Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентрации фермента и субстрата.

Влияние температуры:

Влияние температуры на скорость ферментативной реакции может быть выражена через температурный коэффициент (Q10):

Скорость реакции при (Х + 10) град С

Q10 = --------------------------------------------------------------

Скорость реакции при Х град С

В пределах от 0-40Сo коэффициент Q10 ферментативной реакции равен двум.

Иными словами, при каждом повышении температуры на 10 градусов скорость ферментативной реакции удваивается. Температура, обеспечивающая наибольшую активность, называется оптимальной температурой. За пределами этого уровня вследствие наступающей денатурации фермента, скорость реакции снижается до нуля.

Влияние рН-среды:

При постоянной температуре любой фермент проявляет наибольшую активность в определённом диапазоне рН среды. Оптимальным считается то значение рН, при котором реакция протекает с максимальной скоростью. При более низком или более высоком уровне рН активность фермента снижается. Например, оптимум рН среды для пепсина = 2, 00, для сахарозы = 4, 5, для амилазы слюны = 6, 8, для каталаз = 7, 6, для липазы = 9, 0.

Катализ – ускорение хим реакции, вызванное добавлением малых, нестехиометрических количеств определенного вещества катализатора. Катализатор ускоряет реакцию не просто своим присутствием, а взаимодействуя с веществом, подвергающимся превращению. Ферменты –белки, и подобно всем белкам они могут избирательно присоединять лиганды. Лиганд подвергшийся химическому превращению называют субстратом фермента. В ходе присоединения субстрата и в ходе катализа происходят конформационные изменения молекулы фермента и субстрата. До взаимодействия пространственная структура и активного центра лишь приблизитльно соответствуют друг другу, строгая комплементраность возникает в процессе взаимодействия в результате измененияя конформации. Конформационные изменения могут способствовать «растягиванию» разрываемой связи или наоборот сближению молекул при реакциях синтеза и тем самым вносят вклад в ускорение реакции.

14.Кофакторы ферментов: ионы металлов и коферменты.

Кофакторы ферментов. Коферменты. Коэнзим. Для активации многих ферментов требуются определённые соединения - кофакторы. Активный комплекс фермент - кофактор называется холофермент.Ферменты катализирующие реакции используют в качестве кофакторов как органические молекулы, так и ионы металлов. Коферменты - это органические вещества, предшественниками которых являются витамины. Каждый кофермент имеет определённую структуру, что делает его специфичным для определённого типа реакций. Около 2/3 всех ферментов являются металлоферментами: для активации ферментов свёртывания крови нужен Ca2+, оксидоредуктазы используют в качестве кофактора Fe2+, Cu2+, Mn2+, киназы используют Mg2+. Этим объясняется необходимости введения всех микроелементов в состав любой диеты. Тяжелые металлы могут уменьшать активность ферментов, например Cd2+, Hg2+, могут замещать Zn2+ в активном центре некоторых ферментов, например в РНК - полимеразе. Для участия в реакции ионы металлови коферменты должны быть связаны с ферментами. При этом, как и для других лигандов, точное размещение кофермента в активном центре обеспечивается множеством нековалентных связей с ферментом.