Биохимия. 1 коллоквиум

1.белки-вадн. компон.

Белки – это биополимеры, построенные из аминокислот. Белки являются высокомолекулярными полипептидами. н. Простые белки состоят только из аминокислот. Белки, содержащие добавочные (простетические) группы, производные витаминов, липиды, углеводы и металлы, на- зываются сложными белками. Классификация по растворимости :Альбумины – растворимы в водных растворах солей, глобулины – плохо растворимы в воде, но хорошо растворимы в солевых раство- рителях. Протамины – растворимы в 70-80% этаноле, но не растворимы в воде и абсолютном этаноле. Богаты аргинином. Гистоны – растворимы в солевых растворах. Склеропротеины – нерастворимы в воде и солевых растворах (богаты глицином, аланином, пролином). Классификация по форме и размерам: Глобулярные и фибриллярные белки.У глобулярных белков аксиальное отношение 3-4 (ин- сулин, альбумины, глобулины). У фибриллярных-больше 10 (кератин, миозин, коллаген, фибрин). Классификация по функции: каталитические, сократительные, регуляторные и т.д.

Классификация белков по функциям: 1. Ферменты (рибонуклеаза, трипсин). 2. Защитные белки (иммуноглобулины). 3. Двигательные белки (актин, миозин).4. Структурные белки (коллаген, кератин)5. Запасные белки 6. Антибиотики 7. Токсины 8. Транспортные белки (гемоглобин, мембранная АТФаза). 9. Регуляторные белки (гистоны, репрессоры). 10. Рецепторные белки (родопсин, холинорецептор и др.). 11. Гормоны (инсулин, гормон роста).

методы определения молекулярной массы: 1. Химический.2. Электронная микроскопия 3. Метод ультрацентрифугирования. Определяют кон- станту седиментации (осаждения) белка S, которая зависит от массы и формы белковой молекулы: S – константа седиментации, измеряется в Сведбергах, V – скорость перемещения границы белок – растворитель,  – угловая скорость ротора, r – расстояние от центра ротора до сере- дины пробирки с раствором белка. S=V/w^2r

Величина молекулярной массы вычисляется далее по уравнению Сведберга: R – газовая постоянная? Т – абсолютная температура, Д – коэффициент диффузии, V – парциальный удельный объем белка,  – плотность растворителя. М.М.= RТS/ Д (1 - V) 4. Гельфитрация и диск-электрофорез.

Белки образуют коллоидные растворы, поскольку размеры час- тиц находятся в пределах 0,1-0,001 мкм.Св-ва: 1) Низкое осмотическое давление. 2) Высокая вязкость. 3) Незначительная способность к диффузии. 1) способность растворов белка рассеивать луч све- та, 2) способность растворов белка преломлять луч света, 3) молекулы белка не способны про- ходить через полупроницаемую мембрану. Белковые молекулы в растворе способны к ионизации за счет аминных и карбоксильных групп радикалов 3 и 4 групп аминокислот, а также концевых NH2 и COOH групп всех аминокислот. Для клинической биохимии имеет значение возможность снятия заряда с белковой молекулы, т.е. перевода ее в изоэлектрическое со- стояние (ИЭС).

