Индукция ферментов в норме и патологии - Крицман М.Г.
Скачать (прямая ссылка):
результате различных воздействий, меняющих электронные взаимоотношения
участников реакции. Эти субмолекулярные превращения осуществляются под
влиянием факторов, действующих как на активный центр фермента, так и на
участки его молекул, расположенные вне активного центра, но проявляющие
свое воздействие на него посредством конформационных, мезомерных и индук-
томерных эффектов, сущность которых будет рассмотрена ниже.
ЛИТЕРАТУРА
Браун штейн А. Е, Крицман М. Г. Биохимия, 1937, 2, 859.
Брей Дж., Уайт К- Кинетика и термодинамика биохимических процессов. ИЛ,
М., 1959.
170
Опарин А. И. Возникновение жизни на Земле. Изд. АН СССР, М., 1957.
П а с ы н с к и й А. Г. Биофизическая химия. Изд. "Высшая школа", М.,
1963.
Яковлев В. А. Кинетика ферментативного катализа. Изд.
"Наука", М., 1965.
Briggs G. Е., Н о 1 d a n е J. В. Biochem. J , 1925, 19, 338. М i с h а е
1 i s L., Menten М. L. Biochem. Z , 1913, 49, 333.
Субмолекулярные процессы и их значение для каталитической функции белков
Характерным для действия ферментов является увеличение скорости
образования и разрыва химических связей между атомами или молекулами.
При анализе факторов, индуцирующих это ускорение, весьма важно иметь
представление о внутримолекулярной динамике электронных процессов и о
возникающих в ней изменениях при осуществлении химических реакций,
обусловленных взаимодействием электронов, принадлежащих реагирующим
веществам. При этом возможно, что электрические взаимодействия между
молекулами, не способными вступать в химическую реакцию, также могут
влиять на внутримолекулярные процессы в направлении изменения химической
реактивности указанных молекул.
Знание этих явлений может значительно способствовать пониманию механизма
действия факторов, индуцирующих ферментативную активность.
Согласно современным представлениям, имеется большой спектр внутри- и
межмолекулярных взаимодействий, сопряженных с различным проявлением
электрических процессов на атомарном и молекулярном уровнях, причем их
можно разделить на две тесно связанные группы явлений: внутримолекулярные
взаимодействия между составными элементами химических молекул и
межмолекулярные взаи модействия химически не реагирующих и реагирующих
между собой молекул, которые могут проявляться как электростатические,
кинетические и обменные процессы. Электростатические взаимодействия, или
поляризация, сопровождаются возникновением вокруг молекулы внешнего
электрического поля. Силы его действия различаются по своей
протяженности, Поля сил дальнего действия имеются
171
только у ионов. Если же молекула в отличие от ионов не имеет
результирующего формального заряда, но обладает дипольным моментом, то
образуется поле сил средней дальности действия, выраженность которых
обратно пропорциональна квадрату расстояния. При отсутствии диполь-ного
момента и высокой симметрии у молейул возникают силы близкого действия.
Потенциал такого поля обратно пропорционален расстоянию. Все молекулы
обладают электростатическим свойством поляризуемости, которое зависит от
легкости смещения в электростатическом поле в противоположных
направлениях ядерных и электронных зарядов. При этом возникает
индуцированный дипольный момент. Если источником электрического поля
служит другая молекула, то между молекулой и индуцированным диполем
возникают силы действия. Наиболее важным из этих сил является
взаимодействие между ионом и поляризуемой молекулой, но это силы действия
на близком расстоянии. Еще более близко действующие силы возникают между
молекулой, имеющей диполь, и поляризуемой. Эти силы могут иметь значение
для электростатической связи.
Кроме того, между молекулами возникают силы ваи-дер-Ваальса, которые
обусловлены движением электронов Они обязательно создают притяжение между
молекулами. Такие электрокинетические силы не приводят к насыщению
валентностей, они допускают одновременно взаимодействие с другими атомами
и этим резко отличаются от сил электронного обмена, приводящих к
ковалентным связям. Последние действуют на близких расстояниях, и, если
валентность реагирующих молекул не насыщена, приводят к образованию
ковалентной связи; когда же все валентности у молекул насыщены, то
происходит их отталкивание, которое тем сильнее, чем меньше расстояния
между молекулами.
Для анализа существенно то представление, что при взаимодействии между
реагирующими молекулами электронная оболочка имеет заполненную систему:
одну - из двух электронов, а вторую и третью - из восьми электронов.
Количество электронов на более отдаленных оболочках не имеет
существенного значения. Таким образом, было создано представление о том,
что атомы реагируют друг с другом, стремясь принять оболочку инертных
газов из двух или восьми электронов посредством присоединения или отдачи
их. При этом проявляется еще одна законе*
172
мерность, заключающаяся в том, что химическая ковалентная связь
образуется при обобществлении двумя атомами одной электронной пары. Оба
