Специфичность действия ферментов заключается в том, что каждый фермент катализирует превращение одного субстрата или группы субстратов, сходных по своей структуре. 5
Существуют следующие виды специфичности:
- Абсолютная (индивидуальная) специфичность. 1 Фермент катализирует превращение лишь одного определённого субстрата. 1 Например, каталаза расщепляет только перекись водорода, уреаза — только мочевину. 1
- Групповая специфичность. 1 Ферменты действуют на группу сходных по структуре субстратов, имеющих одинаковый тип связи. 1 Например, пепсин расщепляет те белки, которые содержат пептидные связи, образованные ароматическими аминокислотами, липаза — гидролизует сложноэфирные связи в различных по структуре триацилглицеринах. 1
- Стереохимическая (пространственная) специфичность. 1 Фермент катализирует превращение только одного стереоизомера субстрата. 1 Например, фумараза может расщеплять лишь trans-изомер — фумаровую кислоту и не взаимодействует с cis-изомером — малеиновой кислотой. 1
Теории, объясняющие специфичность ферментов:
- Модель «ключ-замок». 27 В 1890 г. Эмиль Фишер предположил, что специфичность ферментов определяется точным соответствием формы фермента и субстрата. 2
- Модель индуцированного соответствия. 27 В 1958 г. Дениел Кошланд предложил модификацию модели «рука-перчатка». 2 Ферменты, в основном, — не жёсткие, а гибкие молекулы. 2 Активный центр фермента может изменить конформацию после связывания субстрата. 2 Боковые группы аминокислот активного центра принимают такое положение, которое позволяет ферменту выполнить свою каталитическую функцию. 2 В некоторых случаях молекула субстрата также меняет конформацию после связывания в активном центре. 2