Волькенштейн М.В. Общая биофизика

Подождите немного. Документ загружается.

6.5.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

311

наза

— у внутренней ее стороны. В

«вывернутых»

СМЧ лока-

лизация

обратная.

В работах лабораторий Либермана и Скулачева расположе-

ние

дыхательной цепи определялось по ее способности образо-

вывать мембранный потенциал, регистрируемый с помощью

Мемфат

НАДФ-Н+НАД*+Н

НАДФ

Н,0

Рис.

6.17. Вероятная локализация

дыхательной

цепи в митохондриальной

мембране [46].

ТГ — траисдегидрогеназа, а, а>, с, с,, Ь — цитохромы, ФМ.Н —флавинмононуклеотид,

—комплексы негеминового железа, катализирующие перенос электрона, Си —медьсодер-

жащий

белок.

ФКБ

[55, 57, 59]. В

среду

вводились различные доноры и ак-

цепторы электронов, не проникающие через мембрану. Оказа-

лось, что эти вещества взаимодействуют лишь с цитохромом с

митохондриях. Компоненты, взаимодействующие с трансгид-

рогеназными звеньями цепи, не эффективные в митохондриях,

поддерживают транспорт ФКБ в СМЧ. Проникающие доноры

акцепторы эффективны в обоих

случаях.

Эти опыты показы-

вают, что происходит транспорт протонов и (или) электронов

по

дыхательной цепи. В

других

экспериментах как прямых, так

косвенных, установлена локализация ряда компонентов в

мембране митохондрий [46]. На рис. 6.17 показано вероятное

312 ГЛ. 6. СОПРЯЖЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В МИТОХОНДРИЯХ

расположение дыхательной цепи [46]. Схема эта в целом пока

во многом гипотетична, но отдельные ее элементы можно счи-

тать установленными.

Методы тестирования мембранной разности потенциалов

посредством синтетических ионов были с успехом применены

также к изучению возникновения Аг|) в

ходе

трансгидрогеназ-

ной

реакции переноса водорода

между

двумя нуклеотидами.

Эта реакция

НАДФ-Н + НАД

=<=*

НАДФ

+ НАД-Н

также локализована в митохондриях. Опыт подтверждает пред-

ставление Митчелла о том, что в указанной реакции происхо-

дит обратный перенос электронов, идущий с затратой энергии

(см.

[46]).

Согласно хемиосмотической гипотезе любая сопрягающая

система должна создавать разность электрохимических потен-

циалов ионов Н

. Действительно, опыты с проникающими син-

тетическими ионами показали возникновение

Aif>

в митохонд-

риях, СМЧ, хлоропластах (см. гл. 7), мембранах бактерий не-

зависимо от степени сложности системы сопряжения и от ис-

пользуемого источника энергии [46].

Таким

образом, ряд основных положений теории Митчелла

подтвержден экспериментально. Однако, как указывает Ску-

лачев [46], это еще нельзя считать однозначным доказательст-

вом справедливости теории. Теория постулирует существование

пяти

различных механизмов генерации Д-ф: АТФ-азу и четыре

механизма энергетического сопряжения в дыхательной цепи.

Нужно еще доказать, что альтернативные теории возникнове-

ния

мембранного потенциала, в отличие от теории Митчелла, не

согласуются с фактами. Соответствующий анализ проведен в

монографии

Скулачева, приходящего к выводу о непригодности

других

моделей и справедливости хемиосмотической теории

[46].

В частности, отпадают, по-видимому, представления о том,

что митохондрии содержат помимо АТФ еще какой-то нефос-

форилированный

высокоэнергетический предшественник АТФ

(см.

[67]). Основная форма энергии в клетке есть электриче-

ская

энергия, определяемая трансмембранным потенциалом

протонов.

Именно электрическая энергия ответственна за со-

вершение различных типов химической и осмотической работы,

а также за теплопродукцию митохондрий. Существенно то об-

стоятельство, что энергия, вырабатываемая в каком-либо

участ-

ке

митохондрии, доступна митохондрии в целом и может быть

использована для совершения любого вида работы в любом

другом

участке. Общая схема путей превращения энергии в

сопрягающих мембранах показана на рис. 6.18 [46].