2.Первичн.стр-ра

Это строго определенная линейная последовательность ами- нокислот, соединенных между собой пептидными связями. Пеп- тидная связь прочная, ковалентная, занимает промежуточное положе- ние между одинарной и двойной связью. Последовательность аминокислот задается генетиче- ским кодом. Значение: Гомологичные белки у разных видов живот- ных выполняют одинаковые функции.( Например, гемоглобин у всех позвоночных транспортирует кислород.) В гомологичных белках во многих положениях полипептидной цепи всегда находятся одни и те же аминокислоты. В других мо- гут быть различия. Всю совокупность сходных черт называют гомологией последовательностей. Наличие такой гомологии предполагает, что животные, у которых были выделены гомологичные белки, имеют общее эволюционное происхождение. Число остатков, по которым различаются белки любых видов, пропорционально филогенетическому различию между данными видами. Серповидно-клеточная анемия, которая обусловлена присутствием в эритроцитах аномального гемоглобина S. В бета-цепи гемоглобина S в шестом положении находится валин, а в гемоглобине А (нормальном) – глутаминовая кислота. Замена гидрофильной аминокислоты на гидрофобную приводит к уменьшению растворимости гемоглобина. При низком парциальном давлении кислорода такой гемоглобин выпадает в осадок и обуславливает серповидную форму эритроцитов. Повышенная чувствительность к алкоголю, характерная для многих представителей восточных народов, связана с заменой одной аминокислоты (лизина на глутамат). При образовании в живом организме (биосинтезе) белков должна существовать некоторая управляющая система, которая содержит информацию о том, какие именно последовательности аминокислот нужно собирать в данном организме.

Первичная структура генетически обусловлена и определяет индивидуальные свойства белков, их видовую специфичность, на ее основе формируются все последующие структуры.

3.конформация белк. молекул

Это регулярная организация полипептидной цепи, удержи- ваемая водородными связями между NH и СО группами пептид- ных связей стержня цепи. Она может быть в виде -спирали и - структуры. В -спирали водородная связь возникает в пределах одной цепи между первым и пятым аминокислотными остатками и направле- на параллельно оси молекулы. В -структуре водородные связи возникают между соседними цепями ,перпендикулярно оси молекулы. Препятствуют образованию -спирали подряд расположен- ные глутаминовая кислота, аргинин, лизин, аспарагин, серин, треонин, лейцин. Когда в полипептидной цепи встречается пролин, -спираль нарушается и возникает петля или изгиб.

Это расположение полипептидной цепи в трехмерном про- странстве. Эту структуру стабилизируют дисульфидные связи (цис- цис), ионные (асп-лиз), водородные (тир-гис), гидрофобное взаимодей- ствие (лей-вал, изо-ала). Связи образуются между боковыми ради- калами аминокислот. В зависимости от формы третичной структуры различают глобулярные и фибрилярные белки. В глобулярных бел- ках часто преобладает -спираль, фибриллярные белки образуются на основе -структуры.

Для того, чтобы белок приобрел присущие ему функциональные свойства, цепь должна определенным образом свернуться в простран- стве, сформировав функционально активную («нативную») структуру. Сворачивание каждого белка приводит к образованию единственной на- тивной конформации. Должен существовать код, опре- деляющий взаимосвязь между аминокислотной последовательностью полипептидной цепи и типом пространственной структуры, которую она образует.

При денатурации, когда разрушаются пространственные струк- туры путем разрыва дисульфидных и слабых нековалентных связей, белок теряет свою биологическую активность. Потеря биологической активности связана с утратой неповторимой мозаики функциональных групп и радикалов на поверхности молекулы белка. Денатурацию вызывают агенты, влияющие на заряд молекулы белка (кислоты, щелочи) гидратную оболочку (нагревание, водоотни- мающие вещества). При денатурации первичная структура сохраня- ется. Денатурация обратима, если после удаления денатурирующего агента восстанавливаются нативная конформация и свойства бел- ковой молекулы.

Шапероны-особая категория белков, основной функцией которых является обеспечение правильного характера сворачивания полипептидных цепей в нативную структуру. Все шапероны являются так называемыми «белками теплового шока», синтез которых резко увеличивается в стрессовых для клетки ситуациях. Главная функция шаперонов состоит в удержании вновь синтезируемых белков от неспецифической агрегации и в их передаче другому «белку-помощнику», шаперонину, роль которого – обеспечить оптимальные условия для эффективного сворачивания. Шаперонины представляют собой сложные олигомерные структуры, построены из 14 субъединиц, организованных в два семичленных кольца, лежащих одно под другим. В центре построенного таким образом цилиндра имеется полость – канал, в котором и происходит сворачивание полипептидной цепи, перешедшей на шаперонин с шаперона.

5.схема и методы выдел.

