13.12
Ферменты это биологические катализаторы, ускоряющие биохимические реакции. Большинство ферментов это белки, состоящие из аминокислот;некоторые из них представляют собой молекулы РНК, известные как рибозимы. Ферменты действуют за счет снижения энергии активации реакции, тем самым увеличивая скорость реакции.
Они могут катализировать как синтез, так и разрушение химических связей, но не влияют на направление или равновесие реакции. Каждый фермент связывается с определенным исходным веществом, называемым субстратом, и катализирует определенную реакцию. Субстрат связывается с отдельной каталитической областью фермента, называемой активным центром, посредством взаимодействий, таких как межмолекулярные силы и временные ковалентные связи, в результате чего образуется комплекс фермент-субстрат.
Это связывание является высокоспецифичным из-за необходимой конформационной комплементарности между ферментом и его субстратом. Таким образом, конкретный фермент может катализировать определенные реакции только в зависимости от его конформации. Простым способом понимания образования комплексов является модель замок-ключ"которая предполагает, что субстрат входит в активный сайт фермента, аналогично ключу"вставляемому в соответствующий замок"Однако другая модель, модель индуцированной подгонки, учитывает динамическую природу комплекса.
Эта модель утверждает, что, когда субстрат связывается с ферментом, он вызывает небольшие конформационные изменения, приводящие к более плотному прилеганию, которое способствует реакции. Энергию активации реакции можно снизить различными способами. Общие механизмы включают индуцирование конформационных изменений в субстрате, которые позволяют легче разорвать связь, или сближение реакционных групп двух субстратов, тем самым способствуя образованию связи.
Активность ферментов может быть временно или постоянно подавлена природными или синтетическими молекулами, называемыми ингибиторами. Например, конкурентный ингибитор конкурирует с субстратом за связывание с активным участком фермента, тем самым предотвращая связывание субстрата. С другой стороны, неконкурентный ингибитор связывается с другим участком фермента, что вызывает конформационные изменения в активном участке, снижая каталитическую активность sфермента.
Внутри живых организмов ферменты выступают в качестве катализаторов многих биохимических реакций, связанных с клеточным метаболизмом. Роль энзимов зак…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.