6.5.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

313

Детальные исследования суспензий изолированных мито-

хондрий

(из

сердца

голубя)

показали,

что

окислительно-восста-

новительные реакции, сопряженные

фосфорилированием,

про-

текают

условиях, близких

равновесию

[68].

Дыхательная

цепь митохондрий состоит

из

трех

изопотенциальных групп:

НАД

/НАД-Н

потенциалом около

—0,34

(если окисляемый

субстрат

—

сукцинат), цитохром

Ь и

кофермент

Q с i|> « 0, ци-

тохромы

с и о и

другие

звенья

с tf> « 0,275 В.

Перенос восста-

навливающих эквивалентов

между

двумя

соседними группами

Обратный,

перенос

других

местах

сопряжения

Прямой

перенос

е~

месте

сопряжения

окислительт-

восстановитшноп

цели

Химических

рабош

Осмштес/гая

работа

Механическая

~*~ работа

Лгешртеская

работа

Рис.

6.18. Пути превращения энергии, освобождающейся при переносе элек-

тронов в сопрягающих мембранах [46].

сопряжен

синтезом

АТФ.

Изменение свободной энергии

та-

кого переноса

от

НАД-Н

цитохрому

равно

расходу

свобод-

ной

энергии

на

синтез

двух

молей

АТФ.

Измеренные значения

констант равновесия были близки

теоретическим.

ряде

ра-

бот было показано,

что на

путях

метаболизма имеется

мно-

жество ферментативных стадий, близких

равновесию [69—71].

Как

указывается

работе

[68],

суммарный метаболический про-

цесс далек

от

равновесия вследствие наличия нескольких реак-

ций,

сильно смещенных

от

равновесия. Именно

эти

реакции

осуществляют кинетический контроль

над

общим потоком

ме-

таболитов. Равновесные реакции

образуют

основную систему,

на

которую наложены необратимые процессы.

Несмотря

на

описанные факты, было

бы

преждевременным

считать теорию Митчелла доказанной

полностью аргументи-

рованной

(см.

[111]).

Согласно исходным представлениям Митчелла, запасание

энергии

в АТФ

происходит

за

счет

накопления разноименных

зарядов

на

стенках мембраны, создания мембранного потен-

циала

разности концентраций протонов.

Это

означает,

что

синтез

АТФ

может быть

не

эндергоническим,

т. е.

может проте-

кать самопроизвольно

—

первичным макроэргом является сама

314 ГЛ. 6.

СОПРЯЖЕННЫЕ

ПРОЦЕССЫ

МИТОХОНДРИЯХ

мембрана. Однако, как указано выше (см. стр. 286), величина

свободной энергии фосфорилирования не равна

нулю

— необхо-

дим специальный механизм сопряжения, покрывающий дефи-

цит свободной энергии. Соответственно, Митчелл

вводит

представление о синтезе в мембране предшественника АТФ —

неизвестного пока вещества X с меньшим энергосодержанием

(около 4,5 ккал/моль). Энергия нескольких молекул X пере-

дается одной молекуле АДФ при ее фосфорилировании. Это

положение теории остается недоказанным. В целом пока нет

полного

ответа

на основной вопрос — достаточна ли энергия

протонов для фосфорилирования АДФ. Предположение об одно-

временном участии в синтезе АТФ

других

ионов в принципе мо-

жет

улучшить

ситуацию, но проверка его связана с большими

трудностями. Теория Митчелла в целом

согласуется

с пред-

ставлением о квазиравновесии в сопряженных митохондриаль-

ных процессах. Однако из всего изложенного

следует,

что эта

теория является феноменологической и не рассматривает моле-

кулярные механизмы окислительного фосфорилирования. Она

не

учитывает,

несомненно, наличествующих в системе электрон-

но-конформационных

взаимодействий (ЭКВ), ответственных в

конечном

счете

за все ферментативные процессы в митохонд-

риях. Мы еще мало знаем о сущности ЭКВ в цитохромах и

других

ферментах,

участвующих

в окислительном фосфорили-

ровании.

Между

тем, именно при исследовании этого процесса

концепция

ЭКВ (см. [3], гл. 6) должна быть особенно

эффек-

тивной,

так как митохондриальная система

реализует

транспорт

электронов.

§6.6.

