ЗАНЯТИЕ № 6

ТЕМА: Ферментативный катализ. Аллостерические эффекты. Кооперативность

Цель: Изучить механизмы аллостерической регуляции в олигомерных белках

Молекулы многих белков состоят из субъединиц и имеют несколько центров связывания лигандов. В ряде случаев кривые связывания лигандов не следуют уравнению Михаэлиса-Ментен, а имеют сигмоидный характер. Такие кривые характерны для случая кооперативного связывания лигандов белками, имеющими несколько центров связывания в белковом олигомере.

Вопросы для рассмотрения на занятии:

1. Аллостерические эффекты и кооперативность.

· Механизм аллостерической регуляции.

· Модели кооперативности.

· Количественный анализ кооперативности.

2. Модели ферментативных процессов.

· Термодинамика ферментативного катализа.

· Модели ферментативного катализа. Проблема снижения активационного барьера.

· Конформационно-релаксационная концепция ферментативного катализа.

Самостоятельная работа

1. Стационарные состояния. Критерии устойчивости стационарного состояния.

2. Критерии устойчивости стационарных состояний для функций двух переменных (модель Лотки). Понятие об «узле», «фокусе», «седле».

3. Критерии устойчивости стационарных состояний вблизи состояния термодинамического равновесия. Соотношения Онзагера.

4. Критерии устойчивости стационарных состояний вблизи состояния термодинамического равновесия. Теорема Пригожина.

Контрольная работа:

1. Механизм реакций при термодинамическом равновесии фермент-субстратного комплекса и свободных фермента и субстрата. Уравнение: смысл параметров.

2. Кинетика реакций в условиях стационарности. Уравнение: смысл параметров.

3. Кинетика реакций с образованием промежуточных соединений.

4. Графические представления уравнения Михаэлиса-Ментен. Недостатки и достоинства.

5. Механизм конкурентного ингибирования.

6. Механизм неконкурентного, бесконкурентного и смешанного ингибирования.

7. Непродуктивное связывание.

8. Специфичности при конкурирующих субстратах.

9. Равновесие в ферментативных реакциях и в растворе.

10. Влияние избытка субстрата.

11. Суицидальные субстраты.

12. Неупорядоченный и упорядоченный последовательный механизм. Механизм Теорела –Чанса.

13. Механизм с замещением фермента.

14. Механизм аллостерической регуляции.

15. Модели кооперативности.

16. Количественный анализ кооперативности.

17. Термодинамика ферментативного катализа.

18. Модели ферментативного катализа. Проблема снижения активационного барьера.

19. Конформационно-релаксационная концепция ферментативного катализа.

20. Стационарные состояния. Критерии устойчивости стационарного состояния.

21. Критерии устойчивости стационарных состояний для функций двух переменных (модель Лотки). Понятие об «узле», «фокусе», «седле».

22. Критерии устойчивости стационарных состояний вблизи состояния термодинамического равновесия. Соотношения Онзагера.

23. Критерии устойчивости стационарных состояний вблизи состояния термодинамического равновесия. Теорема Пригожина.

Литература

· Фершт Э. Структура и механизм действия ферментов.- М., 1980, стр. 109-129, (глава 3), стр. 252-271, (глава 8)