2 курс / Биохимия / Биохимия Лекции

Зависимость скорости реакции от концентрации S в присутствии и отсутствии обратимого конкурентного ингибитора:

! При обратимом конкурентном ингибировании возрастает KM, но, как правило, не меняется максимальная скорость р-ции.

KM возрастает, т.к. как бы снижается сродство E к S, поскольку присоединению S к АЦ фермента мешает ингибитор.

Vmax, как правило, не меняется, т.к. при большом избытке S происходит вытеснение I из

АЦ фермента и может быть достигнута максимально возможная скорость реакции.

Обратимые неконкурентные ингибиторы

Присоединяются к ферменту в участке, расположенном вне области активного центра

меняется конформация E меняется структура активного центра E уменьшается активность E.

! При обратимом неконкурентном ингибировании уменьшается Vmax, но, как правило, не меняется

KM.

Vmax уменьшается, т.к. кол-во активных молекул E, т.к. часть из них, связанных с I, на время полностью исключаются из катализа.

У тех молекул E, которые не связаны с ингибитором, сродство к S остается прежним. Поэтому, KM, как правило, меняться не будет.

Хотя, в ряде случаев, KM может возрастать.

Необратимые ингибиторы – присоединяются

к ферменту, образуя прочную ковалентную связь с его функциональными группами. Или вызывают необратимую денатурацию фермента.

Необратимые специфические ингибиторы – присоединяются к строго определённой группе в области активного центра E, образуя с ней прочные ковалентные связи.

Пример: Ацетилхолинэстераза ингибируется фосфорорганическими соединениями.

Например: диизопропилфторфосфат (ДФФ), зарин и др.

Необратимые неспецифические ингибиторы.

Существует 2 разновидности:

1)ингибиторы, образующие прочную ковалентную связь с группами, расположенными в любом участке фермента (довольно часто: вне области активного центра).

Они не специфичны к определенным ферментам.

Пример:

n-Хлормеркурибензоат присоединяется к свободным SH-группам любых ферментов. Его действие неспецифично.

2)ингибиторы, которые присоединяются к молекуле фермента вне области активного центра и образуют с ней плохо растворимые комплексы (H2S, соли тяжелых металлов).

В больших дозах вызывают необратимую денатурацию фермента.

Пример:

Ацетат свинца (свинцовая примочка) – вызывает необратимую денатурацию многих ферментов (и других белков).

Регуляция действия ферментов

Метаболический путь – это цепь

взаимосвязанных реакций, в ходе которой исходный субстрат S превращается в конечный продукт P за несколько стадий.

Регуляция скорости реакций метаболического пути осуществляется путем регуляции действия определенных ферментов, которые называются

регуляторными.

Признаки регуляторных реакций:

1)самая медленная реакция пути;

2)необратимая или практически необратимая реакция;

3)реакции на разветвлении метаболического пути

Очень часто ингибитором регуляторного фермента является конечный продукт метаболического пути.

Отрицательная обратная связь

Регуляторные ферменты метаболического пути, как правило, являются аллостерическими.

Существует 2 основных способа регуляции действия ферментов:

1)путем изменения количества фермента;

2)путем изменения активности фермента при неизменном количестве.

2 способ гораздо более быстрый.

Способы регуляции активности ферментов.

1.Частичный протеолиз:

Это регуляция на уровне первичной структуры белка.

2.Фосфорилирование и дефосфорилирование:

I.фосфорилирование – катализируют

ферменты: протеинкиназы (A, C, G и др.);

II.дефосфорилирование – катализируют

ферменты: протеинфосфатазы.

Это регуляция на уровне третичной структуры белка.

Одни ферменты в ходе фосфорилирования активируются, другие, напротив, становятся неактивными.

Примеры:

Липаза – OH + АТФ Липаза – OPO3H2

Гликогенсинтаза –OH + АТФ Гликогенсинтаза –OPO3H2

3.Аллостерическая регуляция:

Аллостерические ферменты:

1)Олигомерные белки, состоящие из 2-х или более субъединиц – регуляторной (R) и каталитической (C).

2)Имеют 2 пространственно разделенных центра: активный центр, расположенный в C субъединице и аллостерический центр, расположенный в R субъединице.

3)К АЦ присоединяется S фермента.

Каллостерическому – лиганд-эффектор.

4)Эффекторы делятся на: активаторы (A) и ингибиторы (I).

Эффекторы влияют на сродство АЦ фермента к S.

A – увеличивают сродство; I – уменьшают.