Биохимия ферментов и кинетика

1.

Биохимия ферментов

2.

Врожденные
нарушения обмена
Бактериальное
брожение
Физиологическая регуляция
Биохимическая
эволюция
Катализ
Клеточный метаболизм
Превращение
энергии
Кинетика
реакций
Ферменты
Биосинтез
Макромолекулы
Питание
Фармакология
Генетический аппарат
Коферменты
Ультраструктура
мембран

3.

Молекулярная масса ферментов
Фермент
Молекулярная
масса
Фермент
Молекулярная
масса
Рибонуклеаза
13 000
Лактатдегидрогеназа
140 000
Цитохром
15 000
Альдолаза
142 000
Трипсин
23 000
Каталаза
248 000
Пепсин
32 1000
Глутаматдегидрогеназа
336 000
Гексокиназа
45 000
Уреаза
480 000
Щелочная
фосфатаза
80 000
Пируватдегидрогеназа
4 500 000
с

4.

Активный центр ферментов
R169
R162
R163
R165
R164
R10
Субстрат
R1
R9
R8
R2
R6
R4
R7
R3
R5

5.

Распределение и относительные количества изоферментов
ЛДГ
+
ЛДГ1
------
------
ЛДГ2
ЛДГ3
ЛДГ4
ЛДГ5
Старт
---Сердце
Почки
Печень
Мышцы
-

6.

Механизм действия ферментов
Фермент
Субстрат
Фермент
Активный
комплекс
+
Продукты
реакции

7.

Энергетический механизм ферментативной и неферментативной
химических реакций
Переходное
состояния
________________
Свободная энергия
_____________
ЕНФ
Еф
S
------Исходное
состояние
----------------------G
---------
Р
Конечное состояние
Ход реакции

8.

График зависимости скорости ферментативной реакции от
концентрации субстрата в присутствии неконкурентного ингибитора
1
v
2
1
1
Vi
1
vmax
1 = 1
Km
Kmi
1
[S]

9.

в
1 V max
2
-----
---------
Скорость реакции V
Максимальная скорость V max
----------------------------
Кm
б
а
Концентрация субстрата [ S ]

10.

Уравнение Михаэлиса - Ментен
V . .[ s ]
Кs + [ s ]
MAX
v=

11.

v
Vmax
------------------------------1 vmax
2
1
----------
-------------------------------
vmax
2
Km
[s]

12.

Определение численного значения Кm
v = ½ vmax
Если
V max . =
2
1 =
2
s
Km + [ s ]
V max
Кm
или
Km = [ s ]
[s]
+[s ]
Km + [ s ] = 2 [ s ]

13.

График Лайнувера – Берка.
1
v
Наклон = К m
V max
1
vmax
1
Km
1
[s]

14.

Основные свойства ферментов
v
б
а
0
50
100 c

15.

Зависимость скорости катализируемой ферментом
реакции от рн
V
н
р

16.

Оптимальные значения рН для некоторых ферментов
Фермент
Пепсин
р
н
1,5 – 2,5
Фермент
Каталаза
Уреаза
р
н
6,8 – 7,0
7,0 – 7,2
Катепсин
4,5 – 5,0
Амилаза из
солода
4,9 – 5,2
Сахараза
кишечная
5,8 – 6,2
Трипсин
7, - 8,5
Амилаза слюны
6,8 – 7,0
Аргиназа
9,5 – 10,0
Липаза
панкреатическая
7,0 – 8,5

17.

Торможение активности СДГ малоновой кислотой
+
Н
ООС
С
С
+
ООС
Сукцинат
Н
- 2Н
СН
Н
Н
+
ООС
Блокирование
реакции
ООС
СН
;
СН
ООС
Фумарат
+
ООС
Малонат

18.

Действие конкурентного ингибитора
+
Е+S
Е+
ES
E P1
+
P2
Комлекс Е +
(неактивный)

19.

H2N
n - Аминобензойная
кислота
СООН
H2N
SO2
Сульфаниламид
NH2

20.

График зависимости скорости ферментативной реакции от
концентрации субстрата в присутствии конкурентного ингибитора
v
1
V max = v
i
1 V max
2
2
------
------
------------------------------
0 Km Kmi
[S]

21.

График зависимости скорости ферментативной реакции от
концентрации субстрата в присутствии конкурентного ингибитора.
1
v
2
1
1
vmax
=
1
vi
1 Km
1
Kmi
1
[S]

22.

График зависимости скорости ферментативной реакции
от концентрации субстрата в присутствии неконкурентных ингибиторов
v
V max
1
Vi
------ ---
2
------------------------------
------
------------------------1Vi
2
0 Km = Kmi
1
2
Vmax
[S]

23.

График зависимости скорости ферментативной реакции от
концентрации субстрата в присутствии неконкурентного ингибитора
1
v
2
1
1
Vi
1
vmax
1 = 1
Km
Kmi
1
[S]