Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

FERMENTY_-_2_rasshirennaya_versia

.doc
Скачиваний:
70
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
1.24 Mб
Скачать

Ингибиторы ферментов

Ингибиторы – это вещества полностью или частично подавляющие активность ферментов.

Обратимые ингибиторы присоединяются к ферменту слабыми связями и могут легко отделяться от фермента.

Обратимые конкурентные ингибиторы:

  1. являются структурными аналогами субстрата;

  1. конкурируют с S за связывание с активным центром E;

  1. При увеличении концентрации субстрата степень ингибирования уменьшается.

А при избытке субстрата действие ингибитора на фермент практически полностью прекращается.

Пример:

Зависимость скорости реакции от концентрации S в присутствии и отсутствии обратимого конкурентного ингибитора:

! При обратимом конкурентном ингибировании возрастает KM, но, как правило, не меняется максимальная скорость р-ции.

KM возрастает, т.к. как бы снижается сродство E к S, поскольку присоединению S к АЦ фермента мешает ингибитор.

Vmax, как правило, не меняется, т.к. при большом избытке S происходит вытеснение I из АЦ фермента и может быть достигнута максимально возможная скорость реакции.

Обратимые неконкурентные ингибиторы

Присоединяются к ферменту в участке, расположенном вне области активного центра  меняется конформация E  меняется структура активного центра E  уменьшается активность E.

! При обратимом неконкурентном ингибировании уменьшается Vmax, но, как правило, не меняется KM.

Vmax уменьшается, т.к. кол-во активных молекул E, т.к. часть из них, связанных с I, на время полностью исключаются из катализа.

У тех молекул E, которые не связаны с ингибитором, сродство к S остается прежним.

Поэтому, KM, как правило, меняться не будет.

Хотя, в ряде случаев, KM может возрастать.

Необратимые ингибиторы – присоединяются к ферменту, образуя прочную ковалентную связь с его функциональными группами. Или вызывают необратимую денатурацию фермента.

Необратимые специфические ингибиторы – присоединяются к строго определённой группе в области активного центра E, образуя с ней прочные ковалентные связи.

Пример: Ацетилхолинэстераза ингибируется фосфорорганическими соединениями.

Например: диизопропилфторфосфат (ДФФ), зарин и др.

Необратимые неспецифические ингибиторы.

Существует 2 разновидности:

  1. ингибиторы, образующие прочную ковалентную связь с группами, расположенными в любом участке фермента (довольно часто: вне области активного центра).

Они не специфичны к определенным ферментам.

Пример:

n-Хлормеркурибензоат присоединяется к свободным SH-группам любых ферментов. Его действие неспецифично.

  1. ингибиторы, которые присоединяются к молекуле фермента вне области активного центра и образуют с ней плохо растворимые комплексы (H2S, соли тяжелых металлов).

В больших дозах вызывают необратимую денатурацию фермента.

Пример:

Ацетат свинца (свинцовая примочка) – вызывает необратимую денатурацию многих ферментов (и других белков).

Регуляция действия ферментов

Метаболический путь – это цепь взаимосвязанных реакций, в ходе которой исходный субстрат S превращается в конечный продукт P за несколько стадий.

Метаболический путь бывает:

Линейный:

Разветвленный:

Регуляция скорости реакций метаболического пути осуществляется путем регуляции действия определенных ферментов, которые называются регуляторными.

Признаки регуляторных реакций:

  1. самая медленная реакция пути;

  2. необратимая или практически необратимая реакция;

  3. реакции на разветвлении метаболического пути

Очень часто ингибитором регуляторного фермента является конечный продукт метаболического пути.

Регуляторные ферменты метаболического пути, как правило, являются аллостерическими.

Существует 2 способа регуляции действия ферментов:

  1. путем изменения количества фермента;

  1. путем изменения активности фермента при неизменном количестве.

2 способ гораздо более быстрый.

Способы регуляции активности ферментов.

  1. Частичный протеолиз:

Это регуляция на уровне первичной структуры белка.

  1. Фосфорилирование и дефосфорилирование:

I. фосфорилированиекатализируют ферменты: протеинкиназы (A, C, G и др.);

II. дефосфорилированиекатализируют ферменты: протеинфосфатазы.

Это регуляция на уровне третичной структуры белка.

Одни ферменты в ходе фосфорилирования активируются, другие, напротив, становятся неактивными.

Примеры:

  1. Аллостерическая регуляция:

Аллостерические ферменты:

  1. Олигомерные белки, состоящие из 2-х или более субъединиц – регуляторной (R) и каталитической (C).

  1. Имеют 2 пространственно разделенных центра: активный центр, расположенный в C субъединице и аллостерический центр, расположенный в R субъединице.

  1. К АЦ присоединяется S фермента.

К аллостерическому – лиганд-эффектор.

  1. Эффекторы делятся на: активаторы (A) и ингибиторы (I).

Эффекторы влияют на сродство АЦ фермента к S.

A – увеличивают сродство; I – уменьшают.

Схема аллостерического ингибирования:

Это регуляция белков-ферментов, имеющих четвертичную структуру.

  1. Белок-белковые взаимодействия:

Это обратимый механизм регуляции активности белков-ферментов, который сопровождается изменением их четвертичной структуры.

Пример: регуляция каталитической активности фермента – протеинкиназы А ассоциацией/ диссоциацией протомеров.

а) Активация протеинкиназы A:

б) Инактивация протеинкиназы A:

Фермент фосфодиэстераза катализирует гидролиз цАМФ до АМФ, что приводит к сборке тетрамерного комплекса протеинкиназы А, который неактивен.

Соседние файлы в предмете Биохимия