 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
МЕТОДЫ ЭНЗИМОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЭНЗИМОЛОГИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ
Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом
государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Оренбург 2011
МЕТОДЫ ЭНЗИМОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Энзимами, или ферментами, являются белки, обладающие специфичностью и каталитической активностью.
Все биокатализаторы являются белками еще и потому, что через упорядоченный синтез белков в клетке, информация о которых заложена в геноме (ДНК или РНК), может осуществляться управление химическими реакциями.
От обычных функциональных белков ферменты отличает то, что на поверхности белковой глобулы у них имеется активный центр. Это участок, образованный из различных аминокислотных остатков, собранных из различных областей полипептидной цепи, где происходит связывание и превращение субстрата. При этом субстратом называется химическое соединение, претерпевающее изменение в ходе каталитического процесса.
Кроме активного центра, у некоторых ферментов имеется еще и регуляторный участок – аллостерический центр. В этом участке связываются молекулы, оказывающие влияние на превращение субстрата в ферментативном процессе. При этом сами регуляторы не претерпевают изменений.
В активном центре фермента располагаются аминокислотные остатки, содержащие функциональные группы (-SH, -СООН, -ОН, -NH2), которые принимают участие в каталитическом процессе. Условно активный центр фермента можно разделить на два участка: сорбционный, отвечающий за связывание субстрата, и каталитический, в котором происходит превращение субстрата. Размер активного центра фермента определяется размером субстрата, реализуя в действии принцип индуцированного соответствия. Геометрия расположения функциональных групп активного центра соответствует природе субстрата, определяя эффективность его связывания и превращение в ходе химической реакции.
Константа, характеризующая эффективность превращения субстрата в активном центре фермента, называется каталитической (kcat), а константа, определяющая сродство субстрата к ферменту, — константой связывания (Ks - Кт). Действие эффекторов (активаторов и ингибиторов) определяют с помощью констант активирования (Ка) и ингибирования (Кi).
Активность фермента зависит от природы фермента и субстрата и их концентраций, межсубъединичных взаимодействий белковых глобул, состава раствора, природы растворителя, ионной силы раствора, рН среды, присутствия ингибиторов и активаторов, температуры среды, давления, УФ-облучения и рентгеновского излучения. С повышением температуры среды активность ферментов возрастает, однако при температуре выше 40~60°С наблюдается понижение активности фермента из-за разрушения нативной структуры белковой глобулы. Возрастание температуры сопровождается увеличением подвижности функциональных групп в области активного центра и изменением нативной конформации белка.
Влияние рН на активность фермента может проявляться через ассоциативное поведение ионизирующих групп активного центра и функциональных групп субстрата. На активность фермента может также повлиять поведение групп, расположенных на поверхности белковой глобулы, ионизация которых может приводить к изменению конформации апобелка.
Поиск по сайту: