3. Механизм действия ферментов

До установления химической природы ферментов гипотезы о механизме их действия опирались на исследования кинетики и модельные опыты химического гомогенного катализа. Повышение скорости химических реакций под действием ферментов объясняли следующим: а) активированием субстрата в результате образования адсорбционных или молекулярных, обратимо диссоциирующих фермент-субстратных комплексов; б) цепным механизмом реакций с участием радикалов или возбужденных молекул. Оказалось, что цепные механизмы реакции не играют существенной роли в биологическом катализе. После установления химической природы ферментов подтвердилось представление, выдвинутое более 80 лет назад В. Анри, Л. Михаэлисом и М. Ментен, о том, что при энзиматическом катализе фермент Е соединяется (в принципе обратимо) со своим субстратом S, образуя нестойкий промежуточный фермент-субстратный комплекс ES, который в конце реакции распадается с освобождением фермента и продуктов реакции Р. Благодаря высокому сродству связывания и образованию ES-комплекса резко возрастает число молекул субстрата, вступающих в реакции. Эти представления легли в основу теории «ключа-замка» Э. Фишера, которую иногда называют теорией «жесткой матрицы». Таким образом, жесткая структура активного центра оказывается комплементарной молекулярной структуре субстрата, обеспечивая тем самым высокую специфичность фермента.

Л. Михаэлис не только постулировал образование промежуточного фермент-субстратного ES-комплекса, но и рассчитал влияние концентрации субстрата на скорость реакции. В процессе реакции различают несколько стадий: присоединение молекулы субстрата к ферменту, преобразование первичного промежуточного соединения в один или несколько последовательных (переходных) комплексов и протекающее в одну или несколько стадий отделение конечных продуктов реакции от фермента. Это можно схематически проиллюстрировать следующими примерами

4. Теория ферментативного действия

Теория ферментативной кинетики была развита Михаэлисом, вывод которого мы воспроизведем в несколько более общей форме. В основе теории лежит предположение о том, что фермент и субстрат ( или субстраты) образуют друг с другом активный коротко-живущий комплекс, способный либо распасться снова на исходный субстрат и фермент, либо перевести субстрат в конечный продукт реакции.

Закономерности ферментативной кинетики базируются на основных положениях химической кинетики и учениц о химическом равновесии, однако вследствие специфи-часких свойств ферментов в особенностей ускоряемых ими реакций зги положения видоизменяются, приобретая характер специальных законов ферментативной кинетики.

5. Единицы ферментативной активности.

Единицы ферментативной активности

Активность ферментов выражается в Международных единицах (МЕ) или единицах действия (ЕД).

МЕ — это такое количество фермента, которое при заданных условиях катализирует превращение одного микромоля субстратаНормируются:

Удельная активность препарата — выражается в единицах ферментативной активности фермента (МЕ или ЕД) на 1 мг препарата и на 1 мг белка (вторая величина характеризует чистоту препарата).

Доза выражается в единицах ферментативной активности (МЕ или ЕД) на единицу лекарственной формы.