Влияние рН

Влияние температуры

Влияние концентрации фермента

При условии избытка субстрата скорость реакции прямо пропорциональна концентрации фермента:

v = k[E],

где v — скорость реакции; [Е] — концентрация фермента; к — константа скорости реакции.

На рис. 6.4 представлено влияние концентрации фермента аргиназы на скорость расщепления аргинина. Отклонение от прямо пропорциональной зависимости возможно в случае дефицита субстрата или кофермента (применительно к соответствующим сложным ферментам), наличия в реакционной среде токсических примесей.

Температура является существенным фактором, влияющим на скорость ферментативной реакции. Для большинства ферментов, вовлеченных в одно-субстратную каталитическую реакцию, зависимость ее скорости от температуры описывается колоколообразной кривой (рис. 6.8).

На восходящем участке кривой скорость реакции, согласно закону действующих масс, пропорциональна температуре, хотя, в отличие от тривиальных химических реакций, скорость ферментативных процессов обусловлена такими факторами, как влияние температуры на стабильность ферментов, скорость распада фермент-субстратного комплекса, сродство фермента к субстрату и др. Нисходящая ветвь кривой обусловлена в основном денатурацией фермента и, как следствие, дезинтеграцией его активного центра. Исходная термолабильность фермента является одним из важных показателей протекания ферментативных реакций при различных температурах.

Ферменты крайне чувствительны к изменению концентрации водородных ионов. Это обусловлено такими причинами, как степень ионизации функциональных группировок, особенно в активном центре фермента, изменениями структуры белковой макромолекулы, а также влиянием рН на степень связьшания фермента с субстратом. Так же как и температурная зависимость, рН-зависимость скорости ферментативной реакции имеет колоколообразную форму (рис. 6.9).

Функциональные группы активного центра фермента наиболее эффективно взаимодействуют с субстратом, имея оптимальную степень ионизации, обусловленную соответствующим значением рН. Это соответствует максимальной скорости реакции, отклонение от этих значений приводит к снижению скоростей реакции, а при крайних значениях рН – и к денатурации белка-фермента. Влияние рН на образование фермент-субстратного комплекса, кроме ионизации функциональных группировок фермента, может оказывать существенное влияние на определенные группы субстрата, что также влияет на скорость реакции.

Дата добавления: 2014-01-07