ЭЛЕКТРОННО-КОНФОРМАЦИОННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Самые общие соображения показывают, что перенос элек-

трона, сдвиг электронной плотности в конденсированной

среде

должны сопровождаться изменениями положений атомов, атом-

ных ядер среды. Все степени свободы молекулярной системы,

т. е. системы, состоящей из ядер и электронов, взаимосвязаны.

В биополимерной системе наименьших затрат энергии

требуют

повороты атомных групп, т. е. конформационные движения. Сле-

довательно, в такой системе электронный транспорт сопряжен

с конформационными движениями, и должны реализоваться

электронно-конформационные

взаимодействия

(ЭКВ) (см. [3],

6.7, [72]). Конформационные перестройки должны сопрово-

ждать

и перемещение ионов. Движение электрона (и зарядовой

плотности) в биополимерной системе, в частности, в мембране,

сопряженное с конформационными движениями, может трак-

товаться как перемещение квазичастицы —

конформона

[73]. В

надмолекулярной системе конформационные перестройки

могут

6.6. ЭЛЕКТРОННО-КОНФОРМАЦИОННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 315

приводить к механическому движению на макроскопическом

уровне.

Эти общие представления, в той или иной форме фигуриру-

ющие в научной литературе, применяются рядом авторов к рас-

смотрению процессов, протекающих в митохондриальных мем-

бранах. В работах Грина и Джи [26, 27] предложена так назы-

ваемая электромеханохимическая модель

структуры

и функции

митохондрий, исходящая из рассмотрения конформационных

свойств элементарных частиц митохондрий (ЭЧМ, см. стр. 308).

Предполагается, что ЭЧМ может существовать в различных

конформационных

состояниях — в основном неэнергизованном

состоянии

и в возбужденном, метастабильном энергизованном

состоянии.

Свободную энергию данного состояния можно пред-

ставить в виде суммы химической, электрической и механиче-

ской

энергий

= О

хим

+ С

эл

+ С

мех

(6.67)

При

переходе

из основного состояния в энергизованное, не со-

провождаемом суммарным изменением свободной энергии,

AG = 0и, следовательно,

XKM

+ AG

Mex

= 0.

(6.68)

Отдельные вклады в этой сумме

могут

изменяться, т. е. имеется

электромеханохимическое сопряжение — один вид энергии пре-

вращается в другой. Элементарную модель системы с взаимо-

превращением

трех

видов энергии можно представить двумя

противоположно заряженными телами, соединенными пружи-

ной.

При колебаниях такой системы происходят взаимные пре-

вращения

электростатической, потенциальной и кинетической

энергий.

Грин и Джи считают, что ЭЧМ характеризуется направлен-

ным

разделением зарядов при энергизации. Энергизация явля-

ется результатом каталитической конверсии химической энергии

субстрата

в энергию супермолекулы, т.е. ЭЧМ. Возникающее

вследствие энергизации электрическое поле индуцирует допол-

нительное поле в

других

структурных компонентах ЭЧМ. Энер-

гизованное состояние стабилизуется электростатическими взаи-

модействиями. В этом метастабильном состоянии оказывается

возможной эндергоническая химическая реакция (фосфорили-

рование),

происходит дезэнергизация, и система релаксирует в

конечное состояние, конформационно сходное с начальным.

Триггером деполяризации системы являются локальные конфор-

мационные

перестройки в активных центрах. Окисление проис-

ходит

в нижней части супермолекулы (в подставке ЭЧМ), фос-

форилирование — в ее верхней части (в головке ЭЧМ).

316 ГЛ. 6. СОПРЯЖЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В МИТОХОНДРИЯХ

Имеются поучительные черты

сходства

и различия этой мо-

дели и топливного элемента. В топливном элементе химические

реакции,

протекающие как при поляризации, так и при деполя-

ризации,

имеют характер окисления и восстановления, в моде-

ли ЭЧМ такова лишь реакция в нижней, но не в верхней части.

В топливном элементе обе реакции относятся к экзергониче-

ским,

в модели ЭЧМ поляризация является экзергонической, а

деполяризация — эндергонической реакцией. В топливном эле-

менте происходит реальный перенос электронов, в модели ЭЧМ

нет переноса электронов

между

участком окисления и участком

фосфорилирования,

дело

сводится к возникновению и дей-

ствию электрического поля.

В процессе энергизации при гидролизе АТФ происходит кон-

формационная

поляризация головки ЭЧМ, что индуцирует по-

ляризацию основания.

