Ферментативный катализ. В гетерогенном каталитическом процессе ферменты участвуют определёнными участками своей поверхности

В гетерогенном каталитическом процессе ферменты участвуют определёнными участками своей поверхности, которые называются активными центрами. Ферменты подразделяются на простые и сложные. Простые ферменты содержат только белковую часть, а сложные, кроме белковой части, содержат небелковую часть. Небелковой частью сложного фермента могут быть витамины, нуклеотиды, гемины, ионы металлов и другие группы. Эту небелковую часть называют коферментом, белковую часть – апоферментом.

Скорость ферментативной реакции определяется как концентрацией изменяемого вещества (субстрата), так и активностью фермента. При этом фермент образует промежуточное соединение с субстратом. Это предположение было высказано В. Анри, а затем развито и обосновано Л. Михаэлисом и М. Ментен. Они исходили из следующего уравнения:

Это уравнение называется уравнением Михаэлиса-Ментен. Согласно этому уравнению, при большой концентрации субстрата , а при малой - .

Было доказано, что уравнение Михаэлиса-Ментен применимо только к начальному периоду ферментативного процесса, так как в нём не учитывается взаимодействие с ферментом продуктов реакции. Если это учесть, то:

Отсюда следует уравнение Холдейна-Бриггса:

, где

- константа Михаэлиса.

Так как , то

Если , то , то есть константа Михаэлиса равна той концентрации субстрата, при которой скорость ферментативной реакции равна половине максимальной.