Белки-активаторы и белки-ингибиторы (1)

1. Белки-активаторы и белки-ингибиторы

БЕЛКИ-АКТИВАТОРЫ
И БЕЛКИ-ИНГИБИТОРЫ
Биология 10 класс
Углубленный уровень

2. БЕЛКИ - ФЕРМЕНТЫ

Белки— это высокомолекулярные
органические соединения, состоящие из
аминокислот, соединённых в цепочку
пептидной связью
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ce/AminoAcidball.svg/640pxAminoAcidball.svg.png
Пептидная связь
Белок
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/PDB_1scs_EBI.jpg/640pxPDB_1scs_EBI.jpg
Специализированные белки, которые
ускоряют химические реакции в клетке
называются ферментами

3. ФУНКЦИИ БЕЛКОВ

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/PDB_1scs_EBI.jpg/640pxPDB_1scs_EBI.jpg
ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
Транспортная
(гемоглобин)
Запасающая
(казеин молока)
Пищеварительная
(липаза)
Структурная
(коллаген)
Каталитическая
(ускорение
реакций)
Рецепторная
(родопсин)

4. СТРОЕНИЕ ФЕРМЕНТА

Ферменты
Простые
Однокомпонентные,
состоят из белка:
амилаза, пепсин,
трипсин
Сложные
Небелковая
часть
(Кофактор)
Органические
(Кофермент, витамины)
Белковая часть
(Апофермент)
Неорганические
(Ионы металла)

5. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ

В процессе реакции не расходуются.
Оказывают действие даже при малых
концентрациях.
На величину константы равновесия реакции не
оказывают влияния.
Действие ферментов подчиняется закону
действующих масс.
Действуют строго специфично.
Фермент действует только на одну реакцию или
только на один тип связи.

6. ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ РЕАКЦИИ

Фермент
Субстрат – это вещество, которое
связывается с ферментом для проведения
химической реакции
Активный
центр
Фермент (энзим) специализированный
белок, катализирующий химические
реакции в клетках
Субстрат
Ферментативные реакции идут с участием фермента, его активной
части, который связывается с субстратом, изменяет его конфигурацию,
образует промежуточные молекулы. В конечном итоге получаются
продукты реакции. Активный центр – ускоритель реакций.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/40/Enzymesubstrate_binding.png/640px-Enzyme-substrate_binding.png

7. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ

1
2
3
4
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/40/Enzymesubstrate_binding.png/640px-Enzyme-substrate_binding.png
Этапы ферментативного катализа
1.Сближение и ориентация субстрата относительно активного центра фермента
E+S
2. Образование фермент-субстратного комплекса
[ES]
3. Деформация субстрата и образование нестабильного комплекса фермент-продукт
[ЕР]
4. Распад комплекса ЕР Е + Р

8. СКОРОСТЬ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ

Субстрат
Фермент
Активный
центр
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/40/Enzymesubstrate_binding.png/640px-Enzyme-substrate_binding.png
Скорость ферментативных реакций
зависит от:
Природы и концентрации
фермента и субстрата.
Температуры, в которой
происходит реакция.
Давления.
Кислотности среды.
Наличия ингибиторов

9. АКТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ ФЕРМЕНТА

Активный центр – главная часть фермента, который связывается с субстратом, изменяет его
конфигурацию, образует промежуточные молекулы. В конечном итоге получаются продукты
реакции.
Ферменты
Субстрат
Насыщение активных центров фермента субстратом.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/71/Enzyme_saturation.png/640px-Enzyme_saturation.png
Малое количество фермента активизирует превращение большого количества
субстрата, так как освобождение фермента каждый раз идёт с высокой скоростью.

10. СВОЙСТВА АКТИВНОГО ЦЕНТРА ФЕРМЕНТОВ

Занимает небольшую часть общего объема фермента.
Встречается в ферменте в виде узкого углубления или щели.
Активный центр - трехмерное образование.
Сами субстраты, приближаясь к активным центрам, слабо
связываются.
При связывании субстрата с активным центром, они строго
специфичны.

