Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6: Біохімічні реакції

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    66695

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Біохімія - це вивчення хімії життя. Його можна вважати галуззю молекулярної біології, можливо, більш орієнтованою на конкретні молекули і їх реакції, або галуззю хімії, орієнтовану на складні хімічні реакції, що відбуваються в живих організмах. Можна здогадатися, що перше застосування біохімії сталося близько 5000 років тому, коли хліб виготовляли з використанням дріжджів.

    Сучасна біохімія, однак, мала відносно повільний старт серед наук, як і сучасна біологія. Публікація Ісаака Ньютона Principia Mathematica в 1687 році передувала Дарвіну Походження видів у 1859 році майже 200 років. Я вважаю це дивовижним, тому що ідеї Дарвіна багато в чому простіші та легші для розуміння, ніж математична теорія Ньютона. Більшу частину затримки слід пояснити фундаментальним конфліктом між наукою та релігією. Фізичні науки пережили цей конфлікт раннім свідком знаменитого переслідування Галілея католицькою церквою в 1633 році, під час якого Галілей був змушений відмовитися від свого геліоцентричного погляду, Але конфлікт релігії з еволюційною біологією триває і донині. Досягнення біохімії спочатку затримувалися, оскільки довго вважалося, що життя не підпорядковується законам науки так, як не-життя, і що тільки живі істоти можуть виробляти молекули життя. Безумовно, це було скоріше релігійне переконання, ніж наукове. Тоді Фрідріх Вельер в 1828 році опублікував свою знакову роботу про синтез сечовини (відходів, що нейтралізує токсичний аміак перед виведенням з сечею), продемонструвавши вперше, що органічні сполуки можуть створюватися штучно.

    Тут ми наводимо математичні моделі деяких важливих біохімічних реакцій. Почнемо з введення корисної моделі хімічної реакції: закон масової дії. Потім ми моделюємо, які можуть бути найважливішими біохімічними реакціями, а саме ті, що каталізуються ферментами. Використовуючи математичну модель кінетики ферментів, розглянуто три основні ферментативні властивості: конкурентне інгібування, аллостеричне інгібування та кооперативність.

    • 6.1: Закон масового позову
    • 6.2: Кінетика ферментів
    • 6.3: Конкурентне гальмування
      Конкурентне гальмування відбувається, коли молекули інгібіторів конкурують з молекулами субстрату за зв'язування з активною ділянкою того ж ферменту Коли інгібітор зв'язується з ферментом, жоден продукт не виробляється, тому конкурентне інгібування зменшить швидкість реакції.
    • 6.4: Аллостеричне гальмування
      Термін аллостерія походить від грецького слова аллос, що означає різні, і стерео, що означає твердий, і відноситься до ферменту з регулюючим зв'язуючим сайтом окремо від його активного вузла зв'язування. У нашій моделі аллостеричного інгібування передбачається, що молекула інгібітора зв'язується зі своїм власним регуляторним сайтом на ферменті, що призводить або до зниженої спорідненості зв'язування субстрату з ферментом, або зниженою швидкістю перетворення субстрату в продукт.
    • 6.5: Співпраця