ГАЛАКТОЗЕМИЯ – ↓активности Галактозо-1-фосфат-уридилил-трансферазы 2 страница

D – антирахитический (кальциферолы: холекальциферол D₃ (предшественник - 7-дегидрохолестерин), эргокальциферол D₂ (предшественник - эргостерин). Биологическая роль: участвует в обмене кальция и фосфора, в минерализации костей. В печени гидроксилируется по С₂₅, в почках - по С1, с образованием формы – 1, 25 диокихолекальциферол (1, 25ДОХКФ, кальцитриол –↑-ет кальций в крови, активируя его всасывание в кишечнике,↑реабсорбцию в почках и↑резорбцию из костей). При гиперкальциемии ↓активность 1-гидрлоксилазы и ↑– 24-гидроксилазы, что сопровождается образованием 24, 25-ДОХКФ (↑остеогенез и ремоделирование костной ткани при переломах). Гиповитаминоз: у детей развивается рахит: запаздывание появления зубов, деформация скелета вследствие остеомаляции: Х- и О-образные ноги, куриная грудь, рахитические четки на ребрах, незаращение большого родничка → большая голова, ↓мышечного тонуса → большой живот. У взрослых – остеопороз (хрупкость и ломкость костей). Гипервитаминоз: кальцификация почек и других внутренних органов – миокарда, стенки желудка; резорбция кальция из костей → остеопороз.

К – антигеморрагический (нафтохиноны: К₁ -филлохиноны, растительного происхождения, К₂ -менахиноны, синтезируются м/ф кишечника, К₃- менадионы – в/р производные в. К (викасол), сут.d=10мг). Биологическая роль: 1. активирует 4 ^е фактора системы свертывании крови: (II)-протромбин, (VII)-проконвертин, (IX)-Кристмаса, (X)-Стюарта-Прауэра), за счет активации γ-карбоксилирования глутамата → образование фибринового сгустка и остановка кровотечения. 2. активирует белки костной ткани – остеокальцин, остеопонтин, участвующие в минерализации (по такому же механизму: γ-карбоксилирование глутамата). Гиповитаминоз: самопроизвольные капиллярные, паренхиматозные, носовые, подкожные кровотечения.

Е – антистерильный, витамин размножения (α, β,γ-токоферолы). Биологическая роль: 1. является природным антиоксидантом – разрушает активные формы кислорода (АФК) и предохраняет от ПОЛ - перекисного окисления полиненасыщенных жирных кислот фосфолипидов биомембран (универсальный протектор клеточных мембран от окислительного повреждения); 2. участвует в обмене селена, являющегося коферментом глутатион-пероксидазы; восстанавливает убихинон, витамин А, защищает их от ПОЛ, 3. является антигипоксантом –↑в митохондриях сопряжение окислительного фосфорилирования →↑синтез АТФ, позволяет экономить кислород; 4. иммуномодулирующая функция – ↑число Т и В лимфоцитов, Ig (способствует укреплению иммунных сил организма); 5. контролирует синтез нуклеиновых кислот, гема. Гиповитаминоз: самопроизвольные выкидыши, нарушение эмбриогенеза, дегенерация репродуктивных органов → развитие стерильности (у мужчин – атрофия половых желез); гемолитическая желтуха, жировая инфильтрация печени, мышечная дистрофия, дегенерация спинного мозга и мозжечка.

F – полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК): незаменимые: линолевая С₁₈ (двойные связи: 9,12 – (ω6) и линоленовая С₁₈ (двойные связи: 9,12,15 – (ω3), полузаменимая – арахидоновая С₂₀ (двойные связи: 5,8,11,14 – (ω6), сут. доза=5-10г). Биологическая роль: 1. являются структурным компонентом фосфолипидов биомембран, 2. арахидоновая кислота (освобождается из β–положения лецитина (фосфатидилхолина) под действием фосфолипазы-А2) является предшественником эйкозаноидов, к которым относятся: 1 – простагландины: а). тромбоксаны –↑агрегацию тромбоцитов,↑вязкость крови,↑артериальное давление (аспирин – ингибирует активность циклоксигеназы →↓синтез тромбоксанов), и б). простациклины (антагонисты тромбоксанов), и 2 - лейкотриены (медиаторы воспаления и аллергических реакций), 3. обладают выраженным антиатерогенным действием (↓уровень холестерина и ТАГ,↑ЛПВП), 4. способствуют нормальному росту тканей, особенно молодых и быстро делящихся, 5. активируют лактацию при кормлении. Гиповитаминоз способствует возникновению камней в почках, гематурии.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

В₁ – тиамин (антиневритный), под действием тиаминфосфокиназы превращается в кофермент – ТПФ (тиаминпирофосфат). Биохимическая роль: 1. в составе ПДГ-комплекса (пируватдегидрогеназного комплекса) участвует в окислительном декарбоксилировании ПВК в ацетилКоА, 2. в составе α–кетоглутаратдегидрогеназного комплекса (в цикле Кребса) участвует в окислительном декарбоксилировании α-кетоглутарата в сукцинилКоА, 3. участвует в неокислительном декарбоксилировании пирувата с образованием ацетальдегида (далее – этанола при участии НАДНН⁺, т.е. происходит спиртовое брожение), 4. участвует в 2-х транскетолазных реакциях пентозофосфатного пути обмена глюкозы (ПФП). Гиповитаминоз: 1. болезнь бери-бери (в странах Азии и Индокитая, где основным продуктом питания является рис) – 3 формы: а). полиневритная (сухая) – происходит преимущественно поражение периферической нервной системы: расстройство чувствительности, онемение, боли по ходу нервов, тяжесть в ногах, скованность походки → парезы → параличи нижних, затем верхних конечностей, б). отечная форма – преимущественное поражение сердечно-сосудистой системы, в). пернициозная (злокачественная, кардиальная) – острая сердечная недостаточность с летальным исходом. При всех 3-х формах происходит нарушение секреторной и моторной функций ЖКТ. 2. в Европейских странах гиповитаминоз проявляется энцефалопатией (симптом Вернике) - ↓ памяти на недавние события, раздражительность, чувство страха, возможны галлюцинации, или нарушением ССС (синдром Вейса) – одышка, сердцебиение, боли в сердце.

В₂ – рибофлавин (витамин роста), под действием рибофлавинкиназы превращается в коферменты: ФАД (флавиноадениндинуклеотид) и ФМН (флавиномононуклеотид). ФАД и ФМН в составе дегидрогеназ (I класс ферментов) катализируют дегидрирование субстратов и сами при этом восстанавливаются до ФАДН₂ и ФМНН₂, и наоборот, будучи восстановленными, эти коферменты гидрируют субстраты. Биохимическая роль ФАД: участвует: 1. в окислительном декарбоксилировании ПВК в ацетилКоА, в составе ПДГ-комплекса 2. в окислительном декарбоксилировании α-кетоглутарата в сукцинилКоА (реакция ц.Кребса), в составе α–кетоглутаратдегидрогеназного комплекса, 3. в β-окислении жирных кислот до ацетилКоА, 4. в ц.Кребса (в реакции окисления сукцината в фумарат в составе сукцинатдегидрогеназы), 5. в глицерофосфатном челночном механизме (обеспечивает перенос 2-х атомов водорода с цитозольной НАДНН⁺ на внутримитохондриальный ФАД), 6. в синтезе АТФ окислительным фосфорилированием в укороченной дыхательной цепи митохондрий (ДЦ МХ), что сопряжено с синтезом 1,5 АТФ, 7. в микросомальном окислении (обеспечивает инактивацию ксенобиотиков, окисление холестерина с образованием стероидных гормонов и желчных кислот). ФМН – участвует в синтезе АТФ окислительным фосфорилированием (является коферментом дегидрогеназы, окисляющей НАДНН⁺ в полной ДЦ МХ). Гиповитаминоз: воспаление слизистой языка (глоссит), воспаление уголков рта (кейлозис), дерматит, стоматит, ↑ васкуляризации роговицы (кератит), помутнение хрусталика (катаракта), мышечная слабость, слабость сердечной мышцы, остановка роста, выпадение волос (алопеция).

