Практический курс химической и ферментативной кинетики - Березин И.В.
Скачать (прямая ссылка):
(см. решение задачи 9-16) и комбинируя соотношения (9.68) и (9.70), получим
-f = *1 (—ATzh V([Е]о + [Nlo + Kf- 4 [Е]0 [N]0) + ft_,
или
ft, Vх" ([E]c + [N]0 -f- Kf — 4 [E]0 [N]0.
I
(9.71)
Возводя обе части выражения (9.71) в квадрат, находим 1
= ftf[([E]0 - [N]0f + 2К «Е]0 [- [N]0) + К2]. (9.72)
i- = 2kxk-x ([Е]0 + [N]0) + *1,. (9.73)
2
Откладывая экспериментальные данные в координатах (т-2, [Е]0 + + [N]o)i найдем значения элементарных констант скоростей реакции комплексообразования (рйс. 104).
Ответ: &1=2-106 М-1-сек-1; &_i=364 сек-1.
9-22. Решается аналогично задаче 9-20.
Ответ: ki==2-106 М^-сек-1; fc_i=364 сек-1; *2= 1,09-104 М-1Х Хсек-1; k-2=ll сек-1.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сб. «Применение вычислительной математики в физической и химической кинетике», под ред. Л. С. Полака. М., «Наука», 1969, стр. 12.
2. Сб. «Экспериментальные методы химической кинетики", под ред. Н. М. Эмануэля. М., «Высшая школа», 1971, стр. 155.
3. Бернхард С. Структура и функция ферментов. М., «Мир», 1971, стр. 127.
4. Уэстли Дж. Ферментативный катализ. М. «Мир», 1972, стр. 182.
5. В г a n d t К. О., Н i ш о е А., Н е s s G. P. «J. Biol. Chem.», 242, 3973, 1967.
6. Н i m о е А., В г a n d t К. G., D е S a R. J., Н е s s G. P. «J. Biol. Chem.», 244, 3483, 1969.
7. Me Conn J., К u E., Himoe A., Brandt K. G., Hess G. P. «J. Biol. Chem.», 246, 2 18, 1971.
8. Chook P. B. «Biochimie», 53, 161, 1971.
9. H о 1 I a w а у M. R., A n t о n i n i E., В r un о r i M. «Eur. J. Biochem.», 24 332 1971
10. Hubbard C. D., Kirsch J. F. «Biochemistry», 7, 2f69, 1968.
11. Miller C. G., Bender M. L. «J. Amer. Chem. Soc.», 90, 68Г0, 1968. a
12. Bender M. L., Marshall Т. H. «J. Amer. Chem. Soc.», 90, 201, 196$.
13. Suelsugu N., Hiromi К., О n о S. «J. Biochem.», 69. 421, 1971.
14. Guilaln F., Thusi us D «J. Amer. Chem. See.», 92, 5534, 1970.
15. С a 1 d I n E. F., С г о о k s L. E., O'D onnell D., Smith D.p Toner S. «J. Chem. See., Farrday Tr?ns I», pt. 5. 849, 1972.
16. Hammes G. G., W a 1 z F. G., Jr. «J. Amer. Chem. Soc.», 91, 7179, 1969.
17. Malcolm A. D. B. «Eur. J. Bicchem.», 27, 453, 1972.
18. Уолтер Ч. Кинетика ферментативных реакций. М., «Мир», 1969, стр. 48.
Глава 10
ВЛИЯНИЕ pH НА СКОРОСТЬ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ
Ионогенные группы имеют особенно важное значение для ферментативного катализа. В активных центрах всех изученных до настоящего времени ферментов обнаружены функциональные группы, способные присоединять или отщеплять протоны в области pH, оптимальной для проявления ферментативной активности. Исходя из этого, естественно, что pH-эффекты используются для выявления каталитически важных ионогенных групп фермента и выяснения способов их участия в общем механизме ферментативного катализа.
§ 1. pH Зависимость двухстадийной ферментативной реакции
Зависимость скорости ферментативной реакции от pH на практике часто отвечает следующей схеме:
eh2 + s-
:eh2s
Ks
EH + S ------- EHS------> EH + P.
(10.1)
E + S:
ES
- Здесь необходимо указать, что символы Е, ЕН, ЕН2 и т. д. описывают только состояние ионизации определенных групп фермента, контролирующих ферментативную реакцию. Ионизация остальных групп белковой глобулы здесь вообще не рассматривается. Согласно схеме (10.1) активный центр фермента имеет две ионо-генные группы, причем константы их диссоциации в свободном ферменте и в фермент-субстратном комплексе являются различными (в принципе, схема (10.1) может описывать и реакцию фермента, активный центр которого содержит четыре ионогеьные группы, две функционируют в свободной форме фермента и две — в фермент-субстратном комплексе).
Обработка схем pH-зависимости ферментативных реакций типа
(10.1) формально сводится к подсчету концентрации активной формы фермента с помощью констант диссоциации ионогенных групп его активного центра (или ионогенных групп фермента, контролирующих состояние активного центра). Для проведения обработки схемы (10.1) запишем, как обычно, уравнение скорости, уравнение материального баланса по ферменту (в случае [S]03> [Е] о) и выражения для констант равновесия:
¦y = ft2[EHS], (10.2)
[Е]0 = [Е] К,
[ЕН] + [ЕН2] [EH] - [Н+] [EHJ ’ [Е]-[Н+]
+ IES]
К'а =
[ЕН]
Ks
f [EHS] + [EH2Sj, [EHS]-[H+]
[EH2S]
[ES] [H+]
(10.3)
[EHS]
[EH]-IS]
[EHS]
Следует отметить, если pH влияет на ферментативную активность, то допущение о равновесных условиях присоединения или отщепления протона вполне допустимо, поскольку скорость ионных реакций с участием протона достаточно высока.
