Органическая химия и основы биохимии. Часть 2. Абакумова Н.А - 39 стр.

UptoLike

37
3.4. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ
Будучи катализаторами, ферменты ускоряют достижение равно-
весия в химических процессах, которые протекают сами по себе, но с
очень малыми скоростями. Как и любые катализаторы, ферменты по-
вышают скорость химических реакций за счёт снижения энергии акти-
вации (энергетического барьера) реакции. Это обеспечивается тем, что
в ходе химического процесса исходное соединение проходит через ряд
промежуточных состояний, свободная энергия которых существенно
снижена (рис. 10).
На заключительной стадии биокаталитического процесса фер-
мент, как и катализатор, освобождается и вступает во взаимодействие
с новыми молекулами субстрата, совершая множество «оборотов» в
данной химической реакции.
Ведущую роль в механизме ферментативного катализа играют
фермент-субстратные комплексы, в которых обратимо меняется третич-
ная структура (конформация) фермента, что способствует наилучшему
пространственному соответствию молекул фермента и субстрата.
На первой стадии ферментативной реакции возникает соединение,
в котором фермент и субстрат связаны ковалентной или иной связью.
Затем (вторая стадия) субстрат под действием связанного с ним фермен-
та активируется, т.е. претерпевает изменение, делающее его более дос-
тупным для соответствующей химической реакции. На третьей стадии
происходит собственно химическая реакция (на поверхности фермента).
На заключительной стадии образовавшийся продукт реакции освобож-
дается из комплекса субстрат-продукт (рис. 11).
Рис. 10. Изменение свободной энергии системы, участвующей
в неферментативной (1) и ферментативной (2) реакциях:
S – исходный субстрат; ES – фермент-субстратный комплекс;
Рпродукт реакции