В₅ – пантотеновая кислота (антидерматитный), превращается в коферменты КоАSH и 4-фосфопантотеин, которые в составе трансфераз (II класс ферментов) участвуют в переносе ацильных радикалов. Биологическая роль КоАSH: участвует: 1. в окислительном декарбоксилировании ПВК в ацетилКоА, в составе ПДГ-комплекса, 2. в окислительном декарбоксилировании α-кетоглутарата в сукцинилКоА, в составе α–кетоглутаратдегидрогеназного комплекса, 3. в β-окислении жирных кислот до ацетилКоА, 4. в ц.Кребса, 5. в синтезе жирных кислот и холестерина из ацетилКоА, 6. в синтезе кетоновых тел (ацетоацетат, ацетон, β-гидроксибутират) из ацетиилКоА при ↓оксалоацетата, 7. в синтезе гема из сукцинилКоА и глицина, 8. участвует в синтезе N-ацетилгексозаминов, 9. в реакциях обезвреживания чужеродных веществ в печени, 10. в синтезе мелатонина из серотонина в эпифизе.

4-фосфопантотеин – участвут в синтезе жирных кислот из ацетилКоА в составе АПБ – ацилпереносящего белка пальмитоилсинтазы. Гиповитаминоз: дерматиты, поражение слизистых, дистрофические изменения желез внутренней секреции (часто – надпочечников), невриты, изменения в почках, сердце, эрозии ЖКТ, алопеция, ↓роста, ↓аппетита, психоэмоциональная неустойчивость.

РР - ниацин: никотиновая кислота, никотинамид (антипеллагрический), превращается в коферменты – НАД⁺ (никотинамидадениндинуклеотид), НАДФ⁺ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат), которые в составе дегидрогеназ (I класс ферментов) катализируют дегидрирование субстратов и сами при этом восстанавливаются до НАДНН⁺ и НАДФНН⁺, и наоборот. Биохимическая роль НАД⁺: 1. в составе ПДГ-комплекса участвует в окислительном декарбоксилировании ПВК в ацетилКоА, 2. в составе α–кетоглутаратдегидрогеназного комплекса участвует в окислительном декарбоксилировании α-кетоглутарата в сукцинилКоА, 3. участвует в β-окислении жирных кислот до ацетилКоА, 4. в ц.Кребса (в 3-х реакциях окисления - изоцитрата, α-кетоглутарата и малата), 5. в малат-аспартатном челночном механизме (обеспечивает перенос 2-х атомов водорода с цитозольной НАДНН⁺ на внутримитохондриальную НАД⁺), 6. участвует в синтезе 2,5 АТФ окислительным фосфорилированием в полной дыхательной цепи митохондрий (ДЦ МХ), 7. в дихотомическом распаде глюкозы до 2-х ПВК (гликолиз), 8. в молочно-кислом брожении (восстановление ПВК в лактат в анаэробных условиях) и спиртовом брожении. НАДФ⁺ участвует в 1. апотомическом распаде глюкозы (до рибулозо-5-фосфат), 2. восстановленная форма НАДФНН⁺ участвует в микросомальном окислении, в синтезе жирных кислот и холестерина из ацетилКоА. Гиповитаминоз: пеллагра (шершавая кожа) – болезнь «3- х Д»: 1. дерматит – симметричный, на открытых участках кожи, подверженных УФ (тыльная поверхность рук, шея, лицо), 2. диарея (тошнота, понос, ↓аппетита), 3. деменция (головные боли, головокружение,↑раздражительность → психозы, галлюцинации, слабоумие).