Согласно изложенным выше идеям, изменение свободной

энергии в

ходе

фосфорилирования слагается из изменений хи-

мической и электромеханической энергий, причем два таких

вклада дополнительны

друг

другу.

В работе [26] предлагается далеко идущая детализация

структуры

ЭЧМ и локализация в них различных стадий окис-

лительного фосфорилирования. Такая детализация (октетная

структура

головки и т. д.) реальных оснований не имеет. Рав-

ным

образом нельзя считать аргументированными конкретные

представления о конформационных состояниях ЭЧМ, различаю-

щихся выдвижением головки на 50 А. Укажем в связи с этим

на

еще не вполне опровергнутые сомнения в самом существова-

нии

таких

структур

(см. стр. 290).

Грин и Джи считают электромеханохимическую модель аль-

тернативной хемиосмотической модели Митчелла. В последней

модели мембранный потенциал генерируется вследствие пере-

мещения протонов в пространстве

между

кристами и ионов

ОН~

в матриксе, вызванного перемещением электронов и пере-

носчиков водорода во внутренней мембране. В электромехано-

химической модели мембранный потенциал возникает непо-

средственно в

результате

окислительно-восстановительного

процесса в ЦПЭ. Разделение зарядов в электронно-транспорт-

ной

системе объясняется локализацией переносчиков электро-

нов

в одной части внутренней мембраны и переносчиков прото-

нов—

другой

ее части.

Другое

различие состоит в том, что в

модели Грина и Джи протоны, отделенные от окисляемого суб-

страта, не покидают мембранную фазу. Изменение рН во внеш-

ней

среде

считается

результатом

конформационных перестроек

белков вблизи разделенных зарядов и воздействия этих пере-

строек на состояние внешней среды и матрикса.

6.6. ЭЛЕКТРОННО КОНФОРМАЦИОННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 317

В действительности

между

двумя моделями нет принципи-

альных противоречий. В сущности, их трудно сравнивать. Хе-

миосмотическая теория является феноменологической, ее основ-

ные

постулаты и выводы не зависят от локализации стадий

окислительного фосфорилирования. Модель Грина и Джи су-

щественна в том отношении, что в ней в явной форме фигури-

руют

конформационные перестройки мембранной структуры,

несомненно

происходящие в действительности. Недостаток мо-

дели— чрезмерная ее детализация, лишенная достаточно стро-

гих оснований. Поэтому конкретный механизм электромехано-

химического сопряжения, предлагаемый Грином и Джи, имеет

умозрительный характер. Согласие модели с рядом опытных

фактов

(см. [26, 27]) нельзя считать ее доказательством.

Конформационная

концепция Грина, из которой исходит

электромеханохимическая модель, формулируется им как уни-

версальная [74]. Грин подчеркивает четыре основных принципа

биоэнергетики:

1) конверсия тепловой энергии в электромеха-

нохимическую, осуществляемая белком, 2) способность энерги-

зованного фермента поляризовать чувствительные связи в мо-

лекуле субстрата, выполняющей цикл поляризации и деполя-

ризации,

3) сопряжение переноса групп, 4) энергетическое со-

пряжение

посредством комплементарных, векторных потоков

зарядов в центрах экзергонических и эндергонических реакций.

Фермент считается упругой трехмерной средой, совершающей

колебания

как целостная система. Молекулы белка периоди-

чески переходят из растянутого состояния в сжатое и обратно

с частотами порядка

—10

с~', отвечающими частотам фер-

ментативных реакций. В

ходе

этих колебаний происходит пере-

ход одной формы энергии в

другую,

возникает конформация,

соответствующая выполнению специфической работы, и

пони-

жается активационный барьер реакции превращения субстрата

продукт. Фермент есть машина, превращающая тепловую

энергию в электромеханохимическую в фазе энергизации и вы-

полняющая

обратное превращение в фазе дезэнергизации. Грин

возлагает надежды на исследования медленных колебаний фер-

ментов методом комбинационного рассеяния с использованием

лазерной техники.

Каталитическое действие фермента определяется поляриза-

цией

субстрата: фермент служит поляризующим агентом, а

субстрат

— поляризуемым веществом. В окислительных реак-

циях

взаимодействие фермент —

субстрат

включает перенос эле-

ктронов.

