Материал: Ферменты
При |
большом |
|
избытке |
субстрата |
|
([S]0 >>[E]0 ) |
[S] ≈[S]0 |
и |
|
|
[E] |
0 |
[S |
] |
0 |
|
|
|
|
k |
−1 |
+ k |
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ES] = |
|
|
|
|
− exp − k1 |
|
+ |
|
|
|
|
|||||
небольшой глубине реакции( [P] ≈ 0 ) систему можно записать в виде |
|
|
|
[S]0 + k−1 |
+ k2 |
1 |
[S]0 |
|
|
k1 |
|
t = |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
d[ES] = k [E][S] |
0 |
− (k |
−1 |
+ k |
2 |
)[ES], |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[E]0 [S]0 |
|
(1 − exp{−k1 ([S]0 |
+ K M ) t}) |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
d[P] |
= k2 |
[ES], |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K M +[S]0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как видно из последнего уравнения (рисунок 41(а )), |
концентрация |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
[E]0 =[E] +[ES]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фермент- |
субстратного комплекса [ES] возрастает во времени и стремится к |
|||||||||||||||||||||||||
Исключением переменной [E] |
первое дифференциальное уравнение |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
пределу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
может быть преобразовано к виду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ES]стац = [E]0 [S]0 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
d[ES] + (k [S] |
|
+ k |
|
+ k |
|
|
|
)[ES] = k [E] |
[S] |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
0 |
−1 |
2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K M +[S]0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
dt |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Решение этого неоднородного уравнения имеет вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
[ES] =C exp[−(k1[S]0 + k−1 + k2 )t]. |
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
1 б |
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
[S]0 |
|||||||||||||||||||||
Чтобы |
|
найти |
|
|
|
предэкспоненциальный |
|
множитель |
|
C , |
|
|
|
|
|
[S]0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
продифференцируем |
|
выражение |
|
|
[ES] =C exp[−(k1[S]0 + k−1 + k2 )t] |
и |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,5[S]0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
подставим |
|
|
полученное |
|
|
|
|
значение |
|
в |
|
|
уравнение |
E] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ES]/[ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5[S]0 |
||||||||||||||||||||||
d[ES] + (k [S] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25[S]0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
0 |
+ k |
−1 |
+ k |
2 |
)[ES] = k [E] |
[S] |
0 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
dt |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25[S]0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
d[ES] = −(k1[S]0 + k−1 + k2 ) C exp[−(k1[S]0 |
+ k−1 + k2 )t], |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время, t |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
− (k1[S]0 |
+ k−1 + k2 ) C exp[−(k1[S]0 |
|
|
+ k−1 + k2 )t] + |
|
|
|
, |
|
Рисунок 41 – Зависимость концентрации промежуточного соединения от времени |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ (k1[S]0 |
|
+ k−1 + k2 )[ES] = k1[E]0 [S]0 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
впредстационарном режиме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
[ES] = |
|
k1[E]0 [S]0 |
|
|
+ C exp[−(k1[S]0 + k−1 + k2 )t] |
|||||||||||
|
k1 |
[S]0 + k−1 + k2 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
С учетом начальных условий [ES]0 = 0 получим: |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
C = − |
|
|
k1[E]0[S]0 |
|
|
, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
k [S] |
0 |
+ k |
−1 |
+ k |
2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ES] = |
|
k1[E]0 [S]0 |
− |
|
k1 |
[E]0 [S]0 |
|
exp[−(k1[S]0 + k−1 + k2 )t]. |
|||||||||
k1 |
[S]0 + k−1 + k2 |
k1[S]0 + k−1 + k2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
После несложных преобразований получим
При [S]0 |
>> KM (рисунок 41(б )) зависимость концентрации фермент- |
||
субстратного |
комплекса [ES] = |
[E]0 [S]0 |
(1 − exp{−k1 ([S]0 + K M ) t}) от |
|
|||
|
|
K M +[S]0 |
|
времени имеет вид |
|||
|
[ES] =[E]0 (1 − exp{−k1[S]0 t}). |
||
При [S]0 |
<< KM (рисунок 41(в)) зависимость концентрации фермент- |
||
90 |
91 |
субстратного комплекса |
[ES] = |
[E]0 [S]0 |
(1 − exp{−k1 ([S]0 + K M ) t}) от |
|
|
|
|||
|
|
K M +[S]0 |
||
времени имеет вид |
|
|
|
|
[ES] = |
[E]0 [S]0 |
(1 − exp{−k1 K M t}). |
||
|
||||
|
K M |
|
|
|
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Получите выражение для временной зависимости концентрации ферментсубстратного комплекса в предстационарном режиме.
2. Запишите выражение для [ES]стац предела– , к которому
стремится концентрация ферментсубстратного комплекса в предстационарном режиме.
3.Запишите зависимость концентрации промежуточного соединения от времени в предстационарном режиме для случая [S]0 >> KM .
4.Запишите зависимость концентрации промежуточного соединения от времени в предстационарном режиме для случая [S]0 << KM .
33. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТ СКОРОСТЕЙ ИЗ НЕСТАЦИОНАРНОЙ КИНЕТИКИ
Из кинетики накопления ферментсубстратного комплекса [ES] может быть найдена константа скорости k1 и сумма констант скоростей
(k−1 + k2 ) .Для этого введем функцию τ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
= k [S] |
|
+ k |
−1 |
+ k |
|
|
|
|
||
τ |
1 |
0 |
|
|
|
2 |
|
|
|
||
Тогда из уравнения |
[ES] = |
[E]0 [S]0 |
(1 − exp{−k1 ([S]0 + K M ) t}) |
||||||||
K M +[S]0 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ES] =[ES]ñòàö |
|
|
|
|
|
|
t |
||||
1 |
− exp |
− |
|
|
, |
||||||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
τ |
||
|
92 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ln([ES]ñòàö |
−[ES]) = ln[ES]ñòàö |
− |
t |
|
, |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
τ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
[ES] |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln 1 |
− |
|
|
|
|
= − |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
[ES]ñòàö |
|
|
|
|
|
τ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ES] |
|
|
Это уравнение |
прямой |
в |
координатах |
|
ln 1 |
− |
|
|
|
и t . По |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ES]ñòàö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
тангенсу угла наклона прямой определяем |
1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
τ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку мы |
определили |
1 = k [S] |
|
+ k |
−1 |
+ k |
|
|
, то если |
провести |
||||||||||
|
|
|
|
τ |
1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
эксперименты при различных начальных концентрациях субстрата, можно построить график зависимости τ1 ([S]0 ) и найти k1 –тангенс угла наклона прямой
τ1 = k1[S]0 + k−1 + k2
и (k−1 + k2 ) – отрезок,отсекаемый прямой на оси ординат (рисунок 42).
1
τтангенс угла наклона прямой= k1
k−1 + k2
[S]0
Рисунок 42 – Определение элементарных констант из данных по предстационарнойкинетике реакции.
Константу k2 находят из стационарной скорости реакции, тогда k−1 можно определить из суммы (k−1 + k2 ) .
93
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Как определяют константу k1 по предстационарной кинетике ферментативной реакции?
2.Как определяют сумму констант (k−1 + k2 ) по предстационарной кинетике ферментативной реакции?
3.Как определяют константу k2 по кинетике ферментативной реакции?
4.Как определяют константу k−1 по кинетике ферментативной реакции?
34. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИЙ
При изучении любых проблем химической кинетики одним из основных теоретических положений является уравнение Аррениуса, выражающее зависимость константы скорости реакции от температуры
|
|
|
|
Ε |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k = |
A exp− |
|
, |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
RT |
|
|
|
|
|
|
|||
где Εa – энергия |
активации |
реакции, |
|
|
R – универсальная |
газовая |
|||||||
постоянная, |
A – предэкспоненциальный |
|
|
множитель, |
T – абсолютная |
||||||||
температура. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
График |
зависимости Аррениуса |
в |
|
координатах |
(ln k ) |
от |
|
1 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|||
|
|
прямую с |
|
|
|
|
|
|
|
Ε |
a |
|
|
представляет |
собой |
тангенсом |
|
угла наклона |
равным − |
|
. |
||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|||
Многие реакции, катализируемые ферментами, подчиняются аррениусовской зависимости константы скорости реакции от температуры. Например, на рисунке 43представлены экспериментальные данные и линейная аппроксимация температурной зависимости скорости ферментативной реакции гидролиза АТФ миозином.
Отметим, что температурный диапазон, в котором были получены данные, представленные на рисунке 43,является очень узким и охватывает только диапазон физиологически приемлемых температур.
