Активная регуляция классифицируется:
1) изостерическая (регуляция с помощью субстрата и продукта)
2) аллостерическая (регуляция активности фермента с помощью веществ,
отличных от субстрата и продукта).
Аллостерическая регуляция.
Аллостерические ферменты – это ферменты, располагающиеся в начале
метаболического потока или на его узловых этапах и управляют этим
метаболическим потоком.
Существует 2 вида веществ (эффекторы, которые оказывают на фермент
двойное действие:
1) активаторы
2) ингибиторы
Аллостерический фермент имеет 2 центра аллостерической регуляции:
1) центр аллостерической активации
2) центр аллостерического ингибирования
При взамодействии аллостерического фермента с аллостерическим активатором
резко возрастает степень сродства активного центра к субстрату. При
взаимодействии аллостерического ингибитора с аллостерическим ферментом
резко снижается степень сродства фермента к субстрату.
Регуляция активности с помощью гормонов.
Гормональная регуляция осуществляется на генетическом уровне путём
обратимого фосфорилирования. .
Регуляция активности путём химической модификации.
Химическая модификация - присоединение каких-либо функциональных групп
к ферменту, с последующим изменением его активности.
Ограниченный протеолиз.
Все ферменты ЖКТ и поджелудочной железы синтезируются в неактивной
форме в виде проферментов. Регуляция в этом случае сводится к
превращению их в активную форму. Так, например, активация трипсиногена
идёт под действием энтерокиназы и ведёт к отщеплению избыточной
последовательности аминокислот. При этом происходит формирование активного
центра и третичной структуры трипсина. Это явление получило название
ИНГИБИРОВАНИЕ ФЕРМЕНТОВ.
Скорость ферментативной реакции определяется присутствием в среде
эффекторов: активаторов и ингибиторов. Активаторы повышают скорость
реакции и иногда модифицируют её, а ингибиторы - тормозят её.
Активаторы: коферменты, ионы Ме, SH- реагенты. Активизирующее влияние
связано с оптимизацией структуры белковой молекулы и активного центра
фермента. Это улучшает взаимодействие фермента и субстрата.
Ингибиторами принято называть вещества, вызывающее частичное или полное
торможение реакции.
Любые агенты, вызывающие денатурацию фермента, являются ингибиторами.
Однако такое ингибирование неспецифично потому, что не связано с
механизмом действия ферментов. Гораздо больше специфических ингибиторов,
которые оказывают действия на один какой – либо фермент или на группу
родственных ферментов. Такие ингибиторы могут дать ценную информацию о
природе активного центра фермента. На ингибировании ферментов основан
механизм действия многих токсинов и ядов на организм. Так, при отравлении
синильной кислотой спазм наступает вследствие полного торможения
дыхательных ферментов (цитохромоксидазы).
Типы ингибирования:
1) Обратимое
2) Необратимое
Если молекула ингибитора вызывает стойкие изменения или модификацию
активного центра фермента, то такой тип ингибирования называется
необратимым.
Неконкурентное (частично обратимое, но чаще всего необратимое)
ингибирование вызывается веществами, не имеющими структурного сходства
с субстратами и по этой причине не конкурирующее с ними за связывание с
активным центром, а связывающиеся с ферментом в другом месте. Примером
такого ингибирования является действие ядов тяжёлых металлов (Cu, Co, Mo),
SH-реагентов, цианидов, угарного газа, синильной кислоты.
Часто имеет место частично неконкурентное ингибирование, при котором
снижение Vmax сочетается с повышением Km. В редких случаях степень
торможения активности фермента может повышаться с повышением