Эти качественные представления согласуются с неоднократ-

но

высказывавшимися идеями (см. [3], § 6.7, а также [75—77]).

В общем виде они не

могут

вызвать возражений, однако

истинная

физика электронно-конформационных взаимодействий

318 ГЛ. 6. СОПРЯЖЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В МИТОХОНДРИЯХ

требует

количественных теоретических и экспериментальных ис-

следований. При этом вряд ли можно рассчитывать на прямое

изучение медленных колебаний ферментов методом комбина-

ционного

рассеяния, так как медленные колебания несомненно

существуют

и в окружающей среде и их наблюдение весьма

затруднительно.

Говоря о митохондриальных мембранах, необходимо прежде

всего экспериментально установить наличие в них конформа-

ционных

превращений. В § 3.8 уже были приведены некоторые

данные такого характера, относящиеся к возбудимым мембра-

нам.

Здесь мы остановимся на

результатах,

полученных с по-

мощью молекулярных меток, или зондов, — люминесцентных

[78] и главным образом спиновых. Исследования биомембран

митохондрий, меченных иминоксильными радикалами, методом

электронного

парамагнитного резонанса были проведены в ра-

ботах

Блюменфельда, Кольтовера и др. [79—84]. С помощью

спиновых меток была изучена сорбция воды мембранами лио-

филизованных

СМЧ (а также хлоропластов, см. гл. 7). Время

корреляции

т, определенное из спектра ЭПР и характезирую-

щее подвижность метки, оказалось немонотонно зависящим от

содержания сорбированной воды — с его увеличением т прохо-

дит вначале через минимум, затем достигает максимума, после

чего монотонно убывает. Эти результаты можно считать указа-

нием

на структурные переходы у молекул в мембране, имею-

щие

кооперативный характер. При переходе увеличивается чис-

ло гидрофильных групп, контактирующих с водой и, следова-

тельно, сорбирующая поверхность мембраны. Переходы про-

исходят при концентрациях воды в препарате, равных 8—12 и

18—23%.

Авторы

связывают первый переход с гидратацией,

второй — с изменением фазового состояния липидов в мембране.

Такое толкование нельзя считать однозначным, но наличие пе-

реходов установлено.

Установлено также, что восстановление дыхательной цепи

СМЧ

сукцинатом или НАД-Н изменяет анизотропию спектра

ЭПР

спиновой метки. Более четкие результаты дали работы с

гидрофобными метками. Оказалось, что добавление АТФ к сус-

пензии

неэнергизованных СМЧ вызывает значительные измене-

ния

спектра ЭПР — АТФ

улучшает

растворимость гидрофобной

метки в мембранах СМЧ. По-видимому, такое изменение опре-

деляется конформационными изменениями структуры мембра-

ны.

Сходное влияние АТФ наблюдается и в интактных мито-

хондриях. ДНФ и олигомицин в концентрациях более 1 мкг на

мг белка ингибируют этот процесс. При малых концентрациях

(0,1—0,2

мкг на 1 мг белка) олигомицин подобно аллостериче-

ским

активаторам усиливает индуцированные АТФ конформа-

ционные

переходы в СМЧ. Изучение мицелл фосфолипидов, по-

6.6.

ЭЛЕКТРОННО-КОНФОРМЛЦИОННЫЕ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 319

лученных из митохондриальных мембран, показало, что разоб-

щители вызывают конформационные изменения липидов.

Зависимость параметра солюбилизации гидрофобной метки

мембране от концентрации АТФ имеет

S-образную

форму.

Это свидетельствует о кооперативности перехода (см. [3], §7.5).

Параметр Хилла для такой кривой равен 6, в присутствии

олигомицина

он

убывает

до 5 и

даже

до 4. Разность свободных

энергий

оценена в 1,8 ккал/моль. Примерно такие же величины

получаются при обработке данных по действию ингибитора ан-

тимицина

на скорость дыхания [85]. Кривая зависимости инги-

бирования

восстановления цитохрома b в СМЧ [86] характери-

зуется параметром Хилла, равным 4,5, и AG = 2,3 ккал/моль

независимо

от природы донора электронов. Высокая коопера-

тивность этих процессов указывает на олигомерное строение

мембран.

