МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ

Понятие об активном центре

В ходе ферментативной реакции осуществляется контакт между ферментом (Е) и субстратом (S), образуются промежуточные фер- мент-субстратные комплексы (ES).

Область ферментативной молекулы, в которой происходит связывание и превращение субстрата, называют активным центром (АЦ).

В АЦ выделяют 2 зоны:

Каталитическая зона - группировки АЦ, осуществляющие химическое превращение субстрата.

Зона связывания - группировки АЦ, обеспечивающие связывание субстрата.

Наиболее часто в состав АЦ входят боковые радикалы аминокислот серин, гистидин, треонин, цистеин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, аргинин. По длине цепи они могут располагаться далеко друг от друга, но сближаются при формировании третичной структуры. Например, активный центр химотрипсина составляют аминокислоты гис 57, асп 102, сер 195.

Особенности ферментативных реакций

Вспомним неорганическую химию:

Вещества А и В в растворе окружены гидратными оболочками, перемещаются случайным образом. Вступают в реакцию только в том случае, если сталкиваются в благоприятной ориентации и обладают достаточным запасом энергии, что маловероятно.

Ферментативная реакция:

  • 1) Субстрат (S) соединяется с активным центром в нескольких точках, что обеспечивает ориентацию S, необходимую для реакции.
  • 2) АЦ располагается, как правило, в углублении поверхности фермента. В результате S оказывается не в водной среде цитозоля клетки, а в окружении функциональных групп АЦ (гидратные оболочки удаляются).
  • 3) В ходе присоединения Бив ходе катализа происходят кон- формационные изменения молекул фермента и субстрата. До взаимодействия пространственная структура S и АЦ фермента лишь приблизительно соответствуют друг другу. Комплементарность возникает в процессе взаимодействия (индуцированное соответствие: не ключ и замок, а рука и перчатка).
  • 4) Стабилизация переходного состояния вследствие взаимодействия АЦ и S уменьшает энергию активации.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >