Ферментативные реакции весьма чувствительны к изменениям рН среды. Это объясняется тем, что рH является одним из факторов регуляции активности ферментов и ферментативных процессов, В клетке работают около тысячи различных ферментов и каждый наиболее активен в очень узком интервале (от 0,2 до 1,5 единицы) рН, который назвали оптимальным. При отклонении от оптимальной зоны рН в кислую или щелочную сторону активность фермента быстро снижается, вплоть до полной остановки. Максимальная активность большинства ферментов отмечается в слабокислой или нейтральной, у некоторых - в слабощелочной среде и лишь некоторые ферменты наиболее активны в резко кислой или сильно щелочной среде. Смотрите таблицу 4.1.
Таблица 4.1. Оптимальные значения рН некоторых ферментов
|
Фермент |
Субстрат (-ы) |
Оптимум рН |
|
Пепсин Пируваткарбоксилаза Катепсин В Амилаза солода Папаин Сахараза кишечная Глутаматдекарбоксилаза Амилаза картофеля Амилаза слюны Каталаза Лактатдегидрогеназа Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к
профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные
корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
Липаза панкреатическая Трипсин Аргиназа |
белки пируват + СО2 белки крахмал белки сахароза глутаминовая кислота крахмал крахмал пероксид водорода молочная кислота жиры полипептиды аргинин |
1,5 - 2,5 4,8 4,5 - 5,0 4,7 - 5,2 5,0 5,9 - 6,2 6,0 6,7 6,8 - 7,0 6,8 - 7,0 7,2 7,0 - 8,5 7,5 - 8,5 9,5 - 10,0 |
Высокая чувствительность ферментов к изменениям рН объясняется тем, что они имеют большое количество R-COOH групп дикарбоновых аминокислот, -SN групп остатков циcтеина, имидазольных групп гистидина,
-NH2 групп лизина и др., которые только при определённом pH могут быть в ионизированном или неионизированном состоянии и обеспечат образование ES- комплекса и проведение реакции с максимальной скоростью. Большинство субстратов содержит ионогенные группы и реакция может осуществиться только с ионизированными или неионизированными формами субстрата (-ов).
Многие ферменты являются двухкомпонентными, кофактор в них связан с белком слабо, ионными, водородными связями и силами гидрофобного взаимодействия. В условиях pH вызывающих отсоединение кофактора, происходит нарушение структуры фермента. Например, пероксидаза диссоциирует в кислой среде на два компонента, однако при pH 7,0 её структура и активность восстанавливаются.
Обмен веществ часто сопровождается накоплением кислых или щелочных промежуточных или конечных продуктов, приводящих к сдвигу рН, которое в данный момент является оптимальным для других (перерабатывающих накопившиеся продукты) ферментов и снижающим активность первых. Изменение рН может также влиять на состояние функции активаторов и ингибиторов ключевых ферментов.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему