Строение и механизм действия ферментов

Все ферменты – белки. В зависимости от химического состава ферменты делятся на простые и сложные. Простые ферменты – белки, состоящие только из аминокислот. К ним относится ряд ферментов класса гидролаз. Сложные ферменты помимо белковой части содержат и небелковое соединение, которое может быть: витамином, нуклеотидом, гемом, атомом металла и др. Эта небелковая часть называется простетической группо й, если она прочно связана с белком или коферментом в случае слабой связи. К сложным ферментам относятся оксидоредуктазы.

У каждого фермента на поверхности имеется участок, в котором происходит связывание субстрата. Это так называемый активный центр фермента. У простых ферментов активный центр формируется путем сближения полярных групп аминокислот: -COОН, -NH₂, -SH, - CH₂OH. Для сложных ферментов в формировании активных центров принимают участие витамины: РР (никотинамид), В₂ (рибофлавин) и др.

Механизм действия ферментов состоит в образовании комплекса между ферментом и субстратом за счет образования нековалентных связей (ионных, водородных, гидрофобных). Для образования фермент-субстратного комплекса необходимо, чтобы пространственная форма активного центра фермента была сходна с формой подходящего к нему субстрата. Этот комплекс вступает в химическую реакцию, после чего он распадается, приводя к образованию фермента и продуктов реакции:

Известно, что скорость химических реакций зависит от температуры, повышение которой приводит к ускорению движения молекул, а значит и столкновению между ними. Фермент также ускоряет химическую реакцию, так как способствует образованию большего числа активных молекул путем снижения энергии активации - Е_a (т.е. энергии, необходимой для осуществления эффективного столкновения молекул, приводящего к химической реакции).

В графическом изображении энергия активации есть высота энергетического барьера, которая должна быть преодолена для осуществления химической реакции превращения субстрата - С в продукты реакции - П (рис.15).

Рис. 15. Энергетическая схема ферментативной и

Дата добавления: 2015-07-15