Kinetics នៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។ ការពឹងផ្អែកលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមលើកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម អង់ស៊ីម សីតុណ្ហភាព តើអ្វីជាលំដាប់នៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមដោយអង់ស៊ីម

អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមអាស្រ័យលើកំហាប់នៃអនុ

strat ។ ការពឹងផ្អែកនេះគឺស្មុគស្មាញដែលសម្រាប់អង់ស៊ីមជាក់លាក់ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយខ្សែកោងប៉ារ៉ាបូល (រូបភាព 29) ។

រូបភាពទី 29 - ការពឹងផ្អែកលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម

នៅលើកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម

ធម្មជាតិប៉ារ៉ាបូលនៃការពឹងផ្អែកត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថានៅពេលដែលអង់ស៊ីមធ្វើអន្តរកម្មជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោម ស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដំបូងឡើយ នៅពេលដែលកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមកើនឡើង កំហាប់នៃសមាសធាតុអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោមក្នុងល្បាយប្រតិកម្មកើនឡើង ដែលបង្ហាញឱ្យឃើញពីការកើនឡើងស្របគ្នានៃអត្រាប្រតិកម្ម។ នៅកំហាប់ជាក់លាក់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម (តិត្ថិភាព) ប្រភេទនៃ "តិត្ថិភាព" នៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មទាំងអស់នៃម៉ូលេគុលអង់ស៊ីមនៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មកើតឡើង។ អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមនៅកំហាប់ឆ្អែតក្លាយជាអតិបរមា។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃមាតិកាស្រទាប់ខាងក្រោមនៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មវាមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។

ពីក្រាហ្វនៃការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមលើកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម សូចនាករសំខាន់ៗចំនួនពីរត្រូវបានគណនា៖

1. ល្បឿនប្រតិកម្មអតិបរមា (វអតិបរមា) ។ វាត្រូវបានកំណត់ថាជាអត្រានៃប្រតិកម្មនៅកំហាប់ឆ្អែតនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ តម្លៃល្បឿនអតិបរមាឆ្លុះបញ្ចាំងពីថាមពលកាតាលីករនៃអង់ស៊ីម។ អង់ស៊ីមធំជាង វអតិបរមាគឺជាកាតាលីករដែលមានថាមពលខ្លាំងជាង។ ក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា ពួកវាជំរុញការផ្លាស់ប្តូរ ច្រើនទៀតម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោម។ ល្បឿនអតិបរមាត្រូវបានបង្ហាញដោយចំនួនបដិវត្តន៍នៃអង់ស៊ីម។ ចំនួនវេនត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណដោយចំនួននៃម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោមដែលត្រូវបានបំប្លែងដោយអង់ស៊ីមក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលា (s -1) ។ សម្រាប់អង់ស៊ីមភាគច្រើន លេខវេនគឺនៅក្នុង 10 4 ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះដែរមានអង់ស៊ីមសម្រាប់ ល្បឿនច្រើនជាង (600,000 សម្រាប់ carbanhydrase) ឬតិចជាងតម្លៃនេះ (100 សម្រាប់ chymotrypsin) ។

2. Michaelis ថេរ (TOម) ថេរ Michaelis គឺជាកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលអត្រាប្រតិកម្មគឺពាក់កណ្តាលអតិបរមា។ មាត្រដ្ឋាន TO m ឆ្លុះបញ្ចាំងពីទំនាក់ទំនងនៃអង់ស៊ីមសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម។ តម្លៃនេះកាន់តែច្រើន ភាពស្និទ្ធស្នាលតិចដែលអង់ស៊ីមមានសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម។ TO m ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុង moles នៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ ដូច្នេះតម្លៃ TO m ទាក់ទងនឹងជាតិស្ករសម្រាប់អង់ស៊ីម glucokinase គឺ 10 mmol និងសម្រាប់ hexokinase - 0.01 mmol ។ Hexokinase បង្ហាញពីភាពស្និទ្ធស្នាលសម្រាប់គ្លុយកូសច្រើនជាង glucokinase នៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមដូចគ្នា វាជំរុញឱ្យមាន phosphorylation នៃជាតិស្ករក្នុងអត្រាខ្ពស់ជាង។

ផ្អែកលើ ការវិភាគគណិតវិទ្យាខ្សែកោងនៃការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមលើកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម L. Michaelis និង M. Menten (1913) បានបង្កើតរូបមន្តដែលអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់វាយតម្លៃទំនាក់ទំនងរវាងអត្រាប្រតិកម្ម ល្បឿនអតិបរមា និងថេរ Michaelis . បច្ចុប្បន្ននេះវាត្រូវបានកំណត់ថាជាសមីការ Michaelis-Menten ។

វ o = វអតិបរមា [ ស]/ខេ m + [ ស],

កន្លែងណា វ o - អត្រាប្រតិកម្ម, ស- ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃស្រទាប់ខាងក្រោម។

លក្ខណៈទូទៅនៃអង់ស៊ីម

ទោះបីជាមានភាពខុសគ្នាមួយចំនួននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ មុខងារ និងការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មខាងក្នុងកោសិកាក៏ដោយ អង់ស៊ីមត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយលក្ខណៈសម្បត្តិទូទៅមួយចំនួន។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលការពឹងផ្អែកនៃការបង្ហាញសកម្មភាពកាតាលីកររបស់ពួកគេលើសីតុណ្ហភាព (ភាពធន់នឹងកម្ដៅ) និង pH នៃបរិស្ថាន ក៏ដូចជាភាពជាក់លាក់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃអង់ស៊ីមគឺ ភាពធន់នឹងកំដៅ. បាតុភូតនេះអាចត្រូវបានបង្ហាញដោយក្រាហ្វនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមធៀបនឹងសីតុណ្ហភាពនៃល្បាយប្រតិកម្ម (រូបភាព 30) ។

រូបភាពទី 30 - ការពឹងផ្អែកលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមលើសីតុណ្ហភាព

ឧបករណ៍ផ្ទុកប្រតិកម្ម ( tជម្រើស - សីតុណ្ហភាពល្អបំផុត; វ- ប្រតិកម្មល្បឿន)

ដូចដែលអាចមើលឃើញពីក្រាហ្វដែលបានបង្ហាញនៅសីតុណ្ហភាពជិត 4 o C ប្រតិកម្មអង់ស៊ីមមិនកើតឡើងទេ។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ វត្ថុជីវសាស្រ្តអាចត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងភាពត្រជាក់ក្នុងរយៈពេលជាក់លាក់មួយ មុនពេលធ្វើការសិក្សាអំពីជីវគីមី។ វាគឺជាភាពត្រជាក់ដែលអនុញ្ញាតឱ្យផលិតផលអាហារត្រូវបានរក្សាទុកពី autolysis (ការរំលាយអាហារដោយខ្លួនឯង) ។

ការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពត្រូវបានអមដោយការកើនឡើងនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។ ហេតុផលសម្រាប់នេះគឺការកើនឡើងនៃថាមពល kinetic នៃស្រទាប់ខាងក្រោម និងម៉ូលេគុលអង់ស៊ីម ដែលបង្កើនអត្រានៃអន្តរកម្មរវាងពួកវា។ បាតុភូតស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញរហូតដល់សីតុណ្ហភាពដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងសីតុណ្ហភាពល្អបំផុតនៃអង់ស៊ីម។ សីតុណ្ហភាពល្អបំផុតនៃអង់ស៊ីមត្រូវគ្នាទៅនឹងសីតុណ្ហភាពដែលអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមអតិបរមា។ ចំពោះ​អង់ស៊ីម​របស់​សត្វ​ឈាម​ក្តៅ ជាធម្មតា​មាន​សីតុណ្ហភាព 28 o C ឬ 37 o C ។

ការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃសីតុណ្ហភាពនៃល្បាយប្រតិកម្មនាំឱ្យមានការថយចុះបន្តិចម្តង ៗ នៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។ បាតុភូតនេះគឺដោយសារតែដំណើរការនៃការ denaturation កម្ដៅនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ប្រូតេអ៊ីន។ Denaturation ត្រូវបានអមដោយការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីមដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃទំនាក់ទំនងនៃអង់ស៊ីមសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម។ នៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 55 អង្សាសេ អង់ស៊ីមភាគច្រើនបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករទាំងស្រុង (អសកម្ម)។ ក្នុងន័យនេះ ការឡើងកំដៅដល់ 55-56 o C ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់នីតិវិធី pasteurization ដែលបង្កើនអាយុកាលធ្នើនៃផលិតផលអាហារ (ទឹកដោះគោ ។ល។)។

pH នៃបរិស្ថានមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាពដែលបានបង្ហាញ។ 31 ក្រាហ្វ វាប្រហាក់ប្រហែលនឹងរូបរាងក្រាហ្វនៃការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមលើសីតុណ្ហភាព។

រូបភាពទី 31 - ការពឹងផ្អែកលើល្បឿន ( វ) ប្រតិកម្មអង់ស៊ីម

នៅលើ pH នៃបរិស្ថាន (pH ជ្រើសរើស - pH ល្អបំផុតនៃអង់ស៊ីម)

ការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមនៅតម្លៃ pH ខ្លាំងត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងបាតុភូតនៃ denaturation នៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនក្រោមឥទ្ធិពលនៃអាស៊ីត និងអាល់កាឡាំង។ អង់ស៊ីមបង្ហាញថាមពលកាតាលីករអតិបរមានៅតម្លៃ pH ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយពាក្យ pH ល្អបំផុតអង់ស៊ីម។ អង់ស៊ីមដែលគេស្គាល់ភាគច្រើនមាន pH ល្អបំផុតក្នុងចន្លោះពី ៥.០ ដល់ ៧.៥។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះដែរ មានឧទាហរណ៍ជាច្រើននៃអង់ស៊ីមដែលតម្លៃ pH ល្អបំផុតត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅតំបន់នៃតម្លៃ pH អាសុីត ឬអាល់កាឡាំង។ អង់ស៊ីមទាំងនេះរួមមាន:

ហេតុផលសម្រាប់អត្ថិភាពនៃការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមនៅលើ pH គឺដោយសារតែការពិតដែលថាតម្លៃ pH នៃឧបករណ៍ផ្ទុកមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើកម្រិតនៃអ៊ីយ៉ូដនៃក្រុមមុខងារនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ លក្ខណៈពិសេសនៃ ionization នៃម៉ូលេគុលអាស៊ីត succinic នៅអាស៊ីតផ្សេងគ្នានៃបរិស្ថាន (pH):

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ pH នៃបរិស្ថានក៏ប៉ះពាល់ដល់កម្រិតនៃអ៊ីយ៉ូដនៃរ៉ាឌីកាល់អាស៊ីតអាមីណូដែលបង្កើតជាមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម៖

ប្រសិនបើការបង្កើតស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម - ស្រទាប់ខាងក្រោមមានស្ថេរភាពដោយសារអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាតនោះតួនាទីនៃ pH ក្នុងការផ្តល់នូវលក្ខខណ្ឌល្អប្រសើរបំផុតសម្រាប់ដំណើរការនៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមកាន់តែច្បាស់ (រូបភាព 24) ។

អត្រានៃប្រតិកម្មដែលជំរុញដោយអង់ស៊ីម ក្នុងអន្តរកម្មនៃស្រទាប់ខាងក្រោម អន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិចមិនសំខាន់ អាស្រ័យទៅលើកម្រិតតិចជាងនៅលើ pH របស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។ នៅក្នុងរូបភព។ រូបភាពទី 32 បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃអត្រាអ៊ីដ្រូសែនប្រូតេអ៊ីនដោយ papain ។ នៅក្នុងអន្តរកម្មនៃអង់ស៊ីមនេះជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោម អន្តរកម្ម hydrophobic ក្លាយជាសារៈសំខាន់ចម្បង។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីក្រាហ្វដែលបានបង្ហាញ papain ជាទូទៅមិនមាន pH ល្អបំផុតដែលបានកំណត់យ៉ាងច្បាស់នោះទេ។

រូបភាពទី 32 - ឥទ្ធិពលនៃ pH លើអត្រានៃ hydrolysis ប្រូតេអ៊ីនដោយ papain ។

អង់ស៊ីមមានភាពជាក់លាក់ ភាពជាក់លាក់ទាក់ទងនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម។ ភាពជាក់លាក់សំដៅទៅលើសមត្ថភាពនៃអង់ស៊ីមដើម្បីជំរុញការផ្លាស់ប្តូរនៃស្រទាប់ខាងក្រោមមួយ ឬក្រុមនៃស្រទាប់ខាងក្រោមស្រដៀងគ្នា។ មានប្រភេទអង់ស៊ីមជាក់លាក់ជាច្រើន។

· ភាពជាក់លាក់ដាច់ខាត។វាសំដៅទៅលើសមត្ថភាពនៃអង់ស៊ីមមួយក្នុងការជំរុញការផ្លាស់ប្តូរនៃស្រទាប់ខាងក្រោមតែមួយ។ អង់ស៊ីមដែលមានភាពជាក់លាក់ជាក់លាក់រួមមាន arginase អង់ស៊ីមកម្រិត uricase ជាដើម។

· ភាពជាក់លាក់ដែលទាក់ទង. វាមានន័យថាសមត្ថភាពនៃអង់ស៊ីមមួយដើម្បីជំរុញការផ្លាស់ប្តូរនៃក្រុមនៃស្រទាប់ខាងក្រោមស្រដៀងគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ (ដែលហៅថាអង់ស៊ីម proteolytic hydrolyze ប្រូតេអ៊ីនជាច្រើន lipase ។ esters glycerol និងអាស៊ីតខ្លាញ់ខ្ពស់ hexokinase phosphorylates monosaccharides ផ្សេងៗ) ។ ក្នុងករណីនេះភាពជាក់លាក់ត្រូវបានកំណត់ដោយការពិតដែលថាអង់ស៊ីមប៉ះពាល់ដល់ប្រភេទជាក់លាក់នៃចំណង (អង់ស៊ីម proteolytic hydrolyze ចំណង peptide, lipase hydrolyzes ចំណង ester ជាដើម) ។

· ភាពជាក់លាក់ . ពាក្យនេះសំដៅទៅលើសមត្ថភាពនៃអង់ស៊ីមមួយដើម្បីជំរុញការបំប្លែងស្តេរ៉េអូអ៊ីសូមឺរនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ ដូច្នេះ អង់ស៊ីមដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបំប្លែងសារធាតុ monosaccharides បង្ហាញភាពជាក់លាក់ទាក់ទងនឹងពួកវា ឃ-stereoisomers និងអង់ស៊ីមដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបំប្លែងអាស៊ីតអាមីណូ - ទៅជារបស់វា។ អិល- ស្តេរ៉េអូអ៊ីសូមឺរ។

សកម្មភាពអង់ស៊ីម

ភាពប្លែកនៃអង់ស៊ីមជាកាតាលីករគឺថាពួកវាមានសមត្ថភាពផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីកររបស់ពួកគេក្រោមឥទ្ធិពលនៃកត្តាខាងក្រៅផ្សេងៗ។ រង្វាស់នៃកម្លាំងនៃសកម្មភាពកាតាលីករនៃអង់ស៊ីមគឺជារបស់ពួកគេ។ សកម្មភាព. សមត្ថភាពនៃអង់ស៊ីមដើម្បីផ្លាស់ប្តូរសកម្មភាពរបស់ពួកគេនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងគ្នាធ្វើឱ្យយល់អំពីជីវសាស្រ្តដ៏អស្ចារ្យ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះអនុញ្ញាតឱ្យកោសិកាមានជីវិតសម្របខ្លួននូវស្ថានភាពនៃដំណើរការមេតាបូលីសទៅនឹងតម្រូវការភ្លាមៗរបស់កោសិកា ដែលអាចផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកត្តាខាងក្រៅផ្សេងៗ។

ការកំណត់សកម្មភាពអង់ស៊ីមដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការកំណត់លក្ខណៈរបស់ពួកគេ។ មានគោលការណ៍ទូទៅមួយចំនួនសម្រាប់កំណត់បរិមាណសកម្មភាពអង់ស៊ីម។ សកម្មភាពអង់ស៊ីមអាចត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម:

· ដោយអត្រានៃការប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម ដែលអង់ស៊ីមនៃផលិតផលប្រតិកម្មស្ថិតនៅ។

· ឬដោយអត្រានៃការបាត់ខ្លួននៃស្រទាប់ខាងក្រោមនៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមពីល្បាយប្រតិកម្ម។

វិធីសាស្រ្តទាំងពីរនេះគឺសមមូល និងអាចប្រើក្នុងការអនុវត្តបាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលកំណត់សកម្មភាពអង់ស៊ីមលក្ខខណ្ឌខាងក្រោមត្រូវតែត្រូវបានសង្កេតឃើញ: នៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មដែលសកម្មភាពអង់ស៊ីមត្រូវបានកំណត់។

· សីតុណ្ហភាពត្រូវតែឆ្លើយតបទៅនឹងសីតុណ្ហភាពល្អបំផុតនៃអង់ស៊ីម។

· pH នៃឧបករណ៍ផ្ទុកត្រូវតែឆ្លើយតបទៅនឹង pH ល្អបំផុតនៃអង់ស៊ីមនេះ;

·កំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវតែមិនតិចជាងតិត្ថិភាព;

· cofactors ត្រូវតែមានវត្តមាន ប្រសិនបើអង់ស៊ីមនេះមាន។

អង់ស៊ីមសកម្មត្រូវតែមានវត្តមាន។

ដូច្នេះសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមត្រូវបានកំណត់នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដ៏ល្អប្រសើរ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ សកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមគឺសមាមាត្រទៅនឹងមាតិការបស់វានៅក្នុងគំរូតេស្ត ហើយដូច្នេះអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីប៉ាន់ប្រមាណដោយប្រយោលនូវកំហាប់របស់វា។

សកម្មភាពអង់ស៊ីមត្រូវបានបង្ហាញជាបរិមាណ ឯកតាសកម្មភាព. ឯកតានៃសកម្មភាពអង់ស៊ីម (U) គឺជាសកម្មភាពអង់ស៊ីមដែលនៅក្រោមឥទ្ធិពលរបស់វា 1 μmol នៃផលិតផលប្រតិកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើង (ឬ 1 μmol នៃស្រទាប់ខាងក្រោមបាត់) ក្នុងមួយនាទី។. នៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI ឯកតានៃសកម្មភាពអង់ស៊ីមគឺ katal (kat) ។ 1 catal ត្រូវគ្នាទៅនឹងសកម្មភាពអង់ស៊ីមដែល mole នៃផលិតផលប្រតិកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើង (មួយ mole នៃស្រទាប់ខាងក្រោមបាត់) ក្នុងមួយវិនាទី។