Выделение белков включает следующие этапы: 1.Разрушение ткани и гомогенизация: 1. В ступке на холоду. 2. С помощью гомогенизаторов: с вращающимися ножами, где измельчение происходит между двумя поверхностями. Последние позволяют выделять неповрежденные отдельные структуры клеток - ядра, митохондрии. 3.Путем попеременного замораживания и оттаивания.  4.Ультразвуком (но необходимо подбирать режим: частоту колеба- ний, мощность источника).  5.Шаровыми или валковыми мельницами.

2. Экстракция белков: Проводится водой, растворами нейтральных солей (NaCl, KCl – 10%), буферными растворами (фосфатным)При этом учитывается ионная сила растворов, подбираются значения рН, t 0 , продолжительность извлечения. Извлечение белков также проводят органическими растворителями: глицерином, растворами сахарозы, спирта различной концентрации. Выбор экстрагента проводится с расчетом наиболее полного извлечения. 3. Осветление раствора: путем фильтрования или центрифугирования. 4. Разделение экстрагированных белков основано на различиях в растворимости белков, в размерах, массе и др.

Высаливание – метод, основанный на различиях в растворимо- сти. Высаливание – это выделение белков из раствора путем прибавле- ния нейтральных солей щелочных или щелочноземельных металлов. Ме- тод основан на разрушении солями (обладающими водоотнимающими свойствами) гидратной оболочки – фактора устойчивости белковых мо- лекул в растворе. Белки, осажденные этим способом, могут вновь легко растворяться в воде.

На различиях в молекулярной массе основан метод ультрацен- трифугирования.

Эффективными методами разделения и идентификации химиче- ских соединений, в том числе и белков, являются хроматографические методы:

Адсорбционная хроматография основана на различной полярно- сти веществ и их индивидуальной способности связываться с адсорбен- том взаимодействием разного типа. Распределительная хроматография основана на использовании подвижной и неподвижной (стационарной) фаз, представляющих две несмешивающиеся жидкости, взятые в определенном соотношении. Ионообменная хроматография основана на различиях в приро- де ионизированных групп белков. Аффинная или хроматография по сродству основана на изби- рательном взаимодействии белка со специфическими веществами – ли- гандами, пришитыми к носителю.

5. Очистка белка от электролитов – методом диализа или с по- мощью сефадексов (G-25). 6. Оценка полноты очистки белка, т.е. проверка на гомоген- ность. Для проверки степени очистки индивидуального белка использу- ют методы: - Кристаллизации. - Ультрацентрифугирования (наличие только одной границы раз- дела фаз). - Диск – электрофореза (белок движется в виде одной узкой поло- сы). - Иммунохимического анализа (имеется одна полоса преципита- ции с антисывороткой, полученной от животных, иммунизиро- ванных исследуемым белком). - Проба на постоянство растворимости (в одинаковых условиях растворимость чистого белка должна быть постоянной и не зави- сеть от количества растворяемого белка). Если белок нужно получить в сухом виде, его высушивают в ва- кууме при одновременном замораживании – метод лиофилизации. По- лученные сухие препараты могут долго сохраняться.

основана на физико-химических свойствах:  Биуретовый (определяют интенсивность окраски комплексного соединения белка с ионами двухвалентной меди фиолетового цвета, об- разующегося в щелочной среде).  Основанные на оптических свойствах белков.  Нефелометрический – по степени мутности раствора белка.  Рефрактометрический – основан на способности раствора белка преломлять проходящий луч света, а степень рефракции зависит от ко- личества, размеров и физического состояния растворенных частиц.  Спектрофотометрический – основан на способности остатков ароматических аминокислот (радикалов) поглощать в ультрафиолето- вой части спектра при λ=280 нм.

Для количественного определения индивидуальных белков используется вторая группа методов на основе их биологических свойств (специфичности взаимодействия): это иммунорадиометрический (метод используется для количественного определения индивидуального белка X в смеси) и иммуноферментный (анализ используется для определения ксе- нобиотиков, природных лекарственных веществ, индивидуальных белков.)

