БИОЛОГИЯ Том 1 - руководство по общей биологии - 2004

4. ФЕРМЕНТЫ

4.3. Факторы, влияющие на скорость ферментативных реакций

4.3.4. pH

При постоянной температуре любой фермент, как правило, работает наиболее эффективно в узких пределах pH. Оптимальным считается то значение pH, при котором реакция протекает с максимальной скоростью (рис. 4.10 и табл. 4.1). При более высоких и более низких pH активность фермента снижается. С понижением pH возрастает кислотность и увеличивается концентрация Н⁺-ионов. Увеличивается, следовательно, количество положительных зарядов в среде. Сдвиг pH меняет заряд ионизированных кислотных и основных групп, что ведет к разрушению ионных связей, участвующих в поддержании специфичной формы молекул фермента (разд. 3.5.3). В результате изменяется форма молекул фермента и в первую очередь форма его активного центра. При слишком резких сдвигах pH фермент денатурирует.

Рис. 4.10. Зависимость скорости ферментативной реакции от pH.

Таблица 4.1. Оптимум pH для некоторых ферментов

4.2. a) Укажите оптимальное значение pH для активности фермента В на рис. 4.11.

б) Назовите в качестве примера какие-либо известные вам ферменты, активность которых могла бы характеризоваться

1) кривой А и 2) кривой В.

в) Почему активность фермента С снижается между pH 8 и 9?

г) Почему регуляция активности ферментов путем изменения pH важна in vivo?

д) К раствору пероксида водорода добавляли при разных значениях pH по 1 мл раствора каталазы и отмечали время, за которое удавалось собрать 10 мл О₂. При этом были получены следующие результаты:

Представьте эти результаты в виде графика и объясните их.

Рис. 4.11. Влияние pH на активность трех ферментов — А, В и С.