11. БЕЛКИ - АКТИВАТОРЫ ФЕРМЕНТОВ

Активаторы – это вещества, увеличивающие скорость
ферментативной реакции
Активность ферментов может осуществляться путём
взаимодействия с регуляторами ферментов.
Регуляторы ферментов либо ускоряют либо замедляют
ферментативную реакцию.
Виды активаторов:
Вещества, влияющие на активную область.
Аллостерические эффекторы.
Вещества, вызывающие модификации, не затрагивающие
активный центр фермента

12. ВЕЩЕСТВА, ВЛИЯЮЩИЕ НА АКТИВНУЮ ОБЛАСТЬ

Na+, K+, Fe2+, Co2+, Cu2+, Ca2+,
Zn2+, Mg2+, Mn2+
Ионы металлов могут быть активаторами
только при дефиците их в организме!
Функции ионов металлов:
Одни выполняют функцию - кофактора ферментов.
Другие - участвуют в присоединении субстрата к активному центру
фермента.

13. АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТОРЫ

Аллостерические
активаторы (+)
Аллостерические
Ингибиторы (-)
Повышение активности
фермента
Понижение активности
фермента
Эффектор + аллостерический центр изменяет третичную структуру и форму
активного центра. Это приводит к тому, что изменяется активность фермента.
К аллостерическим эффекторам относятся: гормоны, ионы металлов, нуклеозиды АТФ, АДФ, АМФ.

14. ВЕЩЕСТВА, ВЫЗЫВАЮЩИЕ МОДИФИКАЦИИ

Активность веществ происходит за счёт:
присоединения специфической модифицирующей группы
к молекуле фермента;
путём перехода неактивного профермента в активный
фермент;
диссоциации субъединиц фермента, имеющего
четвертичную структуру.

15. ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ

Ингибиторы ферментов - это вещества, замедляющие
ферментативные реакции
Специфические
Неспецифические
Необратимые
Обратимые
Прочно связываются с
ферментом ковалентной
связью, что приводит к
ученьшению активности
Образуют слабую
связь с ферментами,
которые могут
разрушиться
Конкурентные
Вызывают
денатурацию белка
(физико –
химические и др)
Неконкурентные

16. ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ

Конкурентное ингибирование
может усилить либо ослабить
ингибирование через
изменение концентрации
субстрата, так как ингибитор
похож на субстрат фермента по
своей структуре и соперничает с
субстратом за активный центр.
Неконкурентное ингибирование.
Так как ингибитор не имеет
сходства с субстратом и
присоединяется в другом месте
молекулы и одновременно
присоединяется субстрат,
получается: субстрат - фермент ингибитор. Это приводит к
изменению активности фермента.

17. ПОВТОРЕНИЕ

1.Что такое белки? Какими свойствами они обладают?
2. На какие две группы по строению делятся белки?
3. Что такое активаторы? От чего зависит скорость действия
ферментов – активаторов?
4. Перечисли вещества, влияющие на активную область
ферментов.
5. Что такое ингибиторы? Приведи примеры их действия на
ферментативную реакцию.

18. ПРИМЕРНЫЕ ОТВЕТЫ

1.Белки – сложные высокомолекулярные соединения, различной
природы. Свойства белков: не расходуются, действуют специфично,
действуют только на одну реакцию, активны при малых количествах.
2. Две группы белков: сложные (белковая и небелковая части) и
простые.
3. Активаторы – это белки, ускоряющие ферментативные реакции.
Активность ферментов может осуществляться путём
взаимодействия
с регуляторами ферментов.
Регуляторы ферментов могут ускорить либо замедлить
ферментативную реакцию

19. ПРИМЕРНЫЕ ОТВЕТЫ

4. К веществам, влияющим на активную область ферментов относятся
ионы металлов, например Na+, K+, Fe2+, Co2+, Cu2+, Ca2+, Zn2+, Mg2+,
Mn2+. Но их действие сказывается только в том случае, если
происходит дефицит белков активаторов.
5. Ингибиторы – это белки, уменьшающие скорость ферментативной
реакции.

20. Спасибо за внимание!