4.четвертичная стр-ра

Характерна для белков, состоящих из нескольких субъеди- ниц. Это взаиморасположение субъединиц белка в пространстве. Формируют эту структуру слабые связи между комплементарными поверхностями субъединиц. Для четвертичной структуры вводят следующую терминологию: протомер – отдельная полипептидная цепь в третичной структуре; субъединица – протомер или несколько протомеров, несущих часть функциональной активности белка; мультимер – сочетание субъеди- ниц белка, несущих полную функциональную активность. 23 Для проявления биологической активности белка необходи- ма нативная третичная, а для мультимерных белков – четвертич- ная структура.

Миоглобин – белок, сохраняющий и транспортирующий кисло- род в мышцах. Состоит из одной полипептидной цепи (153 аминокис- лотных остатка), свернутой в пространстве в виде плотной глобулы (третичная структура). В гидрофобном кармане располагается гем, же- лезо в составе которого способно присоединять кислород. Кривая на- сыщения миоглобина кислородом имеет гиперболическую форму. Эф- фект полного насыщения кислородом наблюдается при низком значе- нии рО2 (которое имеется в мышцах). Гемоглобин – мультимер, образованный из 4-х субъединиц двух типов – 22 (четвертичная структура). Каждая из субъединиц похожа на молекулу миоглобина. Молекула гемоглобина способна присоеди- нять 4 молекулы кислорода. При этом проявляется совместный (коо- перативный) эффект субъединиц. При оксигенации гемоглобина свя- зывание кислорода одной субъединицей так изменяет конформацию остальных субъединиц, что присоединение к ним кислорода облегча- ется. Физиологический смысл заключается в том, что при рО2 меньше 35 мм рт.ст. (ткани) кислород будет связываться миоглобином. Сигмо- идный характер оксигенации гемоглобина обеспечивает его транс- портную функцию.

взаимодействие оказывается возможным, если у бел- ковой молекулы и вещества, с которым она взаимодействует, имеются на поверхности функциональные группы, способные образовать связи между собой. Это могут быть ионные, водородные связи, силы гидро- фобного взаимодействия. Такие поверхности, имеющие функциональ- ные группы, которые соответствуют друг другу, называются компле- ментарными. Специ- фичность взаимодействия молекул определяется способностью образо- вать между участками поверхностей молекул максимально возможное число связей (Специфичность взаимодействия белков лежит в основе действия ферментов при их соединении с субстратами).

Специфическое взаимодействие лежит в основе процесса самосборки олигомерных белков и надмолекулярных структур. Соединение протомеров или субъединиц в олигомерную молекулу (мультимер) происходит за счет взаимодействия определенных контактных участков, между которыми образуются десятки связей(образование молекулы вируса табачной мозаики, клеточных структур – мембран, микротрубочек и т.д.

4. Активаторы и ингибиторы

Ингибиторы ферментов – любые соединения, кот. взаимодействуя с ферментом, препятствуют образ. норм. фермент-субстр. комплекса, уменьшая тем самым скорость реакции или прекращая её.

Неспецифические инг.вызывают денатурацию фермента. Их действие не связано с механизмом ферментативного катализа.

Например:соли тяжелых металлов, кислоты, щелочи

Специфические – их действие связано с механизмом ферментативного катализа.

Необратимые- образуется прочный комплекс фермента и ингибитора, и фермент частично или полностью теряет свою активность.

Примеры:

1. Ингибиторы металлосодерж. ферментов – НСN, KCN, CO, NaN3 – дыхательные яды

2. В-ва, связывающие SH группы акт. Ц. – моно- иодацетат, соединения ртути и мышьяка.

3. В-ва, связывающие OH-группы серина в акт. Ц. – фосфорорганические соединения.

Обратимые бывают конкур. и неконкур.

Конкурентные-ингибиторы, кот. По своему строению очень похожи на субстрат, всегда будут присоед. к акт ц.

Действие конкур. ингиб.