94
Рисунок 43 – Аррениусовская зависимость от температуры скорости ферментативнойреакцииг дролиза АТФ миозином
В этом эксперименте не рассматривались температуры, значительно превышающие обычные в биологических условиях пределы. Попытка поднять температуру значительно выше указанного диапазона приводит к денатурации белковых молекул.
Денатурация большинства белков начинается в диапазоне температур от 45–50°С и завершается очень быстро при55° С (исключение составляют ферменты термофильных микроорганизмов, обитающих в горячих источниках,они сохраняют стабильность до80-85 °С).
Один из механизмов термической денатурации белков очевиден – по мере повышения температуры атомы в молекуле белка приобретают все более высокую энергию, в том числе кинетическую, и, в конце концов, становится возможным разрушение слабых связей, стабилизирующих глобулярную структуру белка, что и приводит к его инактивации.
Пример инактивации фермента каталаза при повышении температуры представлен на рисунке 44.
95
Рисунок 44 – Термическая инактивация фермента каталаза–температурная
зависимостьлогарифма скорости разложенияН |
2О2 |
35. ТЕРМИЧЕСКАЯ ИНАКТИВАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ
Термическая инактивация ферментов может быть обратимой, необратимой или смешанной. Зависимость скорости реакции ферментативного катализа от температуры в достаточно широком диапазоне температур может быть описана с помощью простой модели
обратимой термической инактивации. Согласно этой модели, мы принимаем, что неактивная (inactive) Einact и активная (active) Eact формы фермента находятся в равновесии
Eact ←→ Einact
Константу равновесия K d этой реакции (d – денатурация (denaturation)) можно выразить следующим уравнением
[E] |
inact |
= K d |
|
|
G |
d |
|
|
|
H |
d |
|
|
S |
d |
|
|
= exp |
− |
|
|
= exp |
− |
|
|
exp |
|
. |
|||||
[E]act |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
RT |
|
|
RT |
|
R |
||||||||
96
где Gd , H d и |
Sd |
– свободная энергия, энтальпия и энтропия |
инактивации соответственно. |
||
Хотя изолированные водородные связи сравнительно слабы (их |
||
энергия обычно 3–7 |
ккал/ |
моль), энтальпия инактивации ферментов H d |
достаточно высока, составляя, например, для трипсина и лизоцима белка
куриных яиц соответственно |
68и 73,5 |
ккал/ |
моль. |
Инактивация |
этих |
||
ферментов |
сопровождается |
изменением |
энтропии, |
равным |
|||
+213 ккал/(моль |
К). Благодаря |
высокой |
энтальпии |
денатурации |
уже |
||
небольшие изменения температуры существенно изменяют относительное количество активной формы фермента. При таких высоких значениях H d фермент инактивируется практически полностью в диапазоне тридцати градусов.
Поскольку весь фермент существует либо в активной, либо в неактивной форме
|
|
[E]0 =[E]act |
+[E]inact , |
||
то из уравнения |
[E]inact |
= K d следует,что |
|
|
|
|
|
|
|||
|
[E]act |
|
|
||
|
|
[E]act = |
|
[E]0 |
. |
|
|
|
|
||
|
|
1 + Kd |
|||
Согласно |
теории переходного состояния, скорость реакций |
||||
k1 |
k2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E + S →ES и ES →E + P при высоких концентрациях субстрата и с учетом |
||||||||||||
← |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соотношения Εa = H ≠ |
+ RT может быть выражена следующим образом |
|||||||||||
|
|
|
|
wmax = k(T )[E]act , |
|
|
|
|||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
B |
T |
|
≠ |
|
Ε |
a |
|
||
|
k(T )=α |
|
|
|
exp S |
|
exp− |
|
. |
|||
|
|
h |
|
|
||||||||
|
|
|
|
R |
|
|
RT |
|||||
Здесь kB – постоянная |
Больцмана, h |
– |
постоянная Планка, α – не |
|||||||||
зависящий от температуры предэкспоненциальный множитель. Подробнее теория переходного состояния (теория абсолютных скоростей реакций Эйринга и Поляни изложена в § ХI.2 учебника А.Г.Стромберг,
97
Д. П. Семченко, Физическая химия, М.: Высшая школа, 2001). Подставляя в уравнение wmax = k(T )[E]act выражения для k(T ) и [E]act ,получим
|
|
|
|
|
|
|
Ε |
a |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
β T exp− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
wmax = |
|
|
|
|
|
|
RT |
|
|
|
. |
|
|
||||
|
|
H |
d |
|
|
|
|
S |
d |
|
|
|
|||||
1 |
+ exp − |
|
|
exp |
|
|
|
|
|
|
|||||||
RT |
|
R |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
≠ |
|
|
Здесь коэффициент β включает α, kB , h0 , [E]0 и exp |
