Активный центр фермента

Активный центр фермента

Белок может иметь несколько активных центров

Принцип узнавания: ключ к замку

Лиганд

Лиганд

Активный центр

Активный центр белка

формируют несколько (до десятка) аминокислот, находящихся не рядом

Каталитический центр гидролазы

Влияние мутаций на активные центры

Структурная
Каталитическая: ферменты
Регуляторная
Защитная
Транспортная
Двигательная и другие виды трансформации энергии
Энергетическая и питательная
Буферная

Функции

Структурная (строительная)

Белки входят в состав всех клеточных органелл, цитоплазматических структур, мембран

коллаген,

У фибриллярных белков структурная функция – главная

Коллаген

Кератин

Фиброин

Внутри клетки: цитоскелет

Вне клетки: кератин

Фиброин – белок шелка и паутины

Регулярный:

(Гли-Ала-Гли-Ала-Гли-Сер)n

Коллаген – структурный белок кожи и хрящей

Волокна коллагена и эластина в межклеточном веществе подкожной соединительной ткани

Фибробласты

Коллагеновое волокно

Эластиновое

Структурная
Каталитическая: ферменты
Регуляторная
Защитная
Транспортная
Двигательная и другие виды трансформации энергии
Энергетическая и питательная
Буферная

Функции

Ферменты –
белки-катализаторы

суффикс – аза

Продукты

Зачем клетке катализ?

Скорость большинства реакций синтеза – одна молекула в сотни

Фермент

Субстрат

Фермент-субстратный комплекс

Работа фермента

Катализ

Продукты реакции

1. Высокая специфичность

2. Узкие пределы
оптимума действия

Свойства ферментов:

Активный центр

«Ключ к замку»

1. Высокая специфичность

2. Узкие пределы оптимума действия

Активный центр

Денатурация

Оптимум чего?

Температуры

Концентрации Н+ и других ионов

Это свойства не только ферментов, а всех белков

небелковая молекула в активном центре,
необходимая для работы фермента

Кофактор

Кофактор

B4

F

B1

B12

B6

PP

В2

витамины

Кофермент – органический кофактор

небелковая молекула в активном центре,
необходимая для работы фермента

Кофактор

Кофермент – органический кофактор

Простетическая группа –
кофактор, соединенный с белком
ковалентной связью

Любая небелковая

Кофактор

Простетическая
группа

Гемоглобин

Простетическая
группа
(гем)

Регуляция работы ферментов

Продукта реакции клетке больше не надо

Что делать?

Аллостерические конформации

включить-выключить фермент
белки-рецепторы сигналов
белки-регуляторы генов
движение белков

устойчивые изменения формы белка

Каталитический домен

Регуляторный домен

катализ

Регуляторный центр пуст

В каталитическом центре субстрат, идет реакция

Состояние 1
Фермент

Каталитический домен

Регуляторный домен

Каталитический домен

изменение конформации!

Регуляторный домен

Состояние 2
Фермент НЕ работает

Регуляторная молекула

Регуляторными молекулами могут быть

Другие белки
Малые молекулы – ц АМФ,

Ингибиторы – подавляют работу фермента
Активаторы – активируют неактивный фермент

Используя энергию АТФ, меняет свою конформацию и движется вдоль другой

Структурная
Каталитическая: ферменты
Регуляторная
Защитная
Транспортная
Двигательная и другие виды трансформации энергии
Энергетическая и питательная
Буферная

Функции

Регуляторные белки можно разделить по дальности действия

Внутри клетки
Между соседними

в ядре клетки
белки взаимодействуют с ДНК
включают-выключают гены

Белок (Arc-репрессор)

ДНК

Белок-белковое взаимодействие

в цитоплазме
белки передают сигналы

Гормон роста 191 а.к.

Глюкагон
29 а.к.

Гормоны

Не все гормоны – белки

Производные аминокислот
Липиды

Другие вещества, которые

Рецептор

Лиганд
(сигнал)

Принимают сигнал только те клетки, где есть рецепторы

белок или другое вещество

всегда

Лиганд

Рецептор

Изменение конформации внутриклеточного домена белка-рецептора

Передача сигнала другим внутриклеточным белкам

Структурная
Каталитическая: ферменты
Регуляторная
Защитная
Транспортная
Двигательная и другие виды трансформации энергии
Энергетическая и питательная
Буферная

Функции

Иммунитет

Неспецифический
врожденный

Специфический
приобретенный

Эволюционно древний, есть у всех организмов

Новое приобретение позвоночных.
Возник у костистых

«Тяжёлая» цепь

«Лёгкая» цепь

Константная
часть

Вариабельная
часть

Активные центры

Строение антитела

Действие антител

Бактерии

Вирусы

Чужеродные
вещества

Антигены

Действие антител

Бактерии

Вирусы

Чужеродные
вещества

Антигены

Структурная
Каталитическая: ферменты
Регуляторная
Защитная
Транспортная
Двигательная и другие виды трансформации энергии
Энергетическая и питательная
Буферная

Функции

Транспорт через мембрану клетки

Транспорт в крови – липидов, ионов, кислорода

Транспорт в

Транспорт кислорода в крови

Гемоглобин находится внутри эритроцитов

4 О2

липид

Транспорт липидов в крови

белок

Транспорт ионов кальция

Са

2+

белок

Структурная
Каталитическая: ферменты
Регуляторная
Защитная
Транспортная
Двигательная и другие виды трансформации энергии
Энергетическая и питательная
Буферная

Функции

Энергия химических связей

механическая энергия

Актин

Миозин

Кинезин

Шагающий белок

Работа мышц

Внутриклеточный транспорт

Световая энергия

химическая

Родопсин – фоторецептор сетчатки глаза

Ретиналь – простетическая группа в родопсине

Структурная
Каталитическая: ферменты
Регуляторная
Защитная
Транспортная
Двигательная и другие виды трансформации энергии
Энергетическая и питательная
Буферная

Функции

Запасные белки

Незаменимые аминокислоты

Овальбумин

Казеин

Питательная

1 г жира

9 ккал

Энергетическая

1г углеводов

1г белка

4 ккал

4 ккал

Белки – последние на

БЕЛКИ

РЕГУЛЯТОРЫ

ФЕРМЕНТЫ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ
МАТЕРИАЛ

ТРАНСПОРТ

ДВИЖЕНИЕ

ЗАЩИТА

Уникальность функций белков

Матрицы?

Углеводы, липиды

Другие гормоны, ц-АМФ, ионы

т-РНК

Есть ли другие вещества,