конкурентные ингибиторы увеличивают Km реакции, но не влияют на Vmax

Примеры:

СДГ-субцинатдегидрогеназа

Неконкурентные-никогда не взаимод. С акт. Ц. ингибитора

E + S + I → ESI^{медленно} -----→ E + P + I

неконкурентные ингибиторы понижают Vmax, но не влияют на Km.

Активаторы ферментов – вещества, которые разными путями повышают способность ферментов ускорять реакцию.

Свойства активаторов:

1. Формируют акт. Ц. фермента (Со2+, Mg2+, Zn2+, Fe2+ , Cu2+).

2. Облегчают образование фермент-субстр. комплекса (Mg2+, Мn 2+).

3. Стабилизируют нативную структуру фермента.

4. Защищают функциональные группы активного центра от повреждения(восстанавливают SH-группы активного центра (глутатион, цистеин))

5. Воздействуют на субъединицы молекулы фермента (протеинкиназа регулируется цАМФ).

Обычно активаторы- катионы,реже анионы, могут быть белки: апопротеины АI активирует ЛХАТ, апопротеины СII  ЛПЛ.

Для лечения подагры ведущее место занимает использование аллопуринола-конкурентного ингибитора ксантиноксидазы.

Антиметаболиты- это конкурентные ингибиторы природных субстратов. Пример: сульфаниламидные препараты

ПАБК-парааминобензойная к-та SA-сульфаниламиды

Мед. Энзимология-включает энзимодиагн., -терап., -патол.

Энзимодиагностика – исследование ферментов в биологических средах организма с диагностической целью

Изоферменты – это молекулярные формы фермента, которые ка- тализируют одну и ту же реакцию, но различаются по некоторым свой- ствам: аминокислотной последовательности, молекулярной массе, ами- нокислотному составу, субстратной специфичности, элетрофоретиче- ской подвижности.

Энзимотерапия – это использование ферментов и регуляторов их активности в качестве лекарственных средств.

Наследственные энзимопатии – заболевания, связанные с на- следственными дефектами ферментов. Изменения при этом могут быть двух типов: 1) Связанные с образованием избытка субстрата реакции или его предшественников. Например, накопление и выделение галактозы при дефекте фермента, превращающего галактозу в фруктозу – галактоземия. 2) Связанные с недостаточностью образования продуктов изменен- ной химической реакции

1.Особенности биокат.

Ферменты-биологические катализаторы белковой природы. Катализаторы ускоряют самопроизвольно протекающие реакции. Подавляющее кол-во ферментов-белки, рибозимы-некот. Типы рнк, выполн.ферментат.ф-уию, открыты антитела, выполн.фермент.ф-цию-абзимы.

Ферменты действуют в «мягких» условиях внутренней среды организма. они чувствительны к действию денатурирующих агентов, Высокая эффективность. Катализаторы всегда проявляют максимальную активность: активность ферментов (Е) зависит от условий в клетке. Активность ферментов регулируется на генетическом уровне, а также низкомолекулярными соединениями – эффекторами.

Ферменты обладают специфичностью действия. специфичность по отношению к типу химической ре- акции, катализируемой ферментом, и специфичность по отношению к субстрату. Специфичность по отношению к субстрату Это предпочтительность фермента к субстрату определенной структуры по сравнению с другими субстратами. Различают 4 вида суб- стратной специфичности:

1.Абсолютная – фермент катализирует превращение строго опре-деленного одного субстрата. (аргиназа расщепляет только аргинин)

2. Относительная – фермент катализирует превращение не- скольких субстратов, имеющих один тип связи. (липаза расщепляет сложноэфирную связь между глицерином и любой жирной кислотой в триацилглицеринах)

3.Относительная групповая – фермент катализирует превраще- ние нескольких субстратов, имеющих один тип связи, но требуются определенные атомные группировки, образующие эту связь. (трипсин расщепляет пептидную связь, образованную –СООН группой лизина, ар- гинина).

