загрузка...
 
4.4. Специфічність дії ферментів
Повернутись до змісту

4.4. Специфічність дії ферментів

На відміну від небіологічних каталізаторів специфічність – це одна із властивостей ферментів, яка полягає в тому, що фермент може каталізувати перетворення одного певного субстрату або групи подібних за структурою субстратів.

Виділяють три основні види специфічності:

стереохімічна – фермент, який має таку специфічність дії може каталізувати перетворення лише одного стереоізо-мера (цис- або транс-; L- або D-). Наприклад: фумараза може перетворювати лише фумарову кислоту, але не її стереоізомер – малеїнову.

абсолютна – фермент здатний каталізувати перетворення лише одного субстрату. Наприклад: для уреази субстратом є виключно сечовина.

відносна – фермент каталізує перетворення групи подібних субстратів, наприклад, з однаковим зв’язком. Наприклад: протеолітичні ферменти ШКТ (пепсин, трип-син, хімотрипсин та ін.) гідролітично розщеплюють білки та пептиди, але не діють на інші компоненти їжі.

Існує також більш детальна класифікація видів специфічності дії, яку розглядають при більш глибокому вивченні природи ферментативного каталізу.

Пояснити наявність специфічності дії ферментів намагалися різні вчені, але найбільш цікавими є моделі, які запропоновані Емілем Фішером (у 1890 р.) та Даніелем Кошлан-дом (у 1959 р.). Модель Фішера отримала назву «ключ-замок», тому що пояснювала взаємодію субстрату і ферменту за аналогією функціонування цього пристрою. Фішер стверджував, що за формою молекула S (ключ) абсолютно схожа на форму активного центру ферменту (замок) і саме тому якщо ключ (субстрат) підходить до замка (фермент), може відбуватися ферментативне перетворення. На жаль ця модель може пояснити лише абсолютну специфічність дії ферментів, коли є лише один субстрат для ферменту.

Згідно з моделлю Кошланда активний центр ферменту є динамічною структурою і може змінювати свою конформацію під дією молекули субстрату, тобто субстрат індукує відповідні зміни в молекулі ферменту. Крім того, конформаційні зміни відбуваються і в молекулі субстрату, що створює умови для більш ефективного каталітичного перетворення. Саме тому ця модель отримала назву «модель індукованої відповідності» і якщо наводити аналогію, може нагадувати систему «рука-рукавичка». Гіпотеза Кошланда знайшла експериментальне підтвердження, тому на відміну від гіпотези Фішера «ключ-замок» вона може мати назву теорія індукованої відповідності.



загрузка...