Липоевая кислота (N) (относят к витаминоподобным соединениям) – соединяется с лизином (н/з а/к) в активном центре фермента и образует кофермент – липамид. Биологическая роль: 1. в составе ПДГ-комплекса участвует в окислительном декарбоксилировании ПВК в ацетилКоА, 2. в составе α–кетоглутаратдегидрогеназного комплекса участвует в окислительном декарбоксилировании α-кетоглутарата в сукцинилКоА, 3. активирует утилизацию глюкозы: ↑эффективность мембранного белка-переносчика глюкозы,↓деградацию инсулина и ↓уровень гликозилирования белков крови (применяется при сахарном диабете), 4. антиоксидантная функция – защищает от перекисной модификации атерогенные ЛПНП (препятствует развитию атеросклероза), устраняет свободные радикалы, образующиеся при окислении пирувата в митохондриях, реактивирует другие антиоксиданты: глутатион, витамины С и Е.

В₆ – пиридоксин: пиридоксол, пиридоксаль, пиридоксамин (антидерматитный), превращается в коферменты пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат, которые в составе аминотрансфераз (II класс ферментов) участвуют в переносе аминогруппы. Биологическая роль: 1. участвуют в трансаминировании, превращая α–аминокислоты в α-кетокислоты, и наоборот (при этом пиридоксальфосфат превращается в пиридоксаминфосфат, обратимо): например, аспартат ⇄ оксалоацетат, пируват ⇄ аланин, глутамат ⇄ α-кетоглутарат, 2.пиридоксальфосфат (фосфопиридоксаль) в составе декарбоксилаз (IV класс ферментов) участвует в декарбоксилировании аминокислот с образованием биогенных аминов: из тирозина образуются катехоламины: дофамин → норадреналин → адреналин (в мозговом веществе надпочечников); из глутамата → ГАМК; из триптофана → серотонин; из гистидина → гистамин, 3. участвует в синтезе витамина РР из триптофана (н/з а/к) (В₆ -зависимая кинурениназа), 4. участвует в синтезе гема (на этапе образования аминолевулиновой кислоты из сукцинилКоА и глицина), 5. участвует во взаимопревращении глицина и серина, 6. в синтезе йодтиронинов из тирозина в щитовидной железе, 7. в синтезе цистеина из гомоцистеина и серина, 8. в образовании аллизина и «лизин-лизиновых сшивок» при созревании коллагена и образовании коллагеновых фибрилл. Гиповитаминоз: дерматит (пеллагроподобный, т.к. ↓синтез РР из триптофана), периферические невриты, эпилептиформные припадки,↑возбудимость (↓ГАМК), возможны галлюцинации и нарушение психики (↓биогенных аминов), задержка роста, анемия (↓синтеза Нb), остеопороз (нарушение созревания коллагена, ↓«лиз-лиз сшивок»).