4. Стереохимическая – фермент катализирует превращение толь- ко одного стереоизомера при наличии их смеси. (L оксидаза превращает L аминокислоту, но не действует на Д-изомер.)

Специфичность по отношению к реакции Каждый фермент катализирует одну реакцию или группу реакций одного типа.(оксидаза, декарбоксилаза)

Особенности выделения ферментов Для выделения ферментов используют методы выделения инди- видуального белка. При этом требуются особо щадящие условия. Пред- почтителен метод афинной хроматографии

Классификация ферментов:1.оксидоредуктазы;2.трансферазу;3.гидролазы;4.лиазы;5.изомеразы;6.лигазы.

Номенклатура: название субстратана кот. Действует фермент+окончание –аза-.

2.Структ и функц. Организация

Ферменты: простые(при гидролизе образ. только аминокислоты);сложные(аминокислоты и добав. Группы): апофермент(белковая часть);кофактор(небелковая):кофермент(непрочно,рыхло,витамины);простетич.группа(прочно,металлы)

У каждого фермента имеется активный центр. Активный центр фермента образован: у простых ферментов функциональными группами боковых радикалов аминокислот, сбли- женных в пространстве. У сложных ферментов: + кофактор.( NH2–лиз ОН–сер СООН–глу, асп SH–цис)

Участки активного центра:  Якорный – для фиксации субстрата.  Каталитический – обеспечивает катализ.

Свойства активных центров

1.трехмерное образование

2. На активный центр приходится относительно малая часть об- щего объема фермента.

3. Активный центр имеет форму узкого углубления или щели

4. Субстраты относительно слабо связываются с активным цен- тром

5. Специфичность связывания субстрата зависит от строго опре- деленного расположения атомов в активном центре.

Аллостерический центр-это центр, за- нимающий другое пространственное положение, чем активный центр. Присоединение к этому центру низкомолекулярных веществ (эффекто- ров) ведет к изменению третичной структуры фермента и области ак- тивного центра, что приводит к изменению активности фермента.

Изоферменты – это молекулярные формы фермента, которые ка- тализируют одну и ту же реакцию, но различаются по некоторым свой- ствам: аминокислотной последовательности, молекулярной массе, ами- нокислотному составу, субстратной специфичности, элетрофоретиче- ской подвижности.

Креатинкиназа (КК) катализирует обратимую реакцию образования и распада креатинфосфата – вещества, которое участвует в запасании энергии. КК Креатин + АТФ ↔ Креатинфосфат + АДФ

КК представлен 3 изоферментами: ВВ (КК-1) – мозговой, максимальное продвижение к аноду.

МВ (КК-2) – сердечный, средняя подвижность. – ММ (КК-3) – мышечный, самый медленный.

Окисление молочной кислоты(лактат) в орг-ме катализирует фермент лактатдегидрогеназа(ЛДГ)

В сердце преобладает ЛДГ1,2; в мышцах,печени-ЛДГ4,5. Под ЛДГ понимают 5 разных ферментов, кот обозначаются цифрой от 1 до 5. Активность в крови: лдг2>лдг1>лдг3>лдг4>лдг5

Механизм и стадии ферментативного катализа Химическая реакция – это результат столкновения молекул, кото- рый зависит от величины энергии молекул и от прочности той связи между атомами в молекуле, которая должна быть разорвана.

Способы ускорения химических реакций: 1. Увеличить среднюю энергию молекул 2. Снизить энергетический барьер реакции. Энергетический барьер реакции – это значение энергии, когда все молекулы взаимодействуют. Энергия активации – количество энергии, необходимое для того, чтобы все молекулы смогли провзаимодействовать (преодолеть энерге- тический барьер). E + S  ES  EZ  EP  E + P, где Е – фермент, S – субстрат, Р – продукт, Z – промежуточный комплекс.

Ферментативная реакция протекает в три стадии

I стадия: E + S  ES – образование фермент-субстратного ком- плекса. Протекает очень быстро.

