» » » Факторы, влияющие на активность энзимов


Поскольку энзимы не потребляются в реакциях, которые они катализируют, и поскольку могут быть использоваться снова и снова, то для катализирования реакции требуется очень небольшое количество этих энзимов. Типичная молекула энзима может конвертировать 1000 молекул субстрата в секунду. Скорость ферментативной реакции возрастает с увеличением концентрации субстрата, достигая максимальной скорости, когда задействованы все активные центры молекул энзима. Затем энзим считается насыщенным, скорость реакции определяется скоростью, с которой активные сайты могут превращать субстрат в продукт.

Активность ферментов может ингибироваться различными способами. Конкурентное торможение происходит, когда молекулы, очень похожие на молекулы субстрата, связываются с активным центром и препятствуют связыванию фактического субстрата. Пенициллин, например, является конкурентным ингибитором, который блокирует активный сайт фермента, который многие бактерии используют для создания их клеточных стенок.

Неконкурентное ингибирование происходит, когда ингибитор связывается с энзимом в месте, отличном от активного сайта. В некоторых случаях неконкурентного ингибирования ингибитор, как полагают ученные, связывается с энзимом таким образом, чтобы физически блокировать нормальный активный сайт. В других случаях связывание ингибитора изменяет форму молекулы фермента, тем самым деформируя его активный участок и препятствуя его взаимодействию с его субстратом. Этот последний тип неконкурентного ингибирования называется аллостерическим торможением, а место, где ингибитор связывается с энзимом, называется аллостерическим сайтом. Часто конечный продукт метаболического пути служит аллостерическим ингибитором на более раннем ферментативном пути. Это ингибирование энзима продуктом его пути является формой отрицательной обратной связи.

Аллостерический контроль может включать стимуляцию действия энзима, а также ингибирование. Молекула активатора может быть связана с аллостерическим сайтом и индуцировать реакцию на активном участке путем изменения ее формы в соответствии с субстратом, который сам по себе не мог бы вызвать такое изменение. Обычные активаторы включают гормоны и продукты ранних ферментативных реакций. Аллостерическая стимуляция и ингибирование позволяют производить энергию и материалы клеткой, когда они необходимы, и препятствуют производству, когда снабжение является адекватным.