Если Км низка, это означает, что фермент-субстратный комплекс находится в термодинамической яме и в ходе реакции необходимо преодолеть энергетический барьер. При высокой Км комплекс поднят на ‘ступеньку термодинамической лестницы».[ ...]
Для эволюции ферментов характерно увеличение Км с последующим увеличением feat. Скорость изменения этих параметров быстро уменьшается по мере увеличения Км. до значений, больших [S]. При Am = [S] половина фермента находится в свободном состоянии, поэтому, согласно уравнению (10.11), скорость равна половине максимальной. При Am=5[S] в свободном состоянии находится 5/6 молекул фермента, поэтому скорость реакции составляет 83% максимальной. Любое дальнейшее увеличение Км даст лишь незначительное увеличение скорости.[ ...]
Насколько сильно возрастет Км — зависит от структурного различия между субстратом и его переходным состоянием. В пределе любое увеличение Км должно компенсироваться ослаблением связывания переходного состояния. Наиболее сложен этот процесс в случае крупных метаболитов, присутствующих в высокой концентрации.[ ...]
Все приведенные выше доводы в пользу увеличения Км молчаливо подразумевали, что при этом максимизируется скорость реакции. Хотя для большинства ферментов это действительно так, иногда на первый план выступают регуляторные функции фермента, а не обеспечение высокой скорости реакции. Все метаболические процессы регулируются. Регуляция обычно осуществляется с помощью контроля активности ряда ключевых ферментов. Активность этих ферментов, как правило, регулируется путем изменения Км соответствующих субстратов через алло-стерическое воздействие на них. Эти Км для ключевых ферментов относятся к регуляции, и к ним не всегда применимы положения, рассмотренные в предыдущем разделе.[ ...]
Вернуться к оглавлению