 | Pobierz cały dokument biochemia.zagadnienia.opis.1.ogrodnictwo.doc Rozmiar 82 KB |
ENZYMY
Kinetyka reakcji enzymatycznej - wpływ stężenia substratu na szybkość reakcji
Zasadniczym założeniem teorii Michaelisa-Menten jest konieczność wytworzenia odwracalnego kompleksu między enzymem a substratem.
E+S ES E+P
Przy stałym stężeniu enzymu szybkość reakcji enzymatycznej w pewnych granicach zależy od stężenia substratu. Przy niskim stężeniu substratu w stosunku do stężenia enzymu przyrost szybkości reakcji wraz ze wzrostem stężenia substratu jest do niego wprost proporcjonalny i odpowiada tzw. kinetyce pierwszego rządu.
v = k'[A]
Przy bardzo dużym stężeniu substratu szybkość reakcji ma wartość maksymalną i nie zależy od dalszego zwiększania jego stężenia. W tym przypadku reakcja podlega kinetyce zerowego rzędu i jest zgodna z równaniem:
v = V = k'
Tego typu kinetykę obserwuje się przy osiągnięciu pełnego wysycenia cząsteczek enzymu przez substrat. W tym stanie dalszy wzrost stężenia substratu nie może już powodować zwiększenia szybkości reakcji, gdy stężenie enzymu pozostaje stałe. Zależność szybkości reakcji od stężenia substratu zgodna jest z następującym równaniem:
Km jest to stężenie substratu przy którym szybkość reakcji enzymatycznej jest równa połowie jej szybkości maksymalnej. Odwrotność stałej 1/Km jest nazywana powinowactwem enzymu do substratu. Duża wartość Km oznacza małe powinowactwo enzymu do substratu, a mała wartość Km świadczy o dużym powinowactwie. Stałą Km wyznacza się doświadczalnie z wykresu Lineweavera-Burka.
Mechanizm działania enzymów
Wyjaśnienie mechanizmu działania enzymów jest żmudne i wymaga przede wszystkim ustalenia budowy centrum aktywnego i udziału w katalizie grup funkcyjnych aminokwasów kontaktowych. Badania prowadzi się przy użyciu specyficznych inhibitorów niewspółzawodniczących i współzawodniczących lub zmodyfikowanych w niewielkim stopniu substratów i wreszcie, przez określenie właściwości fizykochemicznych kompleksu enzymu z substratem, którego wyodrębnienie udało się w licznych przypadkach. Cechą wspólną wszystkich reakcji enzymatycznych jest tworzenie pomiędzy centrum katalitycznym enzymu i substratem tzw. stanu przejściowego. W tym stanie przegrupowywanie elektronów (i protonów) jest szczególnie łatwe dzięki wzmocnieniu przez grupy funkcyjne centrum katalitycznego ładunków cząstkowych między atomami substratu.
Konformacje enzymu i substratu nie są sztywne, lecz podlegają fluktuacjom, czyli zmianom spowodowanym indukcyjnym wpływem drugiego partnera. Konformacje zmieniają się na wzajemnie do siebie pasujące dopiero bezpośrednio przed połączeniem enzymu z substratem. Jest to teoria indukcyjnego dopasowania Koshlanda.
 | Pobierz cały dokument biochemia.zagadnienia.opis.1.ogrodnictwo.doc rozmiar 82 KB |