Модель фишера ключ-замок-у фермента имеет- ся окончательно сформированный активный центр еще задолго до взаимодействия с субстратом. Модель Кошланда индуцированного соответствия-окончательное формирование активного центра фермента происходит в момент взаимодействия с субстратом

II стадия: на стадии фермент-субстратного комплекса происхо- дит химическая реакция через переходное состояние ЕS  EZ, где Z – это уже не субстрат, но еще и не продукт

III стадия: ЕР Е+Р происходит очень быстро, выделяется продукт реакции, а фермент выделяется в неизменном количестве и качестве.

Единица измерения активности Е- то кол-во фермента,кот в оптимальных условиях катализирует превращение 1 микромоля субстрата или 1 микромоля продукта в минуту.В 1973г была принята новая единица акт.фермента-1 катал-кол-во ферманта, кот катализ. Превращение 1 моль субстрата за секунду.

5.регул. действия ферментов.

Регуляция каталитической эффективности ферментов Это все изменения активности фермента, происходящие при по- стоянном его количестве.

1. Превращение проферментов в активные ферменты. Ряд фер ментов синтезируются в неактивной форме – в виде проферментов. Чтобы перейти в активную форму, про- фермент должен подвергнуться ограниченному протеолизу .В ходе протеолиза открывается или формируется активный центр и фермент активируется. (Протеолитиче- ские ферменты синтезируются в поджелудочной железе в форме про- ферментов,, а активация про- исходит только в желудочно-кишечном тракте при появлении пищи)

2. Химическая модификация. Это ковалентное присоединение или отщепление от фермента небольшой химической группы, что приводит к изменению активности фермента. Чаще всего к ферменту присоединя- ется или отщепляется фосфатная группа – фосфорилирование- дефосфорилирование фермента(синтез и распад гликогена)

3.Мультиферментные комплексы. Это объединение нескольких ферментов, катализирующих многоступенчатую последовательность метаболических реакций (все ферменты синтеза жирных ки- слот объединены в единый мультиферментный комплекс – синтаза.)

4.Аллостерическая регуляция. Это регуляция путем взаимодейст- вия эффекторов с аллостерическим центром фермента. характерна для ферментов, имеющих субьеди- ничное строение. Их называют аллостерическими или регуляторны- ми ферментами. Каждая субъединица такого фермента содержит свои активный и аллостерический центры.

В аллостерических ферментах активный центр одной субъедини- цы фермента оказывает влияние на активный центр другой субъедини- цы в той же молекуле. В результате такого взаимодействия между субъ- единицами связывание субстрата становится кооперативным. Для объяснения кооперативных эффектов используют 2 модели: симметричную (Моно, Уаймен, Шанжи) и последовательную (Кош- ланд, Немети, Филмер). По симметричной модели каждый мультимерный фермент мо- жет существовать в двух разных состояниях с неодинаковой четвер- тичной структурой, но все субъединицы в этих состояниях имеют оди- наковую третичную структуру. S+TT →RR

Последовательная модель, кроме состояний ТТ, RR допускает существование состояния TR, когда отдельные субъединицы мультиме- ра могут в одно и то же время иметь разные третичные структуры. S+TT → TR →RR (+)

5. Регуляция по типу обратной связи. Характерна для последова- тельных реакций, при этом каждая реакция катализируется своим фер- ментом. Различают ретроингибирование и форактивацию: а) Ретроингибирование – ингибирование по типу отрицательной об- ратной связи. Конечный продукт Z обычно не влияет на активность промежу- точных ферментов системы, а ингибирует ее первый фермент Е1.

б) Форактивация – активация предшественником. Накопление субстрата А стимулирует его распад до продукта Z через активацию фермента более поздних стадий превращения.

Наиболее важным свойством ферментов в обеспечении процессов жизнедеятельности является способность осуществлять присущие им функции со скоростью, соответствующей потребностям клетки. Поэтому для осуществления этой способности белковые молекулы должны иметь специальные механизмы, с помощью которых они воспринимают сигналы из окружающей среды и реагируют на них изменением характера функционирования.