Факторы, влияющие на скорость ферментативной реакции.

1) Концентрация фермента (чем выше концентрация фермента, тем выше скорость реакции)

 

2) Концентрация субстрата

Для простых ферментов зависимость имеет вид гиперболы.

 

 

3) Температура

Согласно правилу Вант-Гоффа, при повышении температуры на каждые 10 С скорость реакции возрастает в 2-3 раза. То есть, с одной стороны, по мере увеличения температуры увеличивается средняя энергия молекул, при этом они активизируются, выше частота их соударений, выше подвижность отдельных элементов активного центра фермента и скорость реакции увеличивается, но до известного предела. При дальнейшем повышении температуры (выше 45С) скорость реакции понижается. Это объясняется белковой природой фермента, который может пдвергаться тепловой денатурации, что резко понижает эффективную концентрацию фермента и соответственно скорость реакции.

При низких температурах (0 и ниже) ферменты не денатурируются, хотя активность их падает почти до нуля. Исходя из этого, существует температурный оптимум, в пределах которого ферменты нормально работают.

4) Величина рН

При действии рН происходит 3 явления:

1)изменение ионизации и заряда на поверхности аллофермента;

2) изменение степени ионизации функциональных групп активного центра;

3) изменение ионизации самого субстрата.

 

Так, при сдвиге рН в кислую сторону происходит следующее:

СООН== СОО + Н СОО + Н ---- СООН

NH₃ === NH₂ +H рН <7 NH₃ + H ---- NH₄ нет взаимодействия

При сдвиге рН в основную сторону:

СООН+ ОН ==== СОО + НО

NH₃ + OH === NH₂ + Н₂О рН>7

То есть и в этом и в другом случае происходит перезарядка функциональных групп активного центра. Поэтому здесь тоже существует свой оптимум рН. Для разных ферментов он разный: пепсин - рН = 1,5-2,5; сахароза – рН = 4; трипсин – рН = 7,7-7,8; ариназа- рН = 8,5-10,0.

5) Концентрация продукта

Оказывает влияние на скорость реакции по принципу обратной связи, то есть тормозит. При наполнении продукта вся система блокируется на последней стадии (ретроингибирование). Так, например, накопление молочной кислоты, образующейся при распаде глюкозы, приводит к снижению последней и формированию утомления.