តម្លៃសកម្មភាពជាក់លាក់ក៏ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់លក្ខណៈអង់ស៊ីមផងដែរ។ ឯកតានេះឆ្លុះបញ្ចាំងពីសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមក្នុងមួយឯកតាម៉ាស់ ហើយត្រូវបានបង្ហាញជាប្រូតេអ៊ីន µmol/min mg ។ ឯកតាសកម្មភាពជាក់លាក់ត្រូវបានប្រើដើម្បីវាយតម្លៃភាពបរិសុទ្ធនៃការរៀបចំអង់ស៊ីម។ តម្លៃសកម្មភាពជាក់លាក់កាន់តែខ្ពស់ ការរៀបចំអង់ស៊ីមកាន់តែបរិសុទ្ធ។

អង់ស៊ីម kinetics សិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃកត្តាផ្សេងៗ (កំហាប់ S និង E, pH, សីតុណ្ហភាព, សម្ពាធ, inhibitors និង activators) លើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។ គោលដៅចម្បងនៃការសិក្សាអំពី kinetics នៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមគឺដើម្បីទទួលបានព័ត៌មានដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការយល់ដឹងកាន់តែស៊ីជម្រៅអំពីយន្តការនៃសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីម។

ខ្សែកោង Kinetic អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់អត្រាប្រតិកម្មដំបូង V 0 ។

ខ្សែកោងតិត្ថិភាពនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។

ការពឹងផ្អែកលើអត្រាប្រតិកម្មលើកំហាប់អង់ស៊ីម។

ការពឹងផ្អែកលើអត្រាប្រតិកម្មលើសីតុណ្ហភាព។

ការពឹងផ្អែកលើអត្រាប្រតិកម្មលើ pH ។

pH ល្អបំផុតសម្រាប់សកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមភាគច្រើនស្ថិតនៅក្នុងជួរសរីរវិទ្យានៃ 6.0-8.0 ។ Pepsin មានសកម្មភាពនៅ pH 1.5-2.0 ដែលត្រូវនឹងអាស៊ីតនៃទឹកក្រពះ។ Arginase ដែលជាអង់ស៊ីមជាក់លាក់នៃថ្លើមគឺសកម្មនៅ 10.0 ។ ឥទ្ធិពលនៃ pH លើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងស្ថានភាព និងកម្រិតនៃអ៊ីយ៉ូដនៃក្រុមអ៊ីយ៉ូដនៅក្នុងអង់ស៊ីម និងម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោម។ កត្តានេះកំណត់ការអនុលោមតាមប្រូតេអ៊ីន ស្ថានភាពនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម និងស្រទាប់ខាងក្រោម ការបង្កើតស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម និងដំណើរការកាតាលីករខ្លួនឯង។

ការពិពណ៌នាគណិតវិទ្យានៃខ្សែកោងតិត្ថិភាពស្រទាប់ខាងក្រោម, Michaelis ថេរ .

សមីការដែលពិពណ៌នាអំពីខ្សែកោងតិត្ថិភាពស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានស្នើឡើងដោយ Michaelis និង Menton ហើយដាក់ឈ្មោះរបស់ពួកគេ (សមីការ Michaelis-Menten)៖ វ = (វ MAX *[ ស])/(គ.ម+[ ស]) ដែលជាកន្លែងដែល Km គឺជាថេរ Michaelis ។ វាងាយស្រួលក្នុងការគណនាថានៅ V = V MAX /2 Km = [S], i.e. Km គឺជាកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលអត្រាប្រតិកម្មគឺ ½ V MAX ។ ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការកំណត់ V MAX និង Km សមីការ Michaelis-Menten អាចត្រូវបានគណនាឡើងវិញ។ 1/V = (Km+[S])/(V MAX *[S]), 1/V = Km/(V MAX *[S]) + 1/V MAX ,

1/ វ = គ.ម/ វ MAX *1/[ ស] + 1/ វ MAXសមីការ Lineweaver-Burk ។ សមីការដែលពិពណ៌នាអំពីគ្រោង Lineweaver-Burk គឺជាសមីការនៃបន្ទាត់ត្រង់មួយ (y = mx + c) ដែល 1/V MAX គឺជាស្កាត់នៃបន្ទាត់ត្រង់នៅលើអ័ក្ស y; Km / V MAX - តង់សង់នៃមុំទំនោរនៃបន្ទាត់ត្រង់; ចំនុចប្រសព្វនៃបន្ទាត់ត្រង់ជាមួយអ័ក្ស abscissa ផ្តល់តម្លៃ 1/Km ។ គ្រោង Lineweaver-Burk អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់គីឡូម៉ែត្រពីចំណុចមួយចំនួនតូច។ ក្រាហ្វនេះក៏ត្រូវបានគេប្រើផងដែរនៅពេលវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពនៃថ្នាំ inhibitors ដូចដែលនឹងត្រូវបានពិភាក្សាខាងក្រោម។ តម្លៃ Km ប្រែប្រួលយ៉ាងទូលំទូលាយ: ពី 10 -6 mol / l សម្រាប់អង់ស៊ីមសកម្មខ្លាំងដល់ 10 -2 សម្រាប់អង់ស៊ីមសកម្មទាប។

ការប៉ាន់ស្មានគីឡូម៉ែត្រមានតម្លៃជាក់ស្តែង។ នៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម 100 ដងធំជាង Km អង់ស៊ីមនឹងដំណើរការជិតល្បឿនអតិបរមា ដូច្នេះល្បឿនអតិបរមា V MAX នឹងឆ្លុះបញ្ចាំងពីបរិមាណអង់ស៊ីមសកម្មដែលមានវត្តមាន។ កាលៈទេសៈនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីប៉ាន់ប្រមាណមាតិកាអង់ស៊ីមក្នុងការរៀបចំ។ លើសពីនេះទៀត Km គឺជាលក្ខណៈនៃអង់ស៊ីមដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យអង់ស៊ីម។

ការរារាំងសកម្មភាពអង់ស៊ីម។

លក្ខណៈ​ពិសេស និង​សំខាន់​នៃ​អង់ស៊ីម​គឺ​ភាព​អសកម្ម​របស់​វា​ក្រោម​ឥទ្ធិពល​នៃ​សារធាតុ inhibitors ជាក់លាក់។

អ្នករារាំង - ទាំងនេះគឺជាសារធាតុដែលបណ្តាលឱ្យមានការរារាំងដោយផ្នែកឬពេញលេញនៃប្រតិកម្មដែលជំរុញដោយអង់ស៊ីម។

ការរារាំងសកម្មភាពអង់ស៊ីមអាចមិនអាចត្រឡប់វិញបាន ឬអាចបញ្ច្រាស់បាន ការប្រកួតប្រជែង ឬមិនប្រកួតប្រជែង។

ការរារាំងដែលមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាន។ - នេះគឺជាការអសកម្មនៃអង់ស៊ីមជាប់លាប់ ដែលបណ្តាលមកពីការចង covalent នៃម៉ូលេគុល inhibitor នៅកន្លែងសកម្ម ឬនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលពិសេសមួយផ្សេងទៀតដែលផ្លាស់ប្តូរការអនុលោមតាមអង់ស៊ីម។ ការបំបែកនៃស្មុគស្មាញដែលមានស្ថេរភាពបែបនេះជាមួយនឹងការបង្កើតឡើងវិញនៃអង់ស៊ីមសេរីគឺត្រូវបានដកចេញ។ ដើម្បីយកឈ្នះលើផលវិបាកនៃការរារាំងបែបនេះ រាងកាយត្រូវតែសំយោគម៉ូលេគុលអង់ស៊ីមថ្មី។

ការរារាំងបញ្ច្រាស - កំណត់លក្ខណៈដោយភាពស្មុគស្មាញនៃលំនឹងនៃសារធាតុ inhibitor ជាមួយនឹងអង់ស៊ីមដោយសារតែចំណងមិនមែន covalent ដែលជាលទ្ធផលដែលស្មុគស្មាញបែបនេះមានសមត្ថភាពបំបែកជាមួយនឹងការស្តារសកម្មភាពអង់ស៊ីម។

ការចាត់ថ្នាក់នៃ inhibitors ទៅជាការប្រកួតប្រជែងនិងមិនប្រកួតប្រជែងគឺផ្អែកលើថាតើវាត្រូវបានចុះខ្សោយ ( ការរារាំងការប្រកួតប្រជែង ) ឬមិនចុះខ្សោយ ( ការរារាំងមិនប្រកួតប្រជែង ) ឥទ្ធិពលរារាំងរបស់ពួកគេនៅពេលដែលកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមកើនឡើង។

ថ្នាំទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែង - ទាំងនេះជាក្បួនសមាសធាតុដែលរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាស្រដៀងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេចងនៅក្នុងទីតាំងសកម្មដូចគ្នាជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោម ការពារអង់ស៊ីមពីអន្តរកម្មជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមរួចហើយនៅដំណាក់កាលចង។ បន្ទាប់ពីការចង សារធាតុ inhibitor អាចត្រូវបានបំប្លែងទៅជាផលិតផល ឬស្ថិតនៅក្នុងទីតាំងសកម្មរហូតដល់ការបែកគ្នាកើតឡើង។

ការរារាំងការប្រកួតប្រជែងដែលអាចផ្លាស់ប្តូរបាន។ អាចត្រូវបានតំណាងជាដ្យាក្រាម៖

E↔ E-I → E + P ១

S (អសកម្ម)

កម្រិតនៃការទប់ស្កាត់អង់ស៊ីមត្រូវបានកំណត់ដោយសមាមាត្រនៃស្រទាប់ខាងក្រោម និងកំហាប់អង់ស៊ីម។

ឧទាហរណ៏បុរាណនៃប្រភេទនៃការទប់ស្កាត់នេះគឺការរារាំងសកម្មភាព succinate dehydrogenase (SDH) ដោយ malate ដែលផ្លាស់ប្តូរ succinate ពីស្រទាប់ខាងក្រោម និងការពារការបំប្លែងរបស់វាទៅជា fumarate:

ការផ្សារភ្ជាប់ Covalent នៃ inhibitor ទៅនឹងទីតាំងសកម្មបណ្តាលឱ្យអសកម្មនៃអង់ស៊ីម (ការរារាំងដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបាន) ។ ឧទាហរណ៍ ការរារាំងការប្រកួតប្រជែងដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។ អាចដើរតួជាអសកម្មនៃ triosephosphate isomerase ជាមួយនឹង 3-chloroacetol phosphate ។ inhibitor នេះគឺជា analogue រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្រទាប់ខាងក្រោម dihydroxyacetone phosphate និងមិនអាចត្រឡប់វិញបានភ្ជាប់ទៅនឹងសំណល់អាស៊ីត glutamic នៅកន្លែងសកម្ម:

inhibitors មួយចំនួនធ្វើសកម្មភាពជ្រើសរើសតិចជាង អន្តរកម្មជាមួយក្រុមមុខងារជាក់លាក់មួយនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីមផ្សេងៗគ្នា។ ដូច្នេះការផ្សារភ្ជាប់នៃ iodoacetate ឬ amide របស់វាទៅនឹងក្រុម SH នៃអាស៊ីតអាមីណូស៊ីស្ទីនដែលមានទីតាំងនៅកណ្តាលសកម្មនៃអង់ស៊ីមនិងចូលរួមក្នុងកាតាលីករនាំឱ្យបាត់បង់សកម្មភាពអង់ស៊ីមទាំងស្រុង:

R-SH + JCH 2 COOH → HJ + R-S-CH 2 COOH

ដូច្នេះ សារធាតុ inhibitors ទាំងនេះអសកម្មអង់ស៊ីមទាំងអស់ដែលមានក្រុម SH ពាក់ព័ន្ធនឹងកាតាលីករ។

ការទប់ស្កាត់ដែលមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាននៃអ៊ីដ្រូឡាសនៅក្រោមសកម្មភាពនៃឧស្ម័នសរសៃប្រសាទ (សារិន, សូម៉ាន) គឺដោយសារតែការភ្ជាប់កូវ៉ាឡង់របស់ពួកគេទៅនឹងសំណល់សេរីននៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម។

វិធីសាស្រ្តទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែងបានរកឃើញកម្មវិធីទូលំទូលាយនៅក្នុងការអនុវត្តផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត។ ថ្នាំ Sulfonamide, p-aminobenzoic acid antagonists, អាចបម្រើជាឧទាហរណ៍នៃសារធាតុទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែងមេតាប៉ូលីស។ ពួកវាភ្ជាប់ទៅនឹង dihydropterate synthetase ដែលជាអង់ស៊ីមបាក់តេរីដែលបំលែង p-aminobenzoate ទៅជាអាស៊ីតហ្វូលិក ដែលចាំបាច់សម្រាប់ការលូតលាស់របស់បាក់តេរី។ បាក់តេរីងាប់ជាលទ្ធផលនៃការពិតដែលថា sulfanilamide ត្រូវបានបំប្លែងទៅជាសមាសធាតុមួយផ្សេងទៀត ហើយអាស៊ីតហ្វូលិកមិនត្រូវបានបង្កើតឡើងទេ។

ថ្នាំទប់ស្កាត់មិនប្រកួតប្រជែង ជាធម្មតាភ្ជាប់ទៅនឹងម៉ូលេគុលអង់ស៊ីមនៅកន្លែងមួយខុសពីកន្លែងចងស្រទាប់ខាងក្រោម ហើយស្រទាប់ខាងក្រោមមិនប្រកួតប្រជែងដោយផ្ទាល់ជាមួយសារធាតុរារាំងនោះទេ។ ដោយសារសារធាតុ inhibitor និងស្រទាប់ខាងក្រោមភ្ជាប់ទៅនឹងមជ្ឈមណ្ឌលផ្សេងៗគ្នា ការបង្កើតទាំង E-I complex និង S-E-I complex គឺអាចធ្វើទៅបាន។ ស្មុគ្រស្មាញ S-E-I ក៏បំបែកដើម្បីបង្កើតជាផលិតផលដែរ ប៉ុន្តែក្នុងអត្រាយឺតជាង E-S ដូច្នេះប្រតិកម្មនឹងថយចុះ ប៉ុន្តែមិនឈប់។ ដូច្នេះ ប្រតិកម្មស្របគ្នាខាងក្រោមអាចកើតឡើង៖

E↔ E-I ↔ S-E-I → E-I + P

ការរារាំងមិនប្រកួតប្រជែងដែលអាចបញ្ច្រាសបានគឺកម្រណាស់។

ថ្នាំទប់ស្កាត់មិនប្រកួតប្រជែងត្រូវបានគេហៅថា allosteric មិនដូចការប្រកួតប្រជែង ( isosteric ).

ការទប់ស្កាត់បញ្ច្រាសអាចត្រូវបានសិក្សាជាបរិមាណដោយប្រើសមីការ Michaelis-Menten ។

ជាមួយនឹងការទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែង V MAX នៅតែថេរ ហើយ Km កើនឡើង។

ជាមួយនឹងការទប់ស្កាត់មិនប្រកួតប្រជែង V MAX ថយចុះខណៈពេលដែល Km នៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

ប្រសិនបើផលិតផលប្រតិកម្មរារាំងអង់ស៊ីមដែលជំរុញការបង្កើតរបស់វា វិធីសាស្ត្រទប់ស្កាត់នេះត្រូវបានគេហៅថា retroinhibition ឬ ការរារាំងមតិប្រតិកម្ម . ឧទាហរណ៍ គ្លុយកូសរារាំងគ្លុយកូស-៦-ផូស្វាត ដែលជម្រុញអ៊ីដ្រូលីលីសនៃគ្លុយកូស-៦-ផូស្វាត។

សារៈសំខាន់ជីវសាស្រ្តនៃការរារាំងនេះគឺជាបទប្បញ្ញត្តិនៃផ្លូវមេតាបូលីសមួយចំនួន (សូមមើលមេរៀនបន្ទាប់)។

ផ្នែកជាក់ស្តែង

កិច្ចការសម្រាប់សិស្ស

1. សិក្សាការ denaturation នៃប្រូតេអ៊ីននៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃដំណោះស្រាយនៃសារធាតុរ៉ែ និងអាស៊ីតសរីរាង្គ និងនៅលើកំដៅ។

2. រកឃើញ coenzyme NAD នៅក្នុង yeast ។

3. កំណត់សកម្មភាពអាមីឡាសក្នុងទឹកនោម (សេរ៉ូមឈាម)។

9. ស្តង់ដារសម្រាប់ចម្លើយចំពោះបញ្ហា, សំណួរសាកល្បងប្រើដើម្បីគ្រប់គ្រងចំណេះដឹងក្នុងថ្នាក់ (អាចប្រើជាឧបសម្ព័ន្ធ)

10. ធម្មជាតិ និងវិសាលភាពនៃការអប់រំ និងការស្រាវជ្រាវដែលអាចធ្វើទៅបានលើប្រធានបទ

(បញ្ជាក់ជាពិសេសអំពីលក្ខណៈ និងទម្រង់នៃ UIRS៖ ការរៀបចំបទបង្ហាញអរូបី ធ្វើការស្រាវជ្រាវឯករាជ្យ ហ្គេមក្លែងធ្វើ រៀបចំប្រវត្តិវេជ្ជសាស្ត្រដោយប្រើអក្សរសិល្ប៍អក្សរសាស្ត្រ និងទម្រង់ផ្សេងៗទៀត)

អង់ស៊ីម kinetics សិក្សាពីអត្រានៃប្រតិកម្មដែលជំរុញដោយអង់ស៊ីម អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗ (ការប្រមូលផ្តុំ សីតុណ្ហភាព pH ។ល។) នៃអន្តរកម្មរបស់ពួកគេជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោម។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយអង់ស៊ីមគឺជាប្រូតេអ៊ីនដែលងាយនឹងឥទ្ធិពលនៃឥទ្ធិពលខាងក្រៅផ្សេងៗ។ ដូច្នេះនៅពេលសិក្សាពីអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម ពួកគេយកចិត្តទុកដាក់ជាចម្បងទៅលើកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្ម ហើយព្យាយាមកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាព pH នៃបរិស្ថាន សារធាតុសកម្ម សារធាតុរារាំង និងកត្តាផ្សេងៗទៀត និងបង្កើតលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ។ ទីមួយនេះគឺជាតម្លៃ pH នៃបរិស្ថានដែលល្អបំផុតសម្រាប់អង់ស៊ីមដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ទីពីរ វាត្រូវបានណែនាំអោយរក្សាសីតុណ្ហភាព 25°C តាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ទីបី ការតិត្ថិភាពពេញលេញនៃអង់ស៊ីមជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានសម្រេច។ ចំណុចនេះមានសារៈសំខាន់ជាពិសេស ពីព្រោះនៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមទាប មិនមែនម៉ូលេគុលអង់ស៊ីមទាំងអស់ចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មទេ (រូបភាព 6.5, ក) ដែលមានន័យថាលទ្ធផលនឹងនៅឆ្ងាយពីអតិបរមាដែលអាចធ្វើបាន។ ថាមពលដ៏អស្ចារ្យបំផុតនៃប្រតិកម្មកាតាលីករ វត្ថុផ្សេងទៀតស្មើគ្នាត្រូវបានសម្រេច ប្រសិនបើម៉ូលេគុលអង់ស៊ីមនីមួយៗចូលរួមក្នុងការផ្លាស់ប្តូរ ពោលគឺឧ។ នៅកំហាប់ខ្ពស់នៃស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម (រូបភាព ៦.៥, វ).ប្រសិនបើកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមមិនធានាបាននូវការតិត្ថិភាពពេញលេញនៃអង់ស៊ីម (រូបភាព 6.5, ខ) បន្ទាប់មកអត្រានៃប្រតិកម្មមិនឈានដល់តម្លៃអតិបរមារបស់វាទេ។

អង្ករ។ ៦៥.

