Зависимость скорости ферментативной реакции от температуры, рН, концентрации фермента и концентрации субстрата

Предварительные эксперименты по изучению кинетики ферментативных реакций показали, что скорость реакции E + S E + P, вопреки теоретическим ожиданиям, не зависит от концентрации фермента и субстрата так, как в случае обычной реакции второго порядка.

В тоже время к ферментам применимы три основных критерия, характерных и для неорганических катализаторов, а именно:

1. Они остаются неизмененными после реакции, т.е. освобождаясь, могут вновь реагировать с новыми молекулами субстрата (хотя нельзя исключить побочных влияний условий среды на активность фермента).

2. Ферменты способны оказывать действие в ничтожно малых концентрациях (например, одна молекула фермента ренина, содержащегося в слизистой оболочке желудка теленка, створаживает около 10⁶ молекул казеиногена молока за 10 мин при температуре 37°С). Наличие либо отсутствие фермента или любого другого катализатора не оказывает влияния на величину константы равновесия и свободной энергии (ΔG).

3. Катализаторы лишь повышают скорость, с которой система приближается к термодинамическому равновесию, не сдвигая точки равновесия.

На активность фермента оказывают влияние все те факторы, которые могут вызвать изменение его структуры, а именно, к числу таких факторов относятся:

1. рН

2. Т

3. Силы, действующие в текучих средах (гидродинамические силы, гидростатическое давление и поверхностное натяжение)

4. Химические агенты (спирт, мочевина или пероксид водорода и др.)

5. Облучение (свет, звук, ионизирующая радиация)

6. Различные химические соединения, которые связываясь с ферментами, могут изменять скорость катализируемых ферментами реакций.

Иногда снижение каталитической активности, вызванное, например изменением рН, обратимо. В таких случаях возврат к первоначальным условиям сопровождается восстановлением активности фермента. Возможно и необратимое изменение активности фермента.

Рассмотрим влияние различных факторов на скорость ферментативной реакции.

Дата добавления: 2014-01-20