БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 7. ЕНЗИМОЛОГІЯ

7.5.Основи кінетики ферментативних реакцій

7.5.3. Залежність швидкості ферментативної реакції від рН середовища

Активність ферментів залежить від рН розчину, в якому відбувається ферментативна реакція. Для кожного ферменту існує значення рН, при якому спостерігається його максимальна активність. Відхилення від оптимального значення рН приводить до зниження ферментативної активності.

Вплив рН на активність ферментів пов'язаний з іонізацією функціональних груп амінокислотних залишків даного білка, які забезпечують оптимальну конформацію активного центру ферменту. При відхиленні рН від оптимальних значень відбувається зміна іонізації функціональних груп молекули білка. Наприклад, унаслідок закислення середовища відбувається протонування вільних аміногруп (NH3), а внаслідок залуження - відщеплення протону від карбоксильних груп (COO^-). Це приводить до зміни конформації молекули ферменту й активного центру; отже, порушується приєднання субстрату, кофакторів і коферментів до активного центру. Крім того, рН середовища може впливати на ступінь іонізації або просторову організацію субстрату, що також впливає на спорідненість субстрату до активного центру. При значному відхиленні від оптимального значення рН може відбуватися денатурація білкової молекули з повною втратою ферментативної активності.

Оптимум значення рН у різних ферментів різний (рис. 7.18). Ферменти, які працюють у кислих умовах середовища (наприклад, пепсин у шлунку або лізосомальні ферменти), еволюційно набувають конформації, що забезпечує роботу ферменту за кислих значень рН. Однак більша частина ферментів організму людини має оптимум рН, близький до нейтрального, що збігається з фізіологічним значенням рН (табл. 7.1).

Рис. 7.18. Залежність швидкості ферментативної реакції (V) від рН середовища

Таблиця 7.1

Оптимальні значення рН для деяких ферментів