ក -នៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមទាប; 6 - ជាមួយនឹងកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមមិនគ្រប់គ្រាន់; វី -នៅពេលដែលអង់ស៊ីមត្រូវបានឆ្អែតទាំងស្រុងជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម

អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមដែលត្រូវបានវាស់វែងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌខាងលើ និងការតិត្ថិភាពពេញលេញនៃអង់ស៊ីមជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានគេហៅថា អត្រាអតិបរមានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម (វ).

អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម ដែលកំណត់នៅពេលដែលអង់ស៊ីមមិនឆ្អែតទាំងស្រុងជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម ត្រូវបានបង្ហាញ v.

កាតាលីករអង់ស៊ីមអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសាមញ្ញដោយដ្យាក្រាមខាងក្រោម៖

ដែល F គឺជាអង់ស៊ីម; S - ស្រទាប់ខាងក្រោម; FS - ស្មុគស្មាញអង់ស៊ីមស្រទាប់ខាងក្រោម។

ដំណាក់កាលនីមួយៗនៃដំណើរការនេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយល្បឿនជាក់លាក់មួយ។ ឯកតារង្វាស់សម្រាប់អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមគឺជាចំនួននៃ moles នៃស្រទាប់ខាងក្រោមបំប្លែងក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលា(ដូចគ្នានឹងល្បឿននៃប្រតិកម្មធម្មតា) ។

អន្តរកម្មនៃអង់ស៊ីមជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមនាំទៅរកការបង្កើតស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម ប៉ុន្តែដំណើរការនេះអាចបញ្ច្រាស់បាន។ អត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសអាស្រ័យលើកំហាប់នៃប្រតិកម្ម និងត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការដែលត្រូវគ្នា៖

នៅក្នុងស្ថានភាពលំនឹង សមីការ (6.3) មានសុពលភាព ដោយសារអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសគឺស្មើគ្នា។

ការជំនួសតម្លៃល្បឿននៃប្រតិកម្មទៅមុខ (6.1) និងបញ្ច្រាស (6.2) ទៅជាសមីការ (6.3) យើងទទួលបានសមភាព៖

ស្ថានភាពនៃលំនឹងត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសមស្របមួយ។ លំនឹងថេរ K p,ស្មើនឹងសមាមាត្រនៃថេរនៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាស (6.5) ។ បដិវត្តនៃថេរលំនឹងត្រូវបានគេហៅថា ស្រទាប់ខាងក្រោមថេរ Ks,ឬការបំបែកថេរនៃស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម៖

ពីសមីការ (6.6) វាច្បាស់ណាស់ថាស្រទាប់ខាងក្រោមថេរមានការថយចុះនៅកំហាប់ខ្ពស់នៃស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម - ស្រទាប់ខាងក្រោមពោលគឺឧ។ ជាមួយនឹងស្ថេរភាពដ៏អស្ចារ្យ។ អាស្រ័យហេតុនេះ ថេរស្រទាប់ខាងក្រោមកំណត់លក្ខណៈនៃទំនាក់ទំនងនៃអង់ស៊ីម និងស្រទាប់ខាងក្រោម និងសមាមាត្រនៃអត្រាថេរសម្រាប់ការបង្កើត និងការបំបែកនៃស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម។

បាតុភូតនៃការតិត្ថិភាពអង់ស៊ីមជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានសិក្សាដោយ Leonor Michaelis និង Maud Mepten ។ ដោយផ្អែកលើដំណើរការគណិតវិទ្យានៃលទ្ធផល ពួកគេទទួលបានសមីការ (6.7) ដែលបានទទួលឈ្មោះរបស់ពួកគេ ដែលវាច្បាស់ណាស់ថានៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមខ្ពស់ និងតម្លៃទាបនៃថេរស្រទាប់ខាងក្រោម អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមមាននិន្នាការទៅអតិបរមា។ . ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សមីការនេះមានកម្រិតព្រោះវាមិនគិតពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងអស់៖

ស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោមកំឡុងពេលប្រតិកម្មអាចឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នា៖

• បំបែកទៅជាសារធាតុមេ;
• បំប្លែងទៅជាផលិតផលដែលអង់ស៊ីមត្រូវបានបំបែកមិនផ្លាស់ប្តូរ។

ដូច្នេះដើម្បីពិពណ៌នាអំពីសកម្មភាពទាំងមូលនៃដំណើរការអង់ស៊ីមគំនិត Michaelis ថេរ Kt,ដែលបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងរវាងអត្រាថេរនៃប្រតិកម្មទាំងបីនៃកាតាលីករអង់ស៊ីម (6.8) ។ ប្រសិនបើពាក្យទាំងពីរត្រូវបានបែងចែកដោយអត្រាប្រតិកម្មថេរសម្រាប់ការបង្កើតស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម យើងទទួលបានកន្សោម (6.9)៖

corollary សំខាន់មួយធ្វើតាមសមីការ (6.9): ថេរ Michaelis តែងតែធំជាងថេរស្រទាប់ខាងក្រោមដោយចំនួន k 2/k វ

ជាលេខ K tស្មើនឹងកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលអត្រាប្រតិកម្មគឺពាក់កណ្តាលនៃល្បឿនអតិបរមាដែលអាចធ្វើបាន ហើយត្រូវគ្នាទៅនឹងការតិត្ថិភាពនៃអង់ស៊ីមជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម ដូចនៅក្នុងរូបភព។ ៦.៥, ខ.ដោយសារនៅក្នុងការអនុវត្តវាមិនតែងតែអាចសម្រេចបាននូវការតិត្ថិភាពពេញលេញនៃអង់ស៊ីមជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមនោះទេ វាច្បាស់ណាស់ K tត្រូវបានប្រើសម្រាប់ លក្ខណៈប្រៀបធៀបលក្ខណៈ kinetic នៃអង់ស៊ីម។

អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមនៅពេលដែលអង់ស៊ីមមិនឆ្អែតទាំងស្រុងជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម (6.10) អាស្រ័យលើកំហាប់នៃអង់ស៊ីមស្រទាប់ខាងក្រោម។ មេគុណសមាមាត្រគឺជាប្រតិកម្មថេរសម្រាប់ការបញ្ចេញអង់ស៊ីម និងផលិតផល ចាប់តាំងពីវាផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមនៃអង់ស៊ីម៖

បន្ទាប់ពីការផ្លាស់ប្តូរដោយគិតគូរពីភាពអាស្រ័យខាងលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមនៅពេលដែលអង់ស៊ីមមិនឆ្អែតទាំងស្រុងជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ (6.11) i.e. អាស្រ័យលើកំហាប់នៃអង់ស៊ីម ស្រទាប់ខាងក្រោម និងទំនាក់ទំនងរបស់វា។ K s៖

ការពឹងផ្អែកក្រាហ្វិកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមនៅលើកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមគឺមិនមែនជាលីនេអ៊ែរទេ។ ដូចដែលបានបង្ហាញឱ្យឃើញពីរូបភព។ 6.6 ជាមួយនឹងការកើនឡើងកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមការកើនឡើងនៃសកម្មភាពអង់ស៊ីមត្រូវបានអង្កេត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅពេលដែលការតិត្ថិភាពអតិបរមានៃអង់ស៊ីមជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានសម្រេច អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមក្លាយជាអតិបរមា។ ដូច្នេះកត្តាកំណត់អត្រាសម្រាប់ប្រតិកម្មគឺការបង្កើតស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម។

ការអនុវត្តបានបង្ហាញថាការប្រមូលផ្តុំស្រទាប់ខាងក្រោមជាក្បួនត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតម្លៃតិចជាងការរួបរួម (10 6 -10 3 mol) ។ វាពិតជាលំបាកណាស់ក្នុងប្រតិបត្តិការជាមួយនឹងបរិមាណបែបនេះក្នុងការគណនា។ ដូច្នេះ G. Lineweaver និង D. Burke បានស្នើឡើងដើម្បីបង្ហាញពីការពឹងផ្អែកក្រាហ្វិកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមដែលមិនមែននៅក្នុងកូអរដោណេផ្ទាល់ទេ ប៉ុន្តែនៅក្នុងធាតុបញ្ច្រាស។ ពួកគេបានបន្តពីការសន្មត់ថាសម្រាប់បរិមាណស្មើគ្នា ការបញ្ច្រាសរបស់ពួកគេក៏ស្មើគ្នាដែរ:

អង្ករ។ ៦.៦.

