Теоретические основы ферментативного катализа

Ферменты увеличивают скорость химических реакций за счет снижения энергетического барьера без изменения уровня свободной энергии субстратов. Ферментативные реакции протекают в три этапа. Вначале фермент взаимодействует со своим субстратом с образованием фермент-субстратного комплекса.

Е + S ® ЕS

На втором этапе происходит преобразование субстрата в составе фермент-субстратного комплекса с образованием комплекса фермент-продукт. Причем преобразование субстрата в продукт происходит через ряд промежуточных состояний, требующих меньшей величины энергии активации, чем для прямого перехода субстрата в продукт. Таким образом, величина необходимой энергии активации раскладывается на несколько этапов, которые могут быть преодолены молекулами с относительно низкой свободной энергией.

ЕS® ЕS*®ЕS**®ЕР

На последнем этапе происходит расщепление комплекса фермент-продукт

ЕР® Е + Р

В общем виде ферментативную реакцию можно записать следующим образом:

S ^Е Р

как следует из записи, фермент не подвергается химическим модификациям и выходит из реакции в неизменном ви