Слайд 3II. Трансферазы.
а) п/кл фосфотрансферазы.
Все трансферазы переносят функционольные группы. Фосфотрансферазы катализируют перенос
фосфатной группы. Коферментом является АТФ. В этой молекуле остатки фосфорной кислоты связаны между собой макроэргической связью. Кроме АТФ могут учавствовать молекулы ЦТФ, ГТФ, УТФ.
б) п/кл аминотрансферазы.
Ферменты отвечают за перенос аминогрупп.
Коферментом является передоксильфосфат, является производным пиридоксина − витамина В6.
в) п/кл ацилтрансферазы.
Переносят остатки органических кислот. Коферментом является кофермент А, производное пантотеновой кислоты.
г) п/кл переносящие одноуглеродные группы(СН, СН3).
Коферментом является тетрагидрофолиевая кислота, производная витамина − фолиевая кислота.
Слайд 4III. Гидролазы.
Ферменты, катализирующие расщепление веществ с участием воды. Они не нуждаются
в коферментах.
IV. Лиазы.
Ферменты, катализирующие присоединение веществ по двойным связям.
V. Изомеразы.
Катализируют внутримолекулярные перегруппировки. Имеют окончание –изомераза или –мутаза. Могут осуществлять рацимизацию, транс-,цисизомеризацию, внутримолекулярный перенос функциональных групп. Коферментом является цианкобаламин − производное витамина В12.
VI. Лигазы = синтетазы.
Ферменты, осуществляющие энергозависимый синтез. Поставщиком обычно является внутриклеточный пирофосфат(АТФ, АДФ).
Слайд 5Механизм действия ферментов
Биологический ферментативный катализ является примером каталитического процесса и для
него выполняются все законы.
Классические катализаторы действуют за счет энергии активации. Энергия активации − энергия, необходимая молекуле вещества для преодоления энергетического барьера. Катализаторы не меняют ΔG они снижают энергию активации. Снижение энергии активации увеличивает количество молекул, способных преодолеть энергетический барьер реакции и происходит это не линейно, не пропорционально.
Слайд 6Основы катализа
А. Энергетический профиль в отсутствии катализатора
Б. Энергетический профиль в
присутствии катализатора
Слайд 7Снижение энергии активации достигается за счет:
1. ориентации субстратов.
2. Теория стерического взаимодействия
(взаимодействие ключ-замок). Фишер предположил, что активный центр фермента пространственно соответствует молекуле субстрата. За счет своей пространственной специфичности фермент и субстрат ориентируются специфично.
Слайд 83. теория индуцированного соответствия.
Предложил Кошланд. После образования комплекса фермент-субстрат, в молекуле
фермента могут наблюдаться некие конформационные изменения, которые индуцируют соответствующие изменения в молекуле субстрата.
Слайд 9График зависимости скорости ферментативной реакции
от температуры
Температура
Активность ферментов
Слайд 11Стереохимическая специфичность
малеиновая янтарная фумаровая
кислота кислота кислота
Слайд 14Факторы, влияющие на активность фермента
Концентрация субстрата.
В 1913г. Михаэлис и Ментен проедложили
уравнение
υ = υmax[S]/Km+[S]
Слайд 15
Стадии ферментативного процесса
Е + S ES Е + P
Е - фермент
S
- субстрат
ЕS - фермент-субстратный комплекс
Р - продукт
k1
k2
k3
При условии, что: 1. [Еo] 〉〉 [S]
2. [ES]=const
Зависимость скорости реакции описывается
уравнением Михаэлиса-Ментен
Слайд 16Km - константа Михаэлиса.
Лимитирующим фактором протекания реакции, является образование фермент-субстратного комплекса.
Km=
концентрации субстрата при которой скорость реакции равна ½ скорости максимальной.
Т.к. это концентрация, то она выражается моль/литр и тп.
Уравнение Михаэлиса-Ментен описывает односубстратные не аллостерические ферменты.
Слайд 18Структура фермента со связанным в активном центре субстратом
Слайд 21Окислительно-восстановительные коферменты
Слайд 24IV. Влияние ингибиторов и активаторов.
Модулятор − вещество, способное изменять активность ферментов.
Активатор
− вещество, ускоряющее протекание ферментативных реакций. Механизм действия сходен с механизмом действия ингибиторов.
Ингибитор − вещество, снижающее скорость ферментативной реакции.
По механизму действия ингибирование бывает обратимое и необратимое.
Обратимое ингибирование:
Слайд 25Конкурентное ингибирование
Ингибитор по своему строению похож на молекулу субстрата. Ингибитор и
субстрат конкурируют за активный центр. Конкурентное ингибирование можно снять за счет избыточного добавления субстрата. При конкурентном ингибировании υmax не меняется. Меняется лишь сродство фермента к субстрату.
Слайд 26Неконкурентное ингибирование
Ингибитор связывается с ферментом не в активном центре, а на
другом участке. При неконкурентном ингибировании сродство фермента к субстрату не меняется, а меняется только максимальная скорость реакции. Примером являются соли тяжелых металлов..
Слайд 27Сравнение кинетических характеристик при различных типах ингибирования
Слайд 28бесконкурентное ингибирование
При это меняются максимальная скорость и сродство к субстрату бесконкурентное
ингибирование
Меняются максимальная скорость и сродство к субстрату.
Слайд 29Аллостерические ферменты.
не подчиняются уравнению Михаэлиса-Ментен. Это всегда олигомерные белки, т.е. белки
состоящие из нескольких субъединиц. Количество их может варьировать от 2 до 12.
Обязательным условием является наличие нескольких конформаций его субъединиц.
Для них характерно наличие как активных центров, так и дополнительных центров связывания с которыми связываются аллостерические модуляторы.
Слайд 30
При связывании модулятора с аллостерическим центром, меняется конформация субъдиниц в которых
этот центр находится. Насыщение связываемых регуляторных единиц вызывает их конформацию и как следствие меняетсы и конформация каталитической субъединицы.
Слайд 31
Аллостерические модуляторы бывают положительные и отрицательные.
Если аллостерическим модулятором является сам субстрат,
то это гомотропный фермент, если другое вещество − гетеротропный фермент.
Слайд 32Ковалентная модификация.
Ферменты, регулируемые с помощью ковалентной модификации, могут присоединять либо отщеплять
специальные функциональные группы, при этом переходя в более активное состояние. Чаще всего такой функциональной группой является остаток фосфорной кислоты, т.е. фермент фосфорилируется либо дефосфорилируется. В результате присоединения фосфатной группы меняется конформация и активность фермента. Фермент, осуществляющий фосфорилирование, является киназа.