បន្ទាប់ពីបំប្លែងកន្សោម (6.13) យើងទទួលបានកន្សោមដែលហៅថា សមីការ Lineweaver-Burk (6.14):

ភាពអាស្រ័យក្រាហ្វិកនៃសមីការ Lineweaver-Burk គឺលីនេអ៊ែរ (រូបភាព 6.7) ។ លក្ខណៈ kinetic នៃ enzyme ត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម:

• ផ្នែកដែលកាត់ចេញនៅលើអ័ក្សតម្រៀបគឺស្មើនឹង 1/V;
• ផ្នែកដែលកាត់នៅលើអ័ក្ស abscissa គឺស្មើនឹង -1 / ទៅ t ។

អង្ករ។ ៦.៧.

វាត្រូវបានគេជឿថាវិធីសាស្ត្រ Lineweaver-Burk ធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់អត្រាប្រតិកម្មអតិបរមាបានត្រឹមត្រូវជាងនៅក្នុងកូអរដោណេផ្ទាល់។ ព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃទាក់ទងនឹងការរារាំងអង់ស៊ីមក៏អាចត្រូវបានប្រមូលពីក្រាហ្វនេះផងដែរ។

មានវិធីផ្សេងទៀតដើម្បីបំប្លែងសមីការ Michaelis-Menten ។ ភាពអាស្រ័យក្រាហ្វិកត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃឥទ្ធិពលខាងក្រៅផ្សេងៗលើដំណើរការអង់ស៊ីម។

សាខានៃអង់ស៊ីមវិទ្យានេះសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃកត្តាផ្សេងៗលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។ ពិចារណា សមីការទូទៅកាតាលីករអង់ស៊ីមនៃប្រតិកម្មបញ្ច្រាសបំប្លែងស្រទាប់ខាងក្រោមមួយទៅជាផលិតផលមួយ (1),

កត្តាសំខាន់ៗដែលជះឥទ្ធិពលដល់អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមគួរតែត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា៖ កំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម [S] កំហាប់អង់ស៊ីម [E] និងកំហាប់ផលិតផលប្រតិកម្ម [P]។

អន្តរកម្មនៃអង់ស៊ីមមួយចំនួនជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមរបស់វាអាចត្រូវបានពិពណ៌នាដោយខ្សែកោងអ៊ីពែរបូលនៃការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម V លើកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម [S] (រូបភាព 19)៖

រូបទី 19. ការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមលើកំហាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោម។

នៅលើខ្សែកោងនេះ បីផ្នែកអាចត្រូវបានសម្គាល់ ដែលអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយបទប្បញ្ញត្តិនៃយន្តការនៃអន្តរកម្មនៃអង់ស៊ីមជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោម: OA - ផ្នែកនៃការពឹងផ្អែកសមាមាត្រដោយផ្ទាល់នៃ V នៅលើ [S] មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម ត្រូវបានបំពេញបន្តិចម្តង ៗ ដោយម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយនឹងការបង្កើត ES ស្មុគស្មាញដែលមិនស្ថិតស្ថេរ។ ផ្នែក AB - ការពឹងផ្អែក curvilinear នៃ V នៅលើ [S] ការតិត្ថិភាពពេញលេញនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីមជាមួយនឹងម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោមមិនទាន់ត្រូវបានសម្រេចនៅឡើយទេ។ ស្មុគ្រស្មាញ ES គឺមិនស្ថិតស្ថេរមុនពេលឈានដល់ស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការបំបែកបញ្ច្រាសទៅ E និង S គឺនៅតែមានកម្រិតខ្ពស់។ ផ្នែក BC - ការពឹងផ្អែកត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការសូន្យផ្នែកគឺស្របទៅនឹងអ័ក្ស [S] ការតិត្ថិភាពពេញលេញនៃអង់ស៊ីមសកម្មជាមួយនឹងម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានសម្រេច V=V អតិបរមា។

រូបរាងលក្ខណៈនៃខ្សែកោងត្រូវបានពិពណ៌នាតាមគណិតវិទ្យាដោយសមីការ Briggs-Haldane៖

V=V អតិបរមា ● [S]/ Km + [S] (2),

ដែល Km ជាថេរ Michaelis-Menten ជាលេខស្មើនឹងកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមស្មើនឹងពាក់កណ្តាល V អតិបរមា។

K m នៃអង់ស៊ីមកាន់តែទាប ភាពស្និទ្ធស្នាលនៃអង់ស៊ីមសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមកាន់តែខ្ពស់ ស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានឈានដល់លឿនជាងមុន ហើយវាប្រែទៅជាផលិតផលប្រតិកម្ម។ ការស្វែងរកតម្លៃ Km សម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមអង់ស៊ីមនីមួយៗដែលមានភាពជាក់លាក់ជាក្រុមមានសារៈសំខាន់ក្នុងការកំណត់ តួនាទីជីវសាស្រ្តអង់ស៊ីមនេះនៅក្នុងកោសិកា។

សម្រាប់អង់ស៊ីមភាគច្រើនវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការសាងសង់ខ្សែកោងអ៊ីពែរបូល (រូបភាពទី 19) ក្នុងករណីនេះ វិធីសាស្រ្តនៃការទទួលទ្វេរដង (Lineweaver-Burk) ត្រូវបានគេប្រើ។ ការពឹងផ្អែកក្រាហ្វិកនៃ 1/[V] នៅលើ 1/[S] ត្រូវបានគ្រោងទុក (រូបភាព 20)។ វិធីសាស្រ្តនៃការសាងសង់ខ្សែកោងបែបនេះនៅក្នុងការពិសោធន៍គឺមានភាពងាយស្រួលនៅពេលសិក្សាពីឥទ្ធិពល ប្រភេទផ្សេងៗថ្នាំទប់ស្កាត់សកម្មភាពអង់ស៊ីម (សូមមើលអត្ថបទខាងក្រោម) ។

Fig.20 ។ ក្រាហ្វនៃ 1/[V] ធៀបនឹង 1/[S] (វិធីសាស្ត្រ Lineneweaver-Burk),

ដែល y គឺជាផ្នែកកាត់ - ហើយ x គឺជាផ្នែកកាត់ - , តង់សង់នៃមុំ α - .

ការពឹងផ្អែកលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម V លើកំហាប់អង់ស៊ីម [E] ។

ការពឹងផ្អែកក្រាហ្វិកនេះ (រូបភាពទី 21) ត្រូវបានចាត់ទុកថានៅសីតុណ្ហភាពល្អបំផុត និង pH បរិស្ថាននៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមគឺខ្ពស់ជាងកំហាប់តិត្ថិភាពនៃទីតាំងសកម្មនៃអង់ស៊ីម។

អង្ករ។ 21. ឥទ្ធិពលនៃការប្រមូលផ្តុំអង់ស៊ីមលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។

ការពឹងផ្អែកលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមលើកំហាប់នៃ cofactor ឬ coenzyme ។ចំពោះអង់ស៊ីមស្មុគ្រស្មាញ វាគួរតែត្រូវបានគេយកទៅពិចារណាថា កង្វះនៃទម្រង់ coenzyme នៃវីតាមីនក្នុងករណី hypovitaminosis និងការរំលោភលើការទទួលទានអ៊ីយ៉ុងដែកចូលទៅក្នុងរាងកាយចាំបាច់នាំឱ្យមានការថយចុះនៃកំហាប់នៃអង់ស៊ីមដែលត្រូវគ្នាដែលចាំបាច់សម្រាប់វគ្គសិក្សា។ នៃដំណើរការមេតាប៉ូលីស។ ដូច្នេះវាគួរតែត្រូវបានសន្និដ្ឋានថាសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមគឺពឹងផ្អែកដោយផ្ទាល់ទៅលើកំហាប់នៃ cofactor ឬ coenzyme ។

ឥទ្ធិពលនៃការប្រមូលផ្តុំផលិតផលលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។ចំពោះប្រតិកម្មបញ្ច្រាសដែលកើតឡើងនៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស ត្រូវតែយកមកពិចារណាថាផលិតផលនៃប្រតិកម្មផ្ទាល់អាចប្រើដោយអង់ស៊ីមជាស្រទាប់ខាងក្រោមសម្រាប់ប្រតិកម្មបញ្ច្រាស។ ដូច្នេះទិសដៅនៃលំហូរនិងពេលនៃការឈានដល់ Vmax អាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដំបូងនិងផលិតផលប្រតិកម្ម។ ឧទាហរណ៍សកម្មភាពនៃ alanine aminotransferase ដែលជំរុញការផ្លាស់ប្តូរ:

Alanine + Alpha-ketoglutarate ↔ Pyruvate + Glutamate

អាស្រ័យលើកោសិកាលើសមាមាត្រកំហាប់៖

[alanine + alpha-ketoglutarate] / [pyruvate + glutamate] ។

យន្តការនៃសកម្មភាពអង់ស៊ីម។ ទ្រឹស្ដីនៃអង់ស៊ីម CATALYSIS

អង់ស៊ីមដូចជាកាតាលីករដែលមិនមានប្រូតេអ៊ីនបង្កើនល្បឿន ប្រតិកម្ម​គីមីដោយសារតែសមត្ថភាពក្នុងការកាត់បន្ថយថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មនេះ។ ថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមត្រូវបានគណនាជាភាពខុសគ្នារវាងតម្លៃថាមពលនៅក្នុងប្រព័ន្ធនៃប្រតិកម្មដែលកំពុងដំណើរការដែលបានឈានដល់ស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ និងថាមពលដែលបានកំណត់នៅដើមប្រតិកម្ម (សូមមើលការពឹងផ្អែកក្រាហ្វិកក្នុងរូបភាពទី 22)។

