Кинетика действия КФК

Биология » Креатинфосфокиназа » Кинетика действия КФК

Креатинфосфокиназа функционирует по неупорядоченному равновесному механизму.

Этот механизм может быть представлен следующей схемой:

(1)

где стадия, характеризующаяся константой k, является лимитирующей.

Для четырех равновесных реакций

Е + А « ЕА, (2)

Е + В « ЕВ, (3)

ЕА + В « ЕАВ, (4)

ЕВ + А « ЕАВ, (5)

получаем четыре уравнения

(e – xa – xb – x)a = KSAxa , (6)

(e – xa – xb – x)b = KSBxb , (7)

xab = KMBx , (8)

xba = KMAx , (9)

где а, b, x, xa, xb – концентрации соответственно А, В, ЕАВ, ЕА и ЕВ; KSA, KSB, KMA, KMB – константы диссоциации четырех равновесных реакций. Скорость суммарной реакции пропорциональна концентрации ЕАВ. Таким образом,

V = kx. (10)

Исключая х из приведенных выше уравнений, получаем:

Это уравнение содержит только три из четырех констант равновесия. Четвертая оказывается «излишней», так как она связана с тремя остальными константами соотношением

KSAKMB = KMAKSB (12)

Можно показать, что член ke равен максимальной скорости. При выводе уравнения (11) не было сделано допущения о влиянии, которое может оказывать взаимодействие фермента с одним из субстратов на взаимодействие с другим.

Если каждый субстрат взаимодействует только со своим участком связывания и не оказывает влияния на сродство фермента к другому субстрату, то KSA = KMA и KSB = KMB; уравнение (11) при этом упрощается до

Таким образом, обе константы Михаэлиса можно определить просто путем изменения концентрации одного из субстратов при постоянной концентрации другого. ( Диксон М., Уэбб Э., Ферменты, Т. 1, М., 1982, с. 134, 135).

Перенос энергии из митохондрий в цитоплазму клетки миокарда с помощью изоферментов КФК

В последнее время появились данные, доказывающие, что креатинфосфат в мышечной ткани (в частности, в сердечной мышце) способен выполнять не только роль депо легкомобилизуемых макроэргических фосфатных групп, но также роль транспортной формы макроэргических фосфатных связей, образующихся в процессе тканевого дыхания и связанного с ним окислительного фосфорилирования. Предложена схема переноса энергии из митохондрий в цитоплазму клетки миокарда (рис. 20.7).

АТФ, синтезированный в матриксе митохондрий, переносится через внутреннюю мембрану с участием специфической АТФ-АДФ-транслоказы на активный центр митохондриального изофермента креатинкиназы, который расположен на внешней стороне внутренней мембраны; в межмембранном пространстве (в присутствии ионов Mg2+) при наличии в среде креатина образуется равновесный тройной фермент-субстратный комплекс креатин–креатинкиназа–АТФ-Mg2+, который затем распадается на креатинфосфат и АДФ Mg2+ . Креатинфосфат диффундирует в цитоплазму, где используется в миофибриллярной креатинкиназной реакции для рефосфорилирования АДФ, образовавшегося при сокращении. Высказываются предположения, что не только в сердечной мышце, но и в скелетной мускулатуре имеется подобный путь транспорта энергии из митохондрий в миофибриллы. (Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф., Биологическая химия, М., 1998, с. 580, 654, 655). Изоферменты КФК обнаружены во всех субклеточных структурах, продуцирующих либо использующих энергию, - в митохондриальной мембране, миофибриллах, мембране саркоплазматического ретикулума (СПР), плазматической клеточной мембране и др. (Фролькис Р. А., Воронков Г. С., Дубур Г. Я., Циомик В. А., Гомон И. В. – Некоторые аспекты изучения активности креатинфосфокиназы в мембранах саркоплазматического ретикулума миокарда в условиях экспериментальной коронарной недостаточности //Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, М., 1983, №5, с. 53).


Также смотрите:

Осмоадаптация
Один из основных параметров всех экосистем - осмотический стресс. Вода свободно проникает через мембрану, и неадаптированные организмы быстро теряют воду в присутствии солей. Чистая вода имеет активность (αw) равную 1, а растворы солей имеют значение αw мень ...

Поведение во время питания
Сотрудничество и кооперированность в стае некоторых зубатых китообразных во время охоты развиты достаточно сильно. Колдуэлл сообщает, что пятнистые дельфины могут формировать большие стаи для нападения на головоногих моллюсков. Тихоокеанская гринда также известна сво ...

Коварство солнечных лучей
Ласковые солнечные лучи на самом деле очень коварны. Они могут привести к так называемому фотостарению (непривычная к жаркому климату кожа начинает очень быстро покрываться пигментными пятнами и морщинами). Но этих проблем можно легко избежать, если запастись специали ...