Основы кинетики ферментативных реакций

Ферменты. Основная классификация.

Основы кинетики ферментативных реакций.

Угрозы

1. Зависимость (экономическая, политическая) от государства, перекос межбюджетных отношений в сторону центра.

2. Старение и сокращение населения.

3. Неверие и апатия населения к проводимым реформам.

4. Конкуренция со стороны муниципальных обра­зований.

5. Вероятность насыщения российского рынка стекольной тарой (бутылкой), появление новых конкурентов.

6. Высокий удельный вес импорта.

7. Недостаток объектов по утилизации твердых бытовых и промышленных отходов, канализа­ционных стоков.

8. Высокий износ инженерных коммуникаций (во­допровод, канализация, теплоснабжение).

9. Низкий уровень общественной безопасности.

10. Высокий риск для предпринимателей.

11. Зависимость района от внешних поставок энер­гии (газ, электроэнергия).

Результаты SWOT-анализа обрабатываются следую­щим образом. Проблемное поле упорядочивается, и ме­тодом парных сравнений определяются наиболее значи­мые проблемы (подробно см. тему 10). Возможности и угрозы, а также сильные стороны организации не имеют между собой ярко выраженных причинно-следственных связей, поэтому определение наиболее значимых пара­метров из числа сильных сторон и параметров внешней среды осуществляется методом экспертных оценок.

Выявленные из полученных перечней наиболее значимые параметры SWOT-анализа позволяют составить матрицу решений, о которой речь пойдет в следующей, завершающей теме.

Ферменты – биологические катализаторы. Ферменты состоят из аминокислот, связанных пептидными связями. В состав большинства ферментов входят металлы переменной валентности (поэтому ферменты следует отнести к металлокомплексным катализаторам).

Ферменты катализируют процессы жизнедеятельности и обмена веществ организма человека, поэтому ферментативный катализ более сложный процесс, чем обычный катализ.

Механизм ферментативного катализа состоит во взаимодействии активных центров фермента с субстратом с образованием фермент-субстратного комплекса, который затем претерпевает ряд превращений, в результате чего образуются продукты реакции. Каждая из промежуточных стадий протекает с меньшей Е_а, что способствует быстрому протеканию реакции. Этим объясняется высокая каталитическая активность ферментов.

В настоящее время известно более 2000 ферментов. Они делятся на классы в зависимости от того, какой тип реакции они катализируют:

1) оксиредуктазы (катализируют окислительно-восстановительные реакции);

2) трансферазы (катализируют перенос химических групп с одного соединения на другое);

3) гидролазы (катализируют реакции гидролиза);

4) лиазы (разрывают различные связи);

5) изомеразы (осуществляют изомерные превращения);

6) лигазы (катализируют реакции синтеза).

Рассмотрим основы кинетики ферментативных реакций на примере наиболее простой реакции.

Ферментативная каталитическая реакция протекает по следующему механизму:

PK (лимитирующая стадия)

В первой обратимой реакции образуется промежуточный продукт АК (или фермент-субстратный комплекс) за счет присоединения исходного вещества А к катализатору К. Затем он распадается на продукты Р с регенерацией катализатора К.

В квазистационарном приближении концентрация промежуточном комплекса определяется из соотношения:

Общая концентрация катализатора постоянна и равна:

Тогда

Скорость образования продукта Р, которая является скоростью реакции в целом, равна:

Разделим числитель и знаменатель на k₁:

,

где - константа Михаэлиса.

Скорость реакции прямо пропорциональна общей концентрации фермента ().

При большой концентрации исходного вещества C_A>>K_M, K_M + C_A ≈ C_A, тогда:

Скорость реакции при увеличении концентрации исходного вещества стремится к предельному значению .

Так как , то

Дата добавления: 2014-01-06