អង្ករ។ 22. ការពឹងផ្អែកក្រាហ្វិកនៃស្ថានភាពថាមពលនៃប្រតិកម្មគីមីដោយគ្មានអង់ស៊ីម (1) និងនៅក្នុងវត្តមាននៃអង់ស៊ីមមួយ (2) នៅលើពេលវេលានៃប្រតិកម្ម។

ការងាររបស់ V. Henry និងជាពិសេស L. Michaelis, M. Menten លើការសិក្សាអំពីយន្តការនៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមដែលអាចបញ្ច្រាស់បាន monosubstrate ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីប្រកាសថា អង់ស៊ីម E ដំបូងបញ្ច្រាស់ និងរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម S ដើម្បីបង្កើតជាអង់ស៊ីម- ស្រទាប់ខាងក្រោមស្មុគស្មាញ (ES)៖

អ៊ី + អេស<=>ES (1)

ការបង្កើត ES កើតឡើងដោយសារតែចំណងអ៊ីដ្រូសែន អន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាត អ៊ីដ្រូហ្វូប៊ីក ក្នុងករណីខ្លះ covalent ចំណងសម្របសម្រួលរវាងរ៉ាឌីកាល់ចំហៀងនៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម និងក្រុមមុខងារនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ នៅក្នុងអង់ស៊ីមស្មុគស្មាញមុខងារនៃការទំនាក់ទំនងជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តដោយផ្នែកដែលមិនមែនជាប្រូតេអ៊ីននៃរចនាសម្ព័ន្ធ។

អង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោមស្មុគស្មាញបន្ទាប់មកបំបែកជាលើកទីពីរ យឺតជាង ប្រតិកម្មបញ្ច្រាសដើម្បីបង្កើតផលិតផលប្រតិកម្ម P និងអង់ស៊ីម E ឥតគិតថ្លៃ៖

អេស<=>EP<=>E+P (2)

បច្ចុប្បន្ននេះ ដោយសារការងាររបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ក៏ដូចជា Keilin D., Chance B., Koshland D. (ទ្រឹស្ដីនៃ "ការឆ្លើយឆ្លងដែលបណ្ដាលមក") មានបទប្បញ្ញត្តិទ្រឹស្តីអំពីចំណុចសំខាន់ចំនួនបួននៅក្នុងយន្តការនៃសកម្មភាព។ នៃអង់ស៊ីមនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលកំណត់សមត្ថភាពរបស់អង់ស៊ីម ដើម្បីពន្លឿនប្រតិកម្មគីមី៖

1. ការតំរង់ទិសនិងវិធីសាស្រ្ត . អង់ស៊ីមអាចចងម៉ូលេគុលស្រទាប់ខាងក្រោមតាមរបៀបដែលចំណងដែលត្រូវបានវាយប្រហារដោយអង់ស៊ីមនេះមិនត្រឹមតែស្ថិតនៅជិតក្រុមកាតាលីករប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងតម្រង់ទិសត្រឹមត្រូវទាក់ទងនឹងវាផងដែរ។ លទ្ធភាពដែលស្មុគ្រស្មាញ ES នឹងឈានដល់ស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរតាមរយៈការតំរង់ទិស និងភាពជិតគឺកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។

2. ភាពតានតឹងនិងភាពតានតឹង : ការឆ្លើយឆ្លងដែលជំរុញ។ ការភ្ជាប់នៃស្រទាប់ខាងក្រោមអាចបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរទម្រង់នៅក្នុងម៉ូលេគុលអង់ស៊ីម ដែលនាំឱ្យមានភាពតានតឹងនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម ហើយថែមទាំងធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានចងផងដែរ ដោយហេតុនេះជួយសម្រួលដល់ការសម្រេចបាននូវស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរដោយស្មុគស្មាញ ES ។ អ្វី​ដែល​ហៅ​ថា​ការ​ឆ្លើយ​ឆ្លង​ដែល​បណ្ដាល​មក​ពី​ម៉ូលេគុល E និង S ។

អត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមអាស្រ័យទៅលើកំហាប់នៃអង់ស៊ីម ស្រទាប់ខាងក្រោម សីតុណ្ហភាព pH និងវត្តមានរបស់សារធាតុសកម្ម និងសារធាតុរារាំង។

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃស្រទាប់ខាងក្រោមលើសអត្រាប្រតិកម្ម សមាមាត្រដោយផ្ទាល់ ការប្រមូលផ្តុំអង់ស៊ីម (រូបភាព 3.2) ។

អង្ករ។ ៣.២. ការពឹងផ្អែកលើអត្រាប្រតិកម្មលើកំហាប់អង់ស៊ីម។

ការពឹងផ្អែកលើល្បឿនប្រតិកម្ម ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃស្រទាប់ខាងក្រោម បង្ហាញក្នុងរូបភាព 3.3 ។

អង្ករ។ ៣.៣. ការពឹងផ្អែកលើអត្រាប្រតិកម្មលើកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម។

មាន 3 ផ្នែកនៅលើក្រាហ្វ។ នៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមទាប (ផ្នែក ក) អត្រាប្រតិកម្មគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម ហើយគោរពតាមលំដាប់លំដោយដំបូង។ ទីតាំងនៅលើ ខ(ប្រតិកម្មលំដាប់ចម្រុះ) ការពឹងផ្អែកនេះត្រូវបានបំពាន។ ទីតាំងនៅលើ គអត្រាប្រតិកម្មគឺអតិបរមា ហើយមិនអាស្រ័យលើកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមទេ។

ប្រតិកម្មអង់ស៊ីមត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការបង្កើតអង់ស៊ីមស្រទាប់ខាងក្រោមស្មុគស្មាញដែលបំបែកទៅជាអង់ស៊ីមសេរី និងផលិតផលប្រតិកម្ម។

នៅក្នុងសមីការនេះ k 1 គឺជាអត្រាថេរសម្រាប់ការបង្កើតស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម - ស្រទាប់ខាងក្រោម k 2 គឺជាថេរនៃការបំបែកនៃស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម - ស្រទាប់ខាងក្រោមដើម្បីបង្កើតជាអង់ស៊ីមសេរី និងស្រទាប់ខាងក្រោម ហើយ k 3 គឺជាអត្រាថេរសម្រាប់ការបំបែក។ នៃស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោមទៅនឹងអង់ស៊ីមសេរី និងផលិតផលប្រតិកម្ម។

Michaelis និង Menten បានស្នើសមីការដែលពិពណ៌នាអំពីភាពអាស្រ័យនៃអត្រាប្រតិកម្មលើកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម។

v គឺជាអត្រាប្រតិកម្មនៅកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានផ្តល់ឱ្យ; Ks - ថេរ dissociation នៃស្មុគស្មាញ enzyme-substrate; Vmax - ល្បឿនប្រតិកម្មអតិបរមា។

Ks=k −2/k 1 i.e. សមាមាត្រនៃប្រតិកម្មបញ្ច្រាសថេរទៅនឹងប្រតិកម្មទៅមុខថេរ។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សមីការដែលបានផ្តល់ឱ្យពណ៌នាតែតំបន់ កនៅលើក្រាហ្វនិងមិនគិតពីឥទ្ធិពលនៃផលិតផលប្រតិកម្មលើអត្រានៃដំណើរការអង់ស៊ីម។

Haldane និង Briggs បានជំនួសថេរ dissociation នៅក្នុងសមីការជាមួយ Michaelis constant (Km) ។

Michaelis ថេរជាលេខ ស្មើនឹងកំហាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលអត្រាប្រតិកម្មគឺពាក់កណ្តាលអតិបរមា។ ថេរ Michaelis បង្ហាញពីទំនាក់ទំនងនៃអង់ស៊ីម និងស្រទាប់ខាងក្រោម។ ភាពស្និទ្ធស្នាលខ្ពស់នៃអង់ស៊ីមសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃ Km ទាប និងច្រាសមកវិញ។

ការប្រើក្រាហ្វដែលស្នើឡើងដោយ Michaelis និង Menten គឺមានការរអាក់រអួល។ ដើម្បីឱ្យកាន់តែងាយស្រួល តំណាងក្រាហ្វិក G. Lineweaver និង D. Burke បានបំប្លែងសមីការ Haldane និង Briggs ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តនៃបដិសណ្ឋារកិច្ចទ្វេ ដោយផ្អែកលើគោលការណ៍ថាប្រសិនបើមានសមភាពរវាងបរិមាណពីរ នោះផលតបស្នងក៏នឹងស្មើគ្នាដែរ។

តំណាងក្រាហ្វិកនៃការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មនៅលើ pH មានរាងកណ្តឹង។ តម្លៃ pH ដែលអង់ស៊ីមបង្ហាញសកម្មភាពអតិបរមាត្រូវបានគេហៅថា pH ល្អបំផុត(រូបភាព 5.4 A) . សម្រាប់អង់ស៊ីមភាគច្រើន pH ល្អបំផុតគឺ 6-8 ។ ករណីលើកលែងគឺ pepsin ដែលល្អបំផុតគឺ 2.0 ។ នៅពេលដែល pH ផ្លាស់ប្តូរក្នុងទិសដៅមួយ ឬមួយផ្សេងទៀតពីកម្រិតល្អបំផុត អត្រាប្រតិកម្មនឹងថយចុះដោយសារតែ ionization នៃក្រុមមុខងារនៃអង់ស៊ីម និងស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលរំខានដល់ការបង្កើតស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម។

