энзимотерапия - это использование ферментов в качестве лекарственных средств. Использование ферментов в качестве терапевтических средств имеет много...
-
В каждом организме (животном, растительном или микробной клетке) все время происходят сложные процессы превращения веществ. Велика роль в этих процессах...
-
Ферменты участвуют в процессе пищеварения, помогая организму перерабатывать пищу. Они нормализуют обмен веществ, способствуя снижению веса. Укрепляют...
-
Ферменты рестриктазы - Великие открытия в генетике ХХ века
Прорыва, приведшего ко всем предыдущим открытиям, могло и не случиться, если бы не бактериальный вирус, следующее открытие было также сделано благодаря...
-
Переносимость и побочные эффекты - Ферменты в гастроэнтерологии
Побочные эффекты при применении ферментных препаратов встречаются крайне редко (менее 1%) и носят чаще всего дозазависимый характер. В моче больных,...
-
Ферменты (от латинского слова fermentum - закваска) - белки, которые обладают каталитической активностью и характеризуются очень высокой специфичностью и...
-
ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ В ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИИ - Ферменты в гастроэнтерологии
Ферментные препараты - это группа фармакологических средств, способствующих улучшению процесса пищеварения. Нарушения процесса пищеварения различной...
-
Спинний мозок, топографія, форма, будова Спинний мозок, medulla spinalis - розміщується в хребетному каналі. Являє собою трохи сплюснутий попереду назад,...
-
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми. Більшість відомих на сьогодні антибіотиків, які успішно використовуються в медицині, ветеринарії і...
-
Властивості води, Чудесні зцілення водою - Водойми рідного краю. Їх стан та охорона
Володимир Леліков вважає, що вода, яку ми споживаємо, впливає на емоційний стан людини та здатність її організму до цілісного, ефективного...
-
Витамины представляют собой группу веществ, которые необходимы для нормальной функции клеток, их роста и развития. Существует 13 основных витаминов,...
-
Витамины (от лат. vita -- "жизнь" и амин) -- группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической...
-
Введение - Витамины, ферменты и гормоны и их роль в организме. Нарушения при их недостатке и избытке
Пожалуй, каждому известна пословица: " Человек есть то, что он ест". Ведь одним из важнейших факторов влияющих на здоровье является питание. В составе...
-
Гриби розмножуються безстатевим і статевим способами. Безстатеве розмноження відбувається частинами міцелію або окремими клітинами, які дають початок...
-
Гіпотермія - зниження температури ділянки (зони) тіла нижче фізіологічної без зміни фазового стану води, тобто охолодження до температури вище 0С....
-
Глутатіон редуктаза (GR, NADPH-залежна глутатіон оксидоредуктаза; ЕС 1.6.4.2.) - фермент, який відновлює глутатіон за рахунок окиснення NADPH. GSSG + 2...
-
Человеческий организм - это большие часы. Каждый процесс в которых должен регултроваться и не выходить из под контроля. Незаменимой шестеренкой в этих...
-
Свойства ферментов - Питательные вещества
Важнейшим свойством ферментов является преимущественное одной из нескольких теоретически возможных реакций. В зависимости от условий ферменты способны...
-
Гормоны могут влиять на поведение, воздействуя на сенсорно-перцептивные механизмы, на активность нервной системы и на эффекторные механизмы, необходимые...
-
Гормоны (др.-греч. ?смЬщ -- возбуждаю, побуждаю) -- биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных...
-
Механізм лікувальної дії фізичних вправ при хронічних запалювальних захворюваннях нирок (пієлонефрит, гломерулонефрит) Під час хвороби в організмі...
-
Под руководством д-ра Фрэнсиса Поттергера (Francis Potterger) в течение 10 лет проводились независимые исследования по воздействию обработанной пищи на...
-
Висновок - Спинномозкові нерви: будова, функції
При складанні контрольної роботи до уваги взята специфіка існуючої програми вивчення нервової системи людини, як один з найскладніших розділів анатомії....
-
Клинические особенности применения - Ферменты в гастроэнтерологии
Одним из важных факторов, определяющих успех лечения, является правильный выбор ферментного препарата, его дозы и продолжительности лечения. При выборе...
-
Краткая фармакологическая характеристика - Ферменты в гастроэнтерологии
Ацидин-пепсин - препарат, содержащий протеолитический фермент. Получают из слизистой оболочки желудка свиней. Таблетки по 0,5 и 0,25 г содержат 1 часть...
-
Антидіабетичні властивості лікарських рослин, поширених на території України
Вступ На сьогоднішній день у світі нараховується понад 170 млн хворих на цукровий діабет (ЦД); більше того, передбачається, що у 2025 р. показник...
-
Форма тіла пінгвінів обтічна, що ідеально для пересування у воді. Мускулатура і пристрій кісток дозволяють їм під водою працювати крилами майже як...
-
Україна за підсумком 2014 року експортувала 27 млн ??тонн зернових вантажів. Експорт цих вантажів відбувається через морські порти (95%), з...
Механізм дії ферментів - Будова і властивості ферментів