![]() |
|
|
Введение в биотехнологиюнаходятся ферменты, участвующие в синтезе , белков, а также кислые фосфатазы, отщепляющие фосфорную кислоту от е? эфиров. В цитоплазматической мембране имеются пермеазы, катализирующие транспорт веществ, и другие ферменты. i КИНЕТИКА ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЯ , С субстратом ферменты образуют нестабильный промеж\- < точный продукт, при этом получается фермент-субстратный ком- | плекс, который затем распадается на свободный фермент и про- у. дукт реакции (рис. 11). ; Соединение фермента с субстратом идет в каталитическом, центре. Оно может происходить за счет ковалентных связей, при' 32 ^ ! участии электронов, за счет водородных связей или более слабых взаимодействий, например сил Ван-дер-Ваальса. Все это означает, что фермент и субстрат в районе каталитического Центра должны сблизиться до расстояния 1,5—2 нм. В этих условиях внутренние связи в молекуле субстрата ослабляются и происходит изменение этого соединения. ? субстрат актибный центр перегриппиробна электрических зард-—уУ\бо6 б процессе (ft субстрат ffip^ реакции фермент- субстратный комплекс продукты реакции отщепляются от фермента ^/рернент ё~ сближение фермента и субстрата At субстрат фермент Рис. II. Схема воздействия фермента на субстрат В общем виде ферментативный процесс можно отразить следующим уравнением: E + S ? ES ЕР ?? Е + Р, где ? — фермент; 1 5 — субстрат; Р — продукт реакции. Из уравнения видно, что фермент освобождается и может снова принять участие в реакции. Скорость ферментативной реакции v можно охарактеризовать при помощи уравнения Михаэлиса —Ментена. «м + Р1 ' •'Де Рмакс — максимальная скорость реакции; JS1 — концентрация субстрата; Км — константа Михаэлиса. «-Я" 33 Численно константа Км равна концентрации субстрата, при которой скорость реакции составляет половину максимальной. Км имеет размерность Моль. Встречаются реакции и других типов, например обратимые с одним субстратом. По такому типу идет ферментативное превращение фумаровой кислоты в присутствии фермента фумара-зы. Могут происходить необратимые реакции с несколькими субстратами. В водном растворе вещества реагируют только при столкновении. Если бы не было ферментов, эти столкновения были бы крайне редки (1 : 1012). Таким образом, ферменты увеличивают вероятность протекания реакции. Ферменты обладают очень высокой каталитической активностью. Одна молекула фермента за минуту может прореагировать с тысячами и даже миллионами молекул специфического субстрата. Так, алкогольдегидрогеназа, катализирующая превращение ацетальдегида в этиловый спирт, превращает в минуту 4700 молекул субстрата, а изомераза фосфотриоз — 500 тыс. молекул субстрата. В клетках микроорганизмов обнаружено более 1000 различных ферментов. В каждой клетке имеется около 100 тыс. молекул ферментов. Благодаря большой каталитической активности ферментов, каждую реакцию в клетке могут катализировать 50—100 молекул соответствующих ферментов. Доказано, что каждый отдельный фермент составляет 0,1—5,0% общего количества белка в клетке. Из этого следует, что основная масса клеточных белков состоит из ферментов. Каталитическая активность ферментов зависит от температуры, рН среды и присутствия различных веществ. Для действия каждого фермента характерна оптимальная температура, при которой скорость реакции максимальна. Так, а-амилаза культуры Aspergillus oryzae имеет оптимум температуры 50—55°С. При повышении температуры от 20 до 60°С скорость реакции растет; дальнейшее повышение температуры вызывает денатурацию белка и вместе с тем падение скорости реакции. Влияние температуры на активность ферментов показано на рис. 12. Оптимум температуры большинства используемых в биотехнологии ферментов микроорганизмов лежит в пределах 30—40°С. Оптимум действия одних ферментов, например пепсина, наблюдается в кислой среде (рН 2,0), других — в щелочной, а у большинства ферментов — в нейтральной среде. Изменение активности лактатдегидрогеназы культуры Вас. subtilis в зависимости от рН среды показано на рис. 13. Присутствие некоторых веществ может повышать активность действия ферментов (активаторы), а также снижать ее (инги34 5. 80$ 60 20биторы). Активаторами многих ферментов являются цистеин и глутатион, восстанавливающие дисулъфидную связь, образуя SH-группы, которые часто определяют ферментативную активность, входя в состав каталитических центров. Ингибиторы ферментов могут быть неспецифическими (например, соли тяжелых металлов, которые при связывании с белками осаждают их из растворов), или специфическими (например, синильная кислота, реагируя с определенными химическими группами ферментов, ингибирует действие железосодержащих дыхательных ферментов). • юо 90а «ое TO1 GO 501 40 30 1 20% Юсоон-сн=сн-соон фумарат Некоторые вещества в присутствии ферментов конкурируют с субстратом. Обычно это наблюдается при попадании в сферу действия фермента структурных аналогов субстрата^Такие вещества называют субстратными антиметабол |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 |
Скачать книгу "Введение в биотехнологию" (2.32Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|