អង្ករ។ ៣.៤. ការពឹងផ្អែកលើអត្រាប្រតិកម្មលើ pH (A) និងសីតុណ្ហភាព (B) ។

អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីកើនឡើង 2 ដងជាមួយនឹងការកើនឡើង សីតុណ្ហភាព ដោយ 10 ° C ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែធម្មជាតិប្រូតេអ៊ីននៃអង់ស៊ីម ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ភាពប្រែប្រួលនៃអង់ស៊ីមកើតឡើង។ សីតុណ្ហភាពដែលអត្រាប្រតិកម្មអតិបរមាត្រូវបានគេហៅថា សីតុណ្ហភាពល្អបំផុត(រូបភាព 3.4. ខ) . សម្រាប់អង់ស៊ីមភាគច្រើន សីតុណ្ហភាពល្អបំផុតគឺ ៣៧-៤០អង្សាសេ។ ករណីលើកលែងគឺសាច់ដុំ myokinase ដែលអាចទប់ទល់នឹងកំដៅរហូតដល់ 100 អង្សាសេ។

អង់ស៊ីមសកម្ម- ទាំងនេះគឺជាសារធាតុ 1) បង្កើតមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម (Co 2+, Mg 2+, Zn 2+, Fe 2+, Ca 2+); 2) ជួយសម្រួលដល់ការបង្កើតអង់ស៊ីមស្រទាប់ខាងក្រោមស្មុគស្មាញ (Mg 2+); 3) កាត់បន្ថយក្រុម SH (glutathione, cysteine, mercaptoethanol); 4) ស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធដើមនៃប្រូតេអ៊ីន - អង់ស៊ីម។ ប្រតិកម្មអង់ស៊ីមជាធម្មតាត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មដោយ cations (នៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់ពី 19 ទៅ 30) ។ Anions មិនសូវសកម្មទេ ទោះបីជាអ៊ីយ៉ុងក្លរីន និងអ៊ីយ៉ុងនៃ halogens មួយចំនួនផ្សេងទៀតអាចធ្វើសកម្មភាព pepsin, amylase និង adenylate cyclase ក៏ដោយ។ ប្រូតេអ៊ីនអាចជាភ្នាក់ងារសកម្ម: apoprotein A-I (LCAT), apoprotein C-II (LPL) ។

យន្តការនៃសកម្មភាពរបស់សកម្ម៖

1) ចូលរួមក្នុងការបង្កើតមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម;

2) សម្របសម្រួលការចងនៃស្រទាប់ខាងក្រោមនិងអង់ស៊ីម;

3) ចូលរួមក្នុងការបង្កើត រចនាសម្ព័ន្ធដើមអង់ស៊ីម។

អ្នករារាំង- សារធាតុដែលបណ្តាលឱ្យមានការរារាំងដោយផ្នែកឬពេញលេញនៃប្រតិកម្មដែលជំរុញដោយអង់ស៊ីម។

ថ្នាំទប់ស្កាត់ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជា មិនជាក់លាក់និង ជាក់លាក់. សកម្មភាពរបស់ថ្នាំទប់ស្កាត់មិនជាក់លាក់មិនទាក់ទងនឹងយន្តការនៃសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមទេ។ inhibitors ទាំងនេះបណ្តាលឱ្យ denaturation នៃប្រូតេអ៊ីនអង់ស៊ីម (កំដៅ, អាស៊ីត, អាល់កាឡាំង, អំបិលនៃលោហៈធ្ងន់, ល) ។

ថ្នាំទប់ស្កាត់ជាក់លាក់ប៉ះពាល់ដល់យន្តការនៃសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីម។ ថ្នាំទប់ស្កាត់ជាក់លាក់ត្រូវបានបែងចែកជា 2 ក្រុម: បញ្ច្រាសនិងមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។. ថ្នាំទប់ស្កាត់ដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរជាអចិន្ត្រៃយ៍ដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបាន ឬការកែប្រែនៃក្រុមមុខងារនៃអង់ស៊ីមតាមរយៈការចងតឹង ឬកូវ៉ាលេន។ ក្រុមនេះរួមមាន: 1) ថ្នាំទប់ស្កាត់លោហៈអង់ស៊ីម (HCN, RCN, HF, CO ជាដើម) ។ សមាសធាតុទាំងនេះភ្ជាប់ទៅនឹងលោហៈដែលមាន valence អថេរ (Cu ឬ Fe) ដែលជាលទ្ធផលនៃដំណើរការផ្ទេរអេឡិចត្រុងតាមបណ្តោយ។ ខ្សែសង្វាក់ផ្លូវដង្ហើមអង់ស៊ីម។ ដូច្នេះ សារធាតុរារាំងទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា សារធាតុពុលផ្លូវដង្ហើម។ 2) ថ្នាំទប់ស្កាត់អង់ស៊ីមដែលមានក្រុម SH(monoidoacetate, diiodoacetate, iodoacetamide, សមាសធាតុអាសេនិចនិងបារត) ។ 3) inhibitors នៃអង់ស៊ីមដែលមានក្រុម OH នៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម (សមាសធាតុ organophosphorus ថ្នាំសំលាប់សត្វល្អិត) ។ សារធាតុ inhibitors ទាំងនេះរារាំងជាដំបូងសកម្មភាពរបស់ cholinesterase ដែលជាអង់ស៊ីមដែលដើរតួសំខាន់ក្នុងសកម្មភាពនៃប្រព័ន្ធសរសៃប្រសាទ។

បញ្ច្រាសការទប់ស្កាត់អាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើសមីការ Michaelis-Menten ។ ថ្នាំទប់ស្កាត់បញ្ច្រាសត្រូវបានបែងចែកទៅជា ប្រកួតប្រជែងនិងមិនប្រកួតប្រជែង.

ថ្នាំទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែង- ទាំងនេះគឺជាសារធាតុស្រដៀងគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម។ សារធាតុ inhibitor ភ្ជាប់ទៅនឹងទីតាំងសកម្មនៃអង់ស៊ីម និងការពារការបង្កើតអង់ស៊ីមស្រទាប់ខាងក្រោមស្មុគស្មាញ។

ឧទាហរណ៍បុរាណនៃការទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែងគឺការរារាំងនៃ succinate dehydrogenase ដោយអាស៊ីត malonic ។ Succinate dehydrogenase ជំរុញការកត់សុីនៃអាស៊ីត succinic (succinate) ដោយ dehydrogenation ទៅអាស៊ីត fumaric ។

ប្រសិនបើអាស៊ីត malonic (សារធាតុរារាំង) ត្រូវបានបន្ថែមទៅឧបករណ៍ផ្ទុក នោះជាលទ្ធផលនៃភាពស្រដៀងគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមពិត succinate វានឹងមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងទីតាំងសកម្មដើម្បីបង្កើតជាស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម inhibitor ប៉ុន្តែប្រតិកម្មនឹងមិនកើតឡើងទេ។

ប្រសិទ្ធភាពនៃថ្នាំ inhibitor ត្រូវបានលុបចោលដោយ បង្កើនការផ្តោតអារម្មណ៍នៃស្រទាប់ខាងក្រោម. ជាមួយនឹងការទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែង kinetics នៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមផ្លាស់ប្តូរ៖ គីឡូម៉ែត្រកើនឡើង, V max នៅតែថេរ(រូបភាព 3.5) ។

អង្ករ។ ៣.៥. ឥទ្ធិពលនៃសារធាតុទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែងលើអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម

វិធីសាស្រ្តទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែងបានរកឃើញកម្មវិធីនៅក្នុងការអនុវត្តផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្តដូចជា ថ្នាំប្រឆាំងមេតាបូលីត.

ឧទាហរណ៍ ថ្នាំ sulfonamide ត្រូវបានប្រើដើម្បីព្យាបាលជំងឺឆ្លងមួយចំនួនដែលបណ្តាលមកពីបាក់តេរី។ ថ្នាំទាំងនេះមានរចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងទៅនឹងអាស៊ីត para-aminobenzoic ដែលកោសិកាបាក់តេរីប្រើដើម្បីសំយោគអាស៊ីតហ្វូលិកដែលចាំបាច់សម្រាប់ជីវិតរបស់បាក់តេរី។ ដោយសារតែភាពស្រដៀងគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធនេះ sulfonamide រារាំងសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមដោយការផ្លាស់ទីលំនៅអាស៊ីត para-aminobenzoic ពីស្មុគស្មាញជាមួយនឹងអង់ស៊ីមដែលសំយោគអាស៊ីតហ្វូលិក។

ថ្នាំទប់ស្កាត់មិនប្រកួតប្រជែង -សារធាតុដែលមិនមានលក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធដូចទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម។ ថ្នាំទប់ស្កាត់មិនប្រកួតប្រជែងមិនភ្ជាប់ទៅនឹងទីតាំងសកម្ម ប៉ុន្តែទៅទីតាំងផ្សេងទៀតនៅក្នុងម៉ូលេគុលអង់ស៊ីម ឧទាហរណ៍នៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌល allosteric ។ នេះផ្លាស់ប្តូរការអនុលោមតាមមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មតាមរបៀបដែលអន្តរកម្មនៃស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយវាត្រូវបានរំខាន។

សម្រាប់ការរារាំងមិនប្រកួតប្រជែង៖ V max ថយចុះ ប៉ុន្តែ K m មិនផ្លាស់ប្តូរទេ។(រូបភាព 3.6) ។