С – аскорбиновая кислота (антицинготный, антискорбутный). Аскорбиновая кислота образует редокс-пару с дегидроаскорбиновой кислотой (-2Н⁺); обратное восстановление дегидроаскорбата в аскорбат происходит при участии - глутатион-SH. Биологическая роль: 1. витамин С в составе моноксигеназ (I класс ферментов) участвует в гидроксилировании субстратов, например, а). в гидроксилировании дофамина в норадреналин, б). в гидроксилировании триптофана в серотонин, в). гидроксилировании пролина и лизина при посттрансляционном созревании коллагена, 2. участвует в распаде Н b (в реакции окисления гема по α–метеновой связи между А и В пиррольными кольцами), 3. в синтезе кортикостероидов из холестерина, 4. в синтезе желчных кислот из ХС, 5. восстанавливает Fе³⁺ в F²⁺, что необходимо для всасывания железа в кишечнике, для освобождения железа из связи с трансферрином и его поступления в ткани, и необходимо для освобождения железа из белков, его депонирующих – ферритин, гемосидерин); 6. поддерживает в восстановленной форме железо (F²⁺) в составе цитохрома Р₄₅₀, участвующего в детоксикации ксенобиотиков, 7. защищает Нb и Мb от окисления, 8. участвует в антиоксидантной защите, обезвреживая свободные радикалы кислорода и защищая другие антиоксиданты от АФК – витамин Е, β-каротин; 9. участвует в антиоксидантной защите ферментов (НАДФНН⁺-зависимых фолатредуктазы и дигидрофолатредуктазы), обеспечивающих образование активной формы фолиевой кислоты – ТГФК, 10. имеет иммуностимулирующую активность (стимулирует клеточный и гуморальный иммунитет,↑миграцию лимфоцитов и синтез γ-интерферона). Гиповитаминоз (симптомы цинги): 1. поражение сосудов и опорных тканей (вследствие нарушения созревания коллагена и ↓способности депонировать «цементирующие» вещества),↑ломкость и проницаемость капилляров → подкожные кровоизлияния, кровоточивость и разрыхление десен, 2. дегенерация одонтобластов → кариес, расшатывание и выпадение зубов, 3. отеки и боли в ногах, 4. ↓способности использовать железо в синтезе Нb, 5. ↓сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям, 6. одышка, боли в сердце, тахикардия, 7. ↓регенераторной способности →↓заживления ран.

В_9,с – фолиевая кислота (антианемический, антидерматитный), превращается в кофермент ТГФК (тетрагидрофолиевая кислота), который в составе трансфераз (II класс ферментов) участвует в переносе одноуглеродных радикалов (формил-, метил-, метилен-, метенил- и др.), присоединяя их по N⁵ и/или N¹⁰ - атомам. Биологическая роль: 1. участвует в синтезе пуринов (аденин и гуанин), встраивая 2 и 8 углеродные атомы в пуриновое кольцо, 2. в превращении урацила в тимин, 3. в обмене глицина и серина, 4. в ресинтезе SАМ (S-аденозилметионин) из SАН (S-аденозилгомоцистеин) при участии метил-кобаламина. (SАМ участвует в метилировании норадреналина в адреналин, в метилировании серотонина в мелатонин, в метилировании этаноламина в холин и, соотв-но, в синтезе – ацетилхолина, лецитина, сфингомиелина). Гиповитаминоз: 1. макроцитарная анемия: в крови ↑неправильной формы эритроциты, ↓количество э/ц, т/ц, л/ц и их созревание, т.к.↓синтез ДНК, РНК и белка, 2. нарушается регенерация эпителия кожи, слизистых, сперматогенного эпителия.

В₁₂ – кобаламин (антианемический), превращается в коферменты: Метил-кобаламин и 5-дезоксиаденозилкобаламин (5-ДАК). Биологическая роль метил-кобаламина: 1. участвует в ресинтезе SАМ (S-аденозилметионин) из SАН (S-аденозилгомоцистеин), 2. 5-ДАК участвует в синтезе СукцинилКоА из метилмалонилКоА (сукцинилКоА + глицин → синтез гема и, соотв-но, хромопротеидов – Нb, Мb, цитохромов, каталазы, пероксидазы; также СукцинилКоА – макроэрг цикла Кребса). Гиповитаминоз: 1. пернициозная макроцитарная анемия Аддисона-Бирмера, 2. фуникулярный миелоз: поражение задних и боковых столбов спинного мозга вследствие ↓синтеза миелина (↓синтеза холина →↓сфингомиелина, лецитина), дегенеративные изменения в периферической и центральной нервной системы (при↑пропионилКоА и метилмалонилКоА активируется синтез из них жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов – нефизологические ЖК, которые включаются в липиды нейронов → дистрофия и демиелинизация нервных волокон). Для всасывания В₁₂ необходим фактор Кастла - гликопротеид обкладочных клеток желудка (при заболеваниях желудка, например, при гипо- или анацидном гастрите, ↓ всасывание В ₁₂).

