Механизм действия и особенности ферментативного катализа.

Ферменты обладают очень высокой специфичностью. Эмиль Фишер в 1890 г. высказал предположение, что эта специфичность обусловливается особой формой молекулы фермента, точно соответствующей форме молекулы субстрата (или субстратов). Эту гипотезу часто называют гипотезой «ключа и замка»: субстрат сравнивается в ней с «ключом», который точно подходит по форме к «замку», т. е. к ферменту. Часть молекулы фермента, вступающую в контакт с субстратом, называют активным центром фермента, и именно активный центр фермента имеет особую форму.

Весь процесс ферментативного катализа можно условно поделить на три этапа:

1)специфическое присоединение моле-кулы субстрата к ферменту (образование фермент-субстратного комплекса);

2)преобразование первичного промежуточного соединения в один или несколько последовательных (переходных) комплексов;

3)отделение конечных продуктов реакции от фермента, протекающее в одну или несколько стадий.

Особенности ферментативного катализа

1.Ферменты намного активнее чем неорганические катализаторы.

Так химотрипсин в 1 млн. раз превосходит щелочной и кислотный гидролиз белка. Одна молекула каталазы может за 1 минуту разрушить 18 млн. молекул Н2О2.

2.Ферментативная реакция идет более " чисто", т.к. фермент катализирует только одну реакцию не влияя на другие. Это свойство ферментов связано с их специфичностью.

Специфичность бывает абсолютная и относительная.Абсолютная специфичность - фермент катализирует превращение только одного субстрата. Например, уреаза катализирует гидролиз только мочевины. Наиболее выражена абсолютная специфичность в виде стереохимической субстратной специфичности - фермент катализирует превращение только одного из всех возможных стереоизомеров одного субстрата. Например, фумараза действует только на фумаровую кислоту и не действует на ее стереоизомер малеиновую кислоту.

3.мягкие условия протекания ферментативных реакций: температура 370С, нормальное атмосферное давление, рН, близкое к нейтральному;

4.способность к регуляции.