Залежність швидкості ферментативної реакції від температури - біологічна хімія

Залежність швидкості реакції від температури. Швидкість ферментативних реакцій, як і будь-яких інших, залежить від температури: при підвищенні температури на кожні 10 ° С швидкість збільшується приблизно вдвічі (правило Вант-Гоф-фа). Однак для ферментативних реакцій це правило справедливо лише в області низьких температур - до 50-60 ° С.

Залежність швидкості від температури.

При більш високих температурах прискорюється денатурація ферменту, що означає зменшення його кількості; відповідно знижується і швидкість реакції. При 80-90 ° С більшість ферментів денатурируется практично миттєво. Кількісне визначення ферментів рекомендується проводити при 25 ° С.
Залежність швидкості реакції від рН. Зміна рН призводить до зміни ступеня іонізації йоногенних груп в активному центрі, а це впливає на спорідненість субстрату до активного центру і на каталітичний механізм. Крім того, зміна іонізації білка (не тільки в області активного центру) викликає конформаційні зміни молекули ферменту. Колоколообразная форма кривої (рис. 2.17, д) означає, що існує деякий оптимальний стан іонізації ферменту, що забезпечує найкраще поєднання з субстратом і каталіз реакції. Оптимум рН для більшості ферментів лежить в межах від 6 до 8. Однак є й винятки: наприклад, пепсин найбільш активний при рН 2. Кількісне визначення ферментів проводять при оптимальному для даного ферменту рН.
Залежність швидкості реакції від часу. У міру збільшення часу інкубації швидкість реакції знижується (рис. 2.17, е). Це може відбуватися внаслідок зменшення концентрації субстрату, збільшення швидкості зворотної реакції (в результаті накопичення продукту прямої реакції), блоку ферменту продуктом реакції, денатурації ферменту. При кількісному визначенні ферментів і кінетичних дослідженнях вимірюють початкову швидкість реакції (швидкість безпосередньо після початку реакції). Час, протягом якого швидкість з допустимим наближенням можна вважати початковою, для кожного ферменту і для даних умов підбирається експериментально, на основі графіка, представленого на рис. 2.17, е. Прямолінійний ділянку графіка, що починається від позначки нульового часу, відповідає інтервалу часу, протягом якого швидкість реакції дорівнює початковій швидкості або близька до неї (на малюнку цей інтервал відзначений пунктирною лінією).