|
|
. |
||||||||||||||
|
R |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Это уравнение и представляет собой схематично изображенное на рисунке 44поведение системы фермент-субстрат. Сплошная кривая на этом рисунке, проходящая через экспериментальные точки, была вычислена при следующих значениях параметров: H d =55,5 ккал/моль, Εa =3,5 ккал/моль,
Sd =168 ккал/(моль К), β=258 мм3/мин после их определения на основе тех же экспериментальных данных. При больших значениях T1 тангенс угла
наклона кривой приближенно равен − ΕRa . Тангенс угла наклона другого прямого участка кривой при более высоких температурах приблизительно
|
H |
d |
− Ε |
a |
|
равен |
|
|
. |
||
|
|
R |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Величину |
Sd |
можно определить, используя тот факт, |
что при |
||||||||||||||||
температуре |
Tmax , |
когда |
ln wmax принимает наивысшее значение |
и |
|||||||||||||||||
|
d |
ln wmax = 0 ,откуда константа равновесия |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
d T |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K d (Tmax ) = |
|
Εa + RTmax |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
H d |
− Εa − RTmax |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
легко рассчитывается, поскольку Tmax |
известна из измерений, а величины |
||||||||||||||||||||
Εa |
и |
H d |
мы |
уже |
определили. |
Зная |
величину |
Kd (Tmax ) , |
мы |
из |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
d |
|
|
S |
d |
|
|
|
Sd . Наконец подберем |
||||
соотношения K d = exp− |
|
|
exp |
|
|
найдем |
|||||||||||||||
|
|
|
|
R |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
RT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
такое |
значение |
коэффициента |
β, |
чтобы |
w |
max |
(T ) |
стало |
равным |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
измеренной величине. При необходимости более точные значения параметров можно получить методом последовательного приближения. В частности, очень большое влияние на результаты может оказывать значение Tmax . Конечно, от температуры зависят и другие параметры уравнений
скорости реакции, |
например, константа Михаэлиса, |
K M , |
или константы |
диссоциации K S |
и K I . Если эти параметры |
считать константами |
|
равновесия K , как это часто бывает в действительности, |
то мы должны |
||
прийти к температурной зависимости аналогичной зависимости wmax (T ) .
Тогда график зависимости ln K (или рК) от T1 будет представлять собой
прямую линию, по наклону которой можно определить стандартную свободную энергию.
В некоторых случаях графическая зависимость в этих координатах нелинейная. Причиной подобных осложнений могут быть неоправданные
упрощения в интерпретации K S или |
|
K I , или даже в последовательности |
|||||||||||||||||||||
катализируемых ферментом реакций. |
|
Напомним, например, что для случая |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
k2 |
|
простейшей |
последовательности |
|
реакций |
|
E + S →ES и |
|
|
|
+ P |
||||||||||||||
|
|
ES →E |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
← |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
константа Михаэлиса KM |
= |
k−1 + k2 |
|
|
представляет собой не что иное, |
как |
|||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отношение констант скоростей элементарных реакций. |
Если каждую из |
||||||||||||||||||||||
этих констант элементарных стадий |
|
в свою очередь выразить в форме |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Ε |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
уравнения Аррениуса k = A exp− |
|
|
, |
или |
в форме |
|
уравнения |
теории |
|||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
RT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
k(T )=α |
|
k |
B |
T |
|
|
S |
≠ |
|
|
|
Ε |
a |
|
|
|||||
переходного |
состояния |
|
|
|
|
|
exp |
|
|
exp− |
|
|
, |
то |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
R |
|
|
|
|
RT |
|
|
|||||
получится весьма сложная форма зависимости от температуры.
Другим возможным источником затруднений в определении зависимости некоторых параметров скорости реакции от температуры может служить существование нескольких промежуточных ферментсубстратных комплексов (или комплексов фермента с продуктом реакции).
99