Типичные реакции метаболизма
и классификация ферментов.
Известно более 10 тысяч ферментов. Чтобы ориентироваться в этом множестве была введена систематика ферментов в соответствии с типами тех реакций, которые они катализируют. Основные классы ферментов Класс :Оксиредуктазы К этому классу относятся все ферменты, которые катализируют окислительно-восстановительные реакции. Под этим термином понимается реакция, которая сопровождается присоединением электрона (восстановление), отдачей электрона (окисление) или присоединением или отдачей атома водорода. Если в процессе окисления субстрат теряет водород, то фермент такой реакции носит название дегидрогеназа. Эта реакция обратима и фермент обратной реакции называется редуктаза.
![]() ![]()
Если непосредственным акцептором отнимаемого от субстрата водорода выступает кислород, то фермент называется либо оксидаза
либо, если кислород внедряется в субстрат ─ монооксидаза (гидроксилаза), когда в субстрат внедряется один атом кислорода
или диоксидаза, когда в субстрат внедряются два атома кислорода
Переход электрона осуществляют цитохромы: цитохромоксидаза
Класс: Трансферазы Эти ферменты катализируют всевозможные реакции переноса групп или атомов от одного соединения к другому. Ферменты этого класса переносят аминогруппы (аминотрансферазы), метильные группы (метилтрансферазы), ацетильные группы (ацетилтрансферазы) и др. Например, аминотрансферазы (трансаминазы) переносят аминогруппы аминокислот на кетокислоты. Таким путем достигается эффект последовательной перестройки молекул в процессе обмена веществ. Если переносится остаток фосфорной кислоты от нуклеозидфосфатов, то такой фермент называется киназой. Важнейшей чертой процесса переноса является возможность переносить вместе с той или иной группой атомов и энергию, заключенную в химических связях, и тем самым создать условия для работы механизмов, осуществляющих процессы сопряжения различных биохимических реакций, когда энергия, выделяемая в одних реакциях, тут же расходуется на протекание других. Класс (Гидролазы) Эти ферменты можно рассматривать как трансферазы, переносящие ту или иную группировку на молекулу воды в реакциях гидролиза углеводов, белков, жиров. Гидролазы катализируют расщепление связей С-С, С-O, C-N, O-P и ряда других.
R1 H R1-H
R2 H R2-OH
К числу гидролаз относится, в частности, протеазы. Смысл их химической работы заключается в том, что они разрывают пептидные связи между группами CO и NH, входящими в состав белковых молекул, что приводит к разрушению первичной структуры последних: R1─CO─NH─R2 + H─OH → R1─CO─OH + NH2─R2
Легко видеть, что этот процесс можно рассматривать как перенос группы R1─CO─ на гидроксил ОН, а NH─ на водород Н. К группе гидролаз относятся пепсин, трипсин, химотрипсин и другие, участвующие в процессе пищеварения. Протеазы проявляют большую активность. Так, 1 г пепсина способен разложить за два часа 25 кг сваренного яичного белка. Однако в организме эти ферменты часто находятся в неактивном состоянии. Неактивные формы называются энзимогенами(«порождающими энзимы»). Активация энзимогена обусловлена отщеплением от белковой молекулы небольшого фрагмента – пептида с относительно малой молекулярной массой, удаление которого делает молекулу фермента способной вступать в промежуточные соединения с субстратом. Это один из способов, которым осуществляется регулирование деятельности ферментов. Иногда один и тот же фермент способен катализировать гидролиз связей самой разной природы. Так, некоторые протеазы могут даже с большей эффективностью гидролизовать сложные эфиры, выступая как эстеразы(«эстер» - сложный эфир). Важнейшими представителями эстераз являются липазы,ускоряющие гидролиз жиров – их ращепление на жирные кислоты и глицерин. В организме человека и животных липазы, содержатся в соке, выделяемой поджелудочной железой и печенью. Очень большую роль играют ферменты, вызывающие гидролиз органических соединений фосфорной кислоты, называемыефосфатазами (дифосфатазами), которые регулируют присоединение фосфорной кислоты к различным углеводам или их отщепление. Процессы дыхания и брожения проходят через стадии образования и распада соединений фосфорной кислоты с глюкозой, с помощью которых организму удается использовать энергию, заключенную в углеводах (сахаре и крахмале).
Класс: Лиазы К ним относятся ферменты, негидролитически разрывающие связи C-C, C-O, C-N, C-S и некоторые другие путём элиминирования (отщепления) различных молекул с одновременным образованием кратных связей. В обратной реакции лиазы катализируют присоединие по двойной связи различных молекул (NH3, H2О). Относящиеся к лиазам декарбоксилазыотщепляют карбоксильную группу, альдолазы ускоряют реакции альдольного расщепления. Лиазы катализируют также и реакции образования новых связей, но без участия АТФ и других соединений с макроэргическими связями. В этом случае их называют синтазами.
Класс: Изомеразы Ферменты этого класса катализируют реакции изомеризации то есть процессы структурной или пространственной перестройки молекул. К ним относятсярацемазы, таутомеразы, циклоизомеразы Рацемазы катализируют взаимный переход оптических изомеров из L-формы в D-форму и обратно, циклоизомеразы – из открытой формы в циклическую
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ![]() ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (864)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |