Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лекция №15. Влияние концентрации водородных ионов на скорость ферментативных реакций.
План лекции
Кривая, выражающая зависимость скорости реакции от pH. Оптимальная концентрация водородных ионов. Возможные механизмы влияния pH на активность ферментов. Значение исследования влияния pH на скорость ферментативных реакций. Определение констант диссоциации ионогенных групп активного центра ферментов.
Ферменты, как и все белки, состоят из аминокислот. В зависимости от рН радикалы некоторых аминокислот, а значит, и белок в целом могут приобретать заряд. Заряженные группы часто входят в состав активных центров ферментов, так как в основе целого ряда механизмов ферментативного катализа лежит катализ кислотного или основного типа. Необходимым условием для осуществления кислотного или основного катализа может быть наличие определенного заряда на ионизируемых группах активного центра. Отсюда следует, что каталитически активная форма фермента существует только в одном строго определенном состоянии ионизации, и в зависимости от рН в нее может превращаться большая или меньшая часть всего имеющегося в смеси фермента.
Рис. 1. Зависимость активности ферментов от рН.
В эксперименте достаточно часто используется исследование рН-зависимостей ферментативных реакций для изучения числа и свойств ионогенных групп. Зависимость ферментативной активности от рН можно описать с помощью следующей модели ионизации активного центра:
(1)
В этих кислотно-основных реакциях ЕН обозначает активную форму фермента, а Е и ЕН2 - неактивные формы, образующиеся соответственно при депротонировании и протонировании групп активного центра фермента, контролирующих ферментативную реакцию. Ионизация остальных групп белковой глобулы здесь не рассматривается. Константы диссоциации групп различаются в свободном ферменте и в фермент-субстратном комплексе. Для вывода уравнения зависимости скорости от рН воспользуемся обычной методикой. Скорость образования продукта Р:
v = k2[EHS](2)
Уравнение материального баланса по ферменту (в случае [S]0>>[E]0):
[E]0= [E] + [EH] + [EH2] + [ES] +[EHS] + [EH2S](3)
Константы равновесия:
1