Анализ температурной зависимости параметров спектров

ЭПР

спиновых и флуоресцентных меток в СМЧ (а также в

хлоропластах и в микросомах) показал существование терми-

ческих структурных переходов в мембранах вблизи 20 и 40 °С.

При

таких температурах происходят скачкообразные изменения

энергии

и энтропии активации ферментативных процессов.

Ограничимся этими немногими фактам. Все они (а также

ряд

других

результатов) указывают на наличие конформацион-

ных превращений в митохондриальных мембранах, в частности,

возникающих при их энергизации. Таким образом, исходное по-

ложение электромеханохимической гипотезы можно считать

вполне приемлемым. Однако физика соответствующей модели

действия сопрягающих мембран не может еще считаться разра-

ботанной.

Блюменфельд [79, 83] выдвинул гипотезу релаксационных

конформационных

переходов в митохондриальных мембранах.

Допустим, что элементарный акт состоит в присоединении элек-

трона к активному центру макромолекулы (скажем, к группе

гема цитохрома при его восстановлении). Нейтральной форме

макромолекулы соответствует определенная равновесная кон-

формация

I, заряженной (восстановленной) —

другая

равновес-

ная

конформация II, заметно отличающаяся от исходной. Элек-

тронный

перенос, т.е. восстановление, происходит значительно

быстрее конформационного изменения. Следовательно, при про-

текании

элементарного химического акта образуется неравно-

весное конформационное состояние — электрон перешел, но

конформация

не успела подстроиться к новой ситуации. В этом

состоянии

структура

макромолекулы напряжена, она обладает

повышенной

конформационной энергией. Затем происходит

медленная релаксация конформации макромолекулы к равно-

весному состоянию II. Переход можно представить схемой

320 ГЛ. 6. СОПРЯЖЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В МИТОХОНДРИЯХ

(минус обозначает электрон)

быстро

медленно

быстро

медленно

Энергия,

выделяемая в элементарном акте, запасается в форме

конформационной

энергии в течение времени релаксации. Со-

гласно [79, 83] в этом и состоит сущность первичного макроэрга.

За

время релаксации конформационная энергия трансформи-

руется в химическую. Можно

думать,

что в пункте сопряжения

существует

лабильный комплекс

между

переносчиком и какой-

либо группой в активном центре фермента сопряжения, роль

которой скорее всего играет аденин связанного АДФ [87]. При

релаксации I —^ II в какой-то момент энергетический уровень,

на

котором находится электрон, понижается до акцепторного

уровня аденина. Уровни переносчика и аденина оказываются

разделенными барьером, но в такой системе возможен туннель-

ный

переход электрона на аденин [88]. В работе [89] (см. также

[79]) показано, что увеличение электронной плотности на аде-

нине

сопровождается резким повышением основности амино-

группы. Если в состав активного центра фермента сопряжения

АТФ-синтетазы

входит

электрофильная группа, например, кар-

боксил, то аденин реагирует с нею, образуя амидную связь.

В следующий момент релаксации уровень переносчика оказы-

вается ниже уровня аденина. Электронная плотность переходит

с аденина обратно на редокс-группу того же или следующего

переносчика электрона ЦПЭ, и связь аденина с карбоксилом

лабилизуется. На основе той же модели рассмотрено действие

разобщителей.

В работах Блюменфельда и Чернавского

[90—92]

(см. также

[79, 111]) дано обобщение этой концепции применительно к

трактовке элементарного акта любой ферментативной реакции.

Формулируется

«постулат,

согласно которому конформационное

изменение субстрат-ферментного комплекса, следующее за при-

соединением субстрата к активному центру фермента, вклю-

чает в себя кроме разрыва старых и образования новых вто-

ричных связей в макромолекуле белка также химические изме-

нения

субстрата, превращающие молекулу субстрата в моле-

кулу

или молекулы продукта. Таким образом, элементарный акт

ферментативной реакции заключается в конформационном из-

менении

макромолекулы (фермент-субстратного комплекса), и

скорость превращения

субстрат

— продукт определяется ско-

ростью этого конформационного изменения». На рис. 6.19 при-

ведена схема энергетических изменений на разных стадиях ка-

талитического разрыва некоторой связи А—В субстрата. В бы-

строй стадии / присоединения субстрата к ферменту происхо-

дит выделение свободной энергии AGi. Конформация белка не