Н – биотин (антисеборейный), в активном центре карбоксилаз взаимодействует с лизином, образуя кофермент биоцитин, в котором по N¹ происходит АТФ-зависимое присоединение и активирование СО2 с образованием карбоксибиоцитина, участвующего в реакциях карбоксилирования и транскарбоксилирования. Биохимическая роль: 1. участвует в АТФ-зависимом карбоксилировании ПВК в оксалоацетат (ЩУК) в составе пируваткарбоксилазы (VI класс ферментов - лигазы): ОА участвует в ц.Кребса, в глюконеогенезе, в малат-аспартатном и цитратном челночных механизмах, в трансаминировании, в синтезе аспартата, 2. участвует в карбоксилировании пропионилКоА в метилмалонилКоА (далее в сукцинилКоА при участии В ₁₂, см. выше), 3. участвует в синтезе жирных кислот, карбоксилируя ацетилКоА в малонилКоА. Гиповитаминоз: 1. себорея – гиперпродукция секрета сальных желез, 2. воспаление волосяных луковиц → нарушение структуры и роста волос, 3. поражение ногтей, 4. дерматиты, 5. усталость, 6. боли в мышцах.

Витаминоподобные соединения: 1. холин (В₄) – является предшественником ацетилхолина, лецитина (при гиповитаминозе: жировая инфильтрация печени,↓функции детоксикации, поражение почек), 2. оротовая кислота – предшественник пиримидиновых азотистых оснований: тимин, урацил, цитозин (при гиповитаминозе: нарушение деления и дифференцировки быстропролиферирующих клеток крови, сперматогенного эпителия, эпителия кожи и слизистых); 3. убихинон – компонент дыхательной цепи митохондрий (при гиповитаминозе:↓окислительное фосфорилирование →↓синтез АТФ), 4. пангамовая кислота (В₁₅)– является источником метильных групп (↑-ет трансметилирование, обеспечивая синтез лецитина, креатинфосфата в мышцах и миокарде), 5. биофлавоноиды (вит. Р) – капилляроукрепляющая функция (является синергистом в. С, регулирующего синтез зрелого коллагена), антиоксидантное действие (при гиповитаминозе: боли в ногах, плечах, мышцах, ↑ кровоточивость десен, ↑ утомляемость, подкожные кровоизлияния).

ФЕРМЕНТЫ

Ф – это биологические катализаторы белковой природы, которые, катализируя отдельные реакции, обеспечивают протекание обмена веществ в живых организмах. В отличие от неорганических катализаторов, Ф: 1. обладают на несколько порядков более высокой каталитической активностью, т.е. скорость ферментативного катализа на несколько порядков выше (10⁸ – 10¹⁴), чем небиологического катализа, вследствие снижения ферментом энергии активации (Еакт.), 2. Ф функционируют в мягких условиях – при физиологических значениях рН, t⁰, р, 3. Ф обладают высокой специфичностью действия (субстратной, каталитической), 4. для Ф характерен широкий спектр действия, т.е. Ф катализируют реакции самых разнообразных типов, 5. для Ф характерна кооперативность и последовательность действия, 6. активность Ф и их количество регулируется в живых системах. При этом Ф, как и неорганические катализаторы: 1. катализируют только энергетически возможные реакции, 2. не изменяют направление реакции и не изменяют равновесия обратимой реакции, а только ускоряют его наступление, 3. не расходуются в процессе реакции.

