ФЕРМЕНТЫ КАК КАТАЛИЗАТОРЫ ОБЩЕГО КИСЛОТНОГО И ОБЩЕГО ОСНОВНОГО ТИПА
После связывания субстрата в области каталитического центра заряженные (или способные нести заряд) функциональные группы боковых цепей могут
Рис. 9.8. Неупорядоченное и упорядоченное присоединение субстратов А и В к фермецту и высвобождение продуктов Р и О из комплекса с ферментом Е.
Рис. 9.9. Схема механизма «пинг-понг» ферментативного катализа.
Рис. 9.10. Механизм «пинг-понг» при переаминировании. Е—СНО и 
комплексы фермента с пиридоксаль-фосфатом и пиридоксаминфосфатом соответственно. 
аланин, 
пируват, 
глутамат.)
участвовать в катализе в качестве кислотных или основных катализаторов.
Мы различаем две широкие категории ферментативного кислотно-основного катализа: общий кислотный (или основный) и специфический кислотный (или основный).
Реакции, скорость которых изменяется при изменении концентрации ионов 
или 
но не зависит от концентрации других кислот или оснований, присутствующих в растворе, рассматриваются как реакции, осуществляемые в результате специфического кислотного или специфического основного катализа. Реакции, скорость которых зависит от присутствия в растворе любых кислот (доноров протонов) и любых оснований (акцепторов протонов), рассматриваются как реакции, осуществляемые в результате общего кислотного или общего основного катализа.
Для того чтобы решить, какой именно катализ имеет место в данной ферментативной реакции — общий или специфический кислотный или основный, - нужно измерить скорость реакции в следующих условиях: 1) при различных 
но при постоянной концентрации буфера; 2) при фиксированном 
но при различных концентрациях буфера.
Если скорость реакции при постоянной концентрации буфера изменяется с изменением 
то имеет место специфический основный катализ (при pH > 7) или специфический кислотный катализ (при pH < 7). Если же скорость реакции при фиксированном 
возрастает с повышением концентрации буфера, то осуществляется общий основный катализ (при pH > 7) или общий кислотный катализ (при pH < 7).
В качестве примера специфического кислотного катализа рассмотрим превращение субстрата S в продукт Р. Реакция протекает в две стадии: за быстрой стадией, включающей обратимый перенос протона:
следует более медленная, лимитирующая скорость всего процесса стадия превращения протонированного субстрата в продукт:
Повышая концентрацию ионов гидрония 
мы повышаем концентрацию 
сопряженной кислотной формы субстрата; поскольку 
является субстратом лимитирующей стадии, возрастет и скорость полной реакции. Математически это можно записать следующим образом:
где P — продукт, 
время, к — удельная константа скорости, 
концентрация сопряженной кислотной формы субстрата.
Поскольку концентрация 
зависит одновременно от концентраций S и 
общее выражение для скорости реакции, катализируемой по типу специфического кислотного катализа, примет вид
Обратите внимание на свойственную специфическому кислотному катализу особенность: в выражение для скорости реакции входят только члены 
Рассмотрим теперь в дополнение к описанному выше специфическому кислотному катализу также и катализ, осуществляемый ионом имидазолия имидазольного буфера. Поскольку имидазол — это слабая кислота 
он является плохим донором протонов; поэтому реакция
протекает медленно и лимитирует скорость полной реакции. Отметим, что быстрая и медленная стадии в случаях специфического и общего кислотного катализа меняются местами. Выражение для скорости реакции в случае общего кислотного катализа часто имеет довольно сложный вид и поэтому здесь не рассматривается.
