Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Механизм действия ферментов




Известно, что для осуществления химической реакции необходимо, чтобы реагирующие вещества имели суммарную энергию выше, чем величина, называемая энергетическим барьером реакции. Для характеристики величины энергетического барьера Аррениус ввел понятие энергии активации.

Преодоление энергии активации в химической реакции достигается

Ø увеличением энергии взаимодействующих молекул, например нагреванием, облучением

Ø повышением давления

Ø снижением требуемых для реакции затрат энергии (т.е. энергии активации) при помощи катализаторов.

Величина энергии активации с ферментом и без него

 

По своей функции ферменты являются биологическими катализаторами. Сущность действия ферментов заключается:

· в активации молекул реагирующих веществ,

· в разбиении реакции на несколько стадий, энергетический барьер каждой из которых ниже такового общей реакции.

 

Этапы катализа

В ферментативной реакции можно выделить следующие этапы:

1. Присоединение субстрата (S) к ферменту (E) с образованием фермент-субстратного комплекса (E-S).

2. Преобразование фермент-субстратного комплекса в один или несколько переходных комплексов (E-X) за одну или несколько стадий.

3. Превращение переходного комплекса в комплекс фермент-продукт (E-P).

4. Отделение конечных продуктов от фермента.

Строение ферментов

1. Строение простого фермента: Активный центр – комбинация аминокислотных остатков (обычно 12-16), обеспечивающая непосредственное связывание с молекулой субстрата и осуществляющая катализ. В активном центре выделяют два участка:

· якорный (контактный, связывающий) – отвечает за связывание и ориентацию субстрата в активном центре,

· каталитический – непосредственно отвечает за осуществление реакции.

Схема строения ферментов

2. Строение сложного фермента: У ферментов, имеющих в своем составе несколько мономеров, может быть несколько активных центров по числу субъединиц..У сложных ферментов в активном центре обязательно расположены функциональные группы кофактора.

Схема формирования сложного фермента

 

Сложные ферменты представлены:

1.Белковой частью (состоит из АК) - апофермент

2. Небелковой частью - кофактор

Выделяют 2 основных кофактора:

1. Ионы металлов (К, Na, Ca, Mg, Mn) большинство всех ферментов являются металлоферментами. В продуктах питания должны обязательно содержаться микроэлементы.

2. Коферменты - низкомолекулярные органические вещества не белковой природы.

Для многих ферментов его апофермент вместе с кофактором образуют каталитически активную молекулу, которая называется холоферментом.

АПОФЕРМЕНТ+КОФАКТОР=ХОЛОФЕРМЕНТ.

 

3. Строение фермента с аллостерическим центром:Аллостерический центр (allos – чужой) – центр регуляции активности фермента, который пространственно отделен от активного центра и имеется не у всех ферментов.

Связывание с аллостерическим центром какой-либо молекулы вызывает изменение скорости ферментативной реакции.Аллостерические ферменты являются полимерными белками, активный и регуляторный центры находятся в разных субъединицах.

 

Схема строения аллостерического фермента

 

4. Строение мультиферментных комплексов: В мультиферментном комплексе несколько ферментов прочно связаны между собой в единый комплекс и осуществляют ряд последовательных реакций, в которых продукт реакции непосредственно передается на следующий фермент и является только его субстратом. Благодаря таким комплексам значительно ускоряется скорость превращения молекул.

· Пируватдегидрогеназный комплекс (пируватдегидрогеназа), превращающий пируват в ацетил-SКоА,

· α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс (в цикле трикарбоновых кислот) превращающий α-кетоглутарат в сукцинил-SКоА,

· комплекс под названием " синтаза жирных кислот " (или пальмитатсинтаза), синтезирующий пальмитиновую кислоту.

 

Строение мульферментного комплекса

Энзимодиагностика

При многих заболеваниях происходит повреждение клеток, и их содержимое, в том числе и ферменты, высвобождаются в кровь. Уровень активности ферментов в плазме коррелирует со степенью повреждения клеток.

 

Причины изменения активности ферментов:

1. Повышение активности фермента в результате ускорения процессов синтеза,

2. Повышение активности фермента в результате некроза клеток органа,

3. Повышение активности фермента в результате понижения выведения фермента,

4. Повышение активности фермента в результате повышения проницаемости клеточных мембран клеток органа.

 

1.Снижение активности фермента в результате уменьшения числа клеток, секретирующих фермент,

2. Снижение активности фермента в результате недостаточности синтеза фермента

3. Снижение активности фермента в результате увеличения выведения фермента

4. Снижение активности фермента в результате торможения его активности.

 

Степень изменения активности исследуемых ферментов зависит от массы пораженного органа, распределения ферментов между тканями, локализации ферментов во внутриклеточных органеллах.

Обнаружение в плазме крови цитозольных ферментов в результате нарушения проницаемости мембраны клеток, свидетельствует о воспалительном процессе;

Обнаружение в плазме митохондриальных или ядерных ферментов свидетельствует о более глубоких повреждениях клетки, например о некрозе.

 

Ферментопатии

Ферментопатия (ФП) — это патология, в основе которой лежит абсолютное отсутствие синтеза какого-либо фермента или выраженная его функциональная недостаточность. Все ФП можно разделить на наследственные (НФП), генетически обусловленные, и приобретенные.

 

1. Наследственные ферментопатии - заболевания, при которых вследствие изменения активности ферментов нарушается течение соответствующих биохимических реакций в организме и развиваются болезни обмена веществ.

2. Приобретенные энзимопатии отмечаются после тяжелых, хронически протекающих заболеваний

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных