Материал: Konspekty_Enzimologiya

ионнообменн. хр.

17.11.15 Систематика ферментов. http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/

24.11.15

Термодинамика образования фермент-субстратного комплекса.

Начало XX века. Анри, Браун. Кривые зависимости ск-ти от [S] - не линейны. То, что скть прямо пропорциональна конц реагирующих веществ - для S не так! Существует промежуточное состояние, которое делает ход кривой сложной - комплекс ES. Михаэлис (мужч) и Ментен (жен) - см. р-цию ниже. Образование ФСК - лимитирующая стадия. Стационарное состояние реакции. Все компоненты постоянны, но это не равновесие!

Км - абсолютная константа. Она зависит от природы фермента и условий проведения реакций.

Мы постулировали, что [S]=const. (т.е. степень превращения небольшая). и [S]>>[E] на 3 и >порядка.

Уравне́ние Михаэ́лиса — Ме́нтен — основное уравнение ферментативной кинетики, описывает зависимость скорости реакции, катализируемойферментом, от концентрации субстрата. Уравнение имеет вид:

1.12.15 Необратимое ингибирование, методы выражения концентрации фермент+субстрат, ингибирование ферментов.

Для одного из субстратов константа связывания (сродство) значительно больше, чем для второго. В таком случае, при наличии в клетках некоторых сравнимых концентраций обоих субстратов, один будет присоединяться всегда раньше другого.

Существуют разные промежуточные варианты, в том числе варианты, включающие образования промежуточного дополнительного соединения S1 с ферментом до присоединения S2, и здесь вариантов много но, к нашему счастью, все они кинетически описываются одинаково. Есть некое общее уравнение для тех случаев, когда есть образование тройственного комплекса, и такого рода уравнение выглядит весьма страшным, но это вообще-то говоря, является выводом из уравнения МихаэлисаМентен.

Скорость описывается: значение максимальной скорости умножить на концентрацию субстратов (А и Б), а знаменатель - как произведение знаменателей (два субстрата плюс ….умножить на Км для конц S2 на Км для второго и дальше член неожиданный но вполне логичный – это произведение константы Михаэлиса для одного субстрата на Кд комплекса для второго).

S1, не превращаясь, присоединяется и получается то, что описывается этой константой. Уравнение громоздкое, надо преобразовать. Это уравнение для любого случая с образованием тройственного комплекса.

В одних случаях А и Б заданы, в каких-то там произвольные. Там Константы равными оказываются. Можем сделать преобразование Лайнуивера-Берка и взять обратные величины. Там, где обратные реакции есть, имеют место приведенные концентрации, т.е. если все это поделить на А и Б, то получим здесь максимальную скорость и отношение концентраций к Км для каждого субстрата, а здесь для двух субстратов, только здесь не Км, а Кд. Обратная величина – каждый из этих членов будет делиться отдельно.

С т.з. так сказать получения каких-либо экспериментальных данных это очень громоздко. Вводится некое дополнительное допущение, а именно что концентрация одного из S поддерживается постоянной.

То есть, если мы примем что концентрация субстрата Б постоянна, и переменной является только концентрация А, мы можем сгруппировать таким образом, что члены, содержащие и не содержащие А, будут отдельно. То есть будет такой и такой член => выводим 1/А а отсюда и оттуда 1/wmax

Таким образом, мы получили некое подобие уравнению Михаэлиса-Ментена, где обратная скорость будет линейной функцией от обратной концентрации.

Теперь мы можем просто привести в вид подобный уравнению Михаэлиса-Ментен за счет: сделать некую замену вместо wmax эта величина, а вместо Км другая

Т.е. кажущиеся К-ы и получим обычную форму Михаэлиса-Ментен. 1/v= 1/wmaxk + Kmk*1/A

линеаризация и получаем прямую

Точки которые мало что отражают т.е. пересечение в неких кажущихся точках

Что будет если мы будем дальше менять конц Б прямая тоже, но пройдет вот т.о.

пересекутся в некой точке и получим серию кажущихся максимальных скоростей для каждого значения Б. Если мы вспомним что такое кажущаяся максимальная скорость,нетрудно догадаться о линейной зависимости.

Раскроем скобки макс скорость = 1/lg

Если построим вторичный график, где 1/v - истинная максимальная скорость Т пересеч 1/Ks для А

Где точка будет зависит от конкретного механизма Жестко задаем первый субстрат то точка на оси абсцисс аналогичным образом сделать А постоянной Просто субстратные – 4-6 точек А тут целое семейство