Значительная часть Ф является сложными белками – холоферментами, которые состоят из апофермента и небелкового компонента – кофактора, который может быть представлен коферментом и ионом металла (железо, медь, магний, цинк, кальций и др. – 1. являются электрофильной группой активного центра фермента, способной взаимодействовать с отрицательно заряженными группами субстрата; 2. могут служить мостиком между апоферментом и коферментом; 3. металл с переменной валентностью может участвовать в переносе электронов). Коферменты делятся на 2 группы: 1. производные витаминов – ТПФ (В₁-тиамин), ФАД и ФМН (В₂-рибофлавин), КоАSН (В₅-пантотеновая кислота), НАД⁺ и НАДФ⁺ (РР-никотинамид), Пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат (В₆-пиридоксин), ТГФК (В₉-фолиевая кислота), Аскорбиновая кислота – вит.С, Карбоксибиоцитин (Н-биотин), Метилкобаламин и 5-дезоксиаденозилкобаламин (В₁₂-кобаламин); 2. невитаминные коферменты – S-Аденозилметионин (SАМ), фосфоаденозинфосфат (ФАФ), АДФ, УДФ, ЦДФ, гем, глутатион, убихинон, α-кетоглутарат и др.

Активный центр Ф (АЦ) - участок молекулы Ф, к которому присоединяется субстрат (S) и который обеспечивает его превращение в продукт (Р) реакции. АЦ представляет собой уникальную пространственную конфигурацию из функциональных групп аминокислот; форма и размеры АЦ соответствуют пространственной структуре S. В формировании АЦ участвуют функциональные группы а/к: карбоксильные -СООН группы глу и асп; ОН-группы тре, тир, сер; NН₂-группы арг, лиз; SН-гр. цистеина; гидрофобные радикалы а/к и др. В АЦ выделяют якорный участок, ответственный за присоединение S, и каталитический, ответственный за превращение S в Р реакции.

Этапы ферментативного катализа и механизм действия Ф: 1. диффузия S к Ф, их оптимальное сближение и специфическое связывание функциональных групп а/к активного центра Ф с S, с обазованием фермент-субстратного комплекса (ЕS). 2. преобразование S за счет 2-х механизмов: а). кислотно-основного катализа (обмен протонами между S и активным центром Ф) и б). ковалентного (нуклеофильно-электрофильного) катализа (происходит обмен электронами между S и активным центром Ф), в результате происходят электронно-конформационные перестройки с переходом одного неустойчивого переходного ЕS комплекса к другому ЕS *. 3. S в ЕS комплксе становится энергетически неустойчивым, происходит расшатывание его структуры, возникает эффект «дыбы» - натяжение межатомарных связей, структура S дестабилизируется, происходит изменение его электронной структуры, и формируется продукт, который отделяется от активного центра Ф: Е + S → Е S → Е S * → Е Р → Е + Р. При взаимодействии Е с S происходит многоточечное связывание S с функциональными группами а/к, коферментом, ионами металлов активного центра Ф → образуется целая сеть связей: водородных, электростатических, гидрофобных – эти связи являются подвижными, что обеспечивает электронно-конформационные перестройки при переходе одного нестабильного промежуточного активированного состояния в другое (ЕS → ЕS *). Суть действия Ф: очень медленно протекающая, благодаря высокому энергетическому барьеру (Ебар.), реакция с участием фермента начинает протекать по-иному: вместо одной прямой реакции с высоким энергетическим барьером, в ЕS комплексе начинает протекать несколько новых реакций, каждая из которых имеет более низкий энергетический барьер (низкую энергию активации – Еакт.) и запаса энергии у реагирующих молекул хватает для превращения S в продукт реакции- Р. При этом сумма Еакт. промежуточных реакций меньше Еакт. некатализируемой реакции. Энергетический барьер (Ебар.) реакции – минимальный запас энергии у молекул системы, который обеспечивает протекание реакции. Энергия активации (Еакт.) – энергия, которую необходимо дополнительно сообщить молекулам системы, чтобы достичь уровня Ебар. и преодолеть его, чтобы реакция началась. Ф снижают Еакт. путем увеличения числа активированных молекул, которые становятся реакционно способными на более низком энергетическом уровне.

Дата добавления: 2015-07-25