Регуляция активности ферментов. Отработка.Каракулина, 255 Исправ. Ингибиторы ферментов
 Скачать 27.92 Kb.
|
|
Ингибиторы ферментов. Ингибиторы- это вещества, которые снижают активность ферментов. Ингибирование лежит в основе деятельности многих лекарственных препаратов. Ингибиторы способны взаимодействовать с ферментами с разной степенью прочности. На основании этого различают обратимое и необратимое ингибирование. По механизму действия ингибиторы подразделяют на конкурентные и неконкурентные. Обратимые ингибиторы связываются с ферментом слабыми нековалентными связями и при определённых условиях легко отделяются от фермента. Необратимое ингибирование наблюдают в случае образования ковалентных стабильных связей между молекулой ингибитора и фермента. Чаще всего модификации подвергается активный центр фермента, В результате фермент не может выполнять каталитическую функцию. К необратимым ингибиторам относят ионы тяжёлых металлов, которые в малых концентрациях блокируют сульфгидрильные группы активного центра. Субстрат при этом не может подвергаться химическому превращению. При наличии реактиваторов ферментативная функция восстанавливается. В больших концентрациях ионы тяжёлых металлов приводят к полной инактивации фермента. К конкурентному ингибированию относят обратимое снижение скорости ферментативной реакции, вызванное ингибитором, связывающимся с активным центром фермента и препятствующим образованию фермент-субстратного комплекса. Такой тип ингибирования наблюдают, когда ингибитор - структурный аналог субстрата, в результате возникает конкуренция молекул субстрата и ингибитора за место в активном центре фермента. В этом случае с ферментом взаимодействует либо субстрат, либо ингибитор, образуя комплексы фермент-субстрат (ES) или фермент-ингибитор (EI). При формировании комплекса фермента и ингибитора (EI) продукт реакции не образуется. Неконкурентным называют такое ингибирование ферментативной реакции, при котором ингибитор взаимодействует с ферментом в участке, отличном от активного центра. Неконкурентный ингибитор может связываться либо с ферментом, либо с фермент-субстратным комплексом, образуя неактивный комплекс. Присоединение неконкурентного ингибитора вызывает изменение конформации молекулы фермента, нарушается взаимодействие субстрата с активным центром фермента, что приводит к снижению скорости ферментативной реакции. Лекарственные препараты, применяемые с целью подавления активности фермента- это ингибиторы. 1.Ингибиторы протеиназ (контрикал) 2.Ингибиторы фибринолиза (аминокапроновая кислота) 3.Ингибиторы МАО (ниламид) Задача : этанол окисляется до уксусного альдегида, который менее токсичен, чем формальдегид. Поскольку метанол и этанол являются гомологами ряда предельных спиртов, имеют сходное строение, этанол может взаимодействовать с субстратсвязывающим участком алкогольдегидрогеназы конкурентно с метанолом, что приводит к уменьшению скорости реакции образования формальдегида. – поясните последнюю фразу из-за того, что этанол связывается с субстратсвязывающим участком, места для метанола нет, либо есть, но очень мало. Поэтому метанол гораздо меньше связывается с субстратсвязывающим участком. Работа №2. 1.Температура, при которой ферменты обладают максимальной активностью, называется температурным оптимумом. При снижении температуры ниже оптимальной или повышение температуры выше 450С у ферментов наблюдается инактивация. 2.Термолабильность- высокая чувствительность к изменениям температуры. Т.К.ферменты-это белки, то для большинства из них температура свыше 70 градусов приводит к денатурации и потере активности. При увеличении температуры до 10С реакция ускоряется в 2-4 раза, а при температурах, близких к 0 скорость реакций замедляется до минимума. 3. Определяем температурный оптимум амилазы. Берем 4 пробирки амилазы и 4 пробирки крахмала. Затем каждую пару пробирок (крахмал+ слюна) помещаем в разные условия (лед, термостат, баня, комнатная температура). Спустя время, делаем пробу на стекле, чтобы посмотреть расщепился ли крахмал ( красно-бурая окраска). Разная окраска будет свидетельствовать об активности амилазы слюны при изменении температуры. Работа №1. 1. Неспецифическая регуляция: а) регуляция с помощью присоединения регуляторных белков б) дефосфорилирование молекулы фермента в) отщепление части молекулы неактивного предшественника г) Аллостерическая регуляция- присоединение эффектора к регуляторной единице меняет конформацию белка и активность фермента. Специфическая регуляция : а) Обратимые ингибиторы связываются с ферментом слабыми нековалентными связями и легко могут отделяться от него б) образование ковалентных стабильных связей между молекулой ингибитора и фермента. в) Ингибитор взаимодействует с ферментом в участке, отличном от активного центра. - При увеличении концентрации субстрата скорость реакции сначала возрастает, потом наблюдается эффект насыщения, когда все молекулы фермента взаимодействуют с субстратом, затем при дальнейшем увеличении концентрации возникает конкуренция за активный центр, а скорость реакции снижается - При повышении температуры на 10 C, скорость увеличивается в 2-4 раза - Для каждого фермента существует определенный интервал PH среды, который является оптимальным для проявления его высшей активности. - При увеличении кол-ва молекул фермента скорость реакции возрастает непрерывно и прямо пропорционально кол-ву фермента. 2. Под действием альфа-амилазы слюны из крахмала образуется мальтоза. 3. Амилаза слюны в кислой среде не работает. Расщепления крахмала до мальтозы и декстринов не будет. Любое изменение среды снижает активность амилазы. Альфа-амилаза работает только в слабощелочной среде. |