Пользовательский поиск

Иммобилизованные ферменты: новые свойства

В результате иммобилизации на носителе фермент оказывается прочно фиксированным в новой для него химической среде. Эта среда может существенно отличаться от природной среды, окру­жающей фермент в клетке. Зачастую это отражается на параметрах ферментативной реакции: под влиянием носителя изменяются локальные концентрации субстрата, ионов водорода, а также ко­факторов.

Продолжение ниже

Ферменты в нетрадиционных средах. Мицеллярная энзимология

Ферменты в естественных условиях работают в водной среде или на границе раздела фаз мембрана — водная среда. Развитие ме­тодов химической ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Носитель, обладая отличными от воды физико-химическими свойствами, может концентрировать возле ферментов или, на­оборот, отталкивать от них компоненты ферментативного про­цесса, влияя на равновесное распределение веществ между рас­твором и матрицей. Особенно ярко это проявляется в случае ионов водорода при иммобилизации ферментов на матрицах, несущих электростатические заряды.

Как известно, для всех ферментов скорости реакций в той или иной степени зависят от концентрации ионов водорода. Заряженные носители могут электростатически влиять на кон­центрацию протонов в области активного центра фермента и тем самым изменять скорость реакции.

Таким образом, [H+]m < [Н+]0, т.е. концентрация ионов водо­рода на носителе ниже, чем в растворе. Это означает, что среда функционирования фермента более основная. Носитель отталки­вает протоны от активного центра фермента. Соответственно если носитель заряжен отрицательно, а значит, концентрация ионов водорода в зоне действия активного центра выше, чем в растворе, т.е. среда функционирования активного центра более кислая.

Предполагается, что истинные значения констант диссоциа­ции ионогенной группы фермента в растворе и в иммобилизован­ном состоянии одинаковы.

Использование матриц, несущих электростатические заряды, позволяет регулировать скорость ферментативных реакций, варь­ируя pH, и проводить ферментативные процессы в областях pH, не характерных для нативных ферментов. рН-оптимумы скоростей ферментативных реакций соответствуют ионизации ионогенныхгрупп, участвующих в кислотно-основных каталитических про­цессах в активных центрах ферментов. Колоколообразные графи­ки зависимости скорости реакции от pH указывают на то, что активный центр участвует в процессе, по крайней мере, в трех формах.

Заряженные матрицы позволяют смещать ферментативную ре­акцию в кислую или щелочную область. Нативный фермент каталитически наиболее активен в области pH 7 — 9, иммобилизо­ванный на анионных полимерах (сополимере малеинового ангид­рида и этилена, полиглутаминовой кислоте) — в области pH 8.

Важно отметить, что влияние матрицы может быть существен­ным и позволит смещать наблю­даемое значение pH на 2—2,5 еди­ницы, что соответствует уменьше­нию локальной концентрации ионов водорода на два порядка.

Однако в силу электростатической природы эффектов это проявля­ется лишь при низкой ионной силе раствора.

Описанные выше эффекты из­менения рН-профилей скоростей ферментативных реакций имеют равновесную природу и обуслов­лены равновесным влиянием матрицы на распределение ионов водорода в системе раствор — область активного центра. Наблюда­емые рН-профили скоростей также могут смещаться за счет ки­нетических эффектов. В случае если продуктом реакции является сильная кислота или основание и реакция на поверхности носи­теля протекает довольно быстро, может реализоваться ситуация, когда скорость диффузии кислоты или основания будет меньше скорости ферментативной реакции. В этом случае в области актив­ного центра в диффузионном слое могут возникать стационарные концентрации кислот или оснований, существенно отличающие­ся от их значений в растворе.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".