Специфічність дії ферментів, Класифікація і номенклатура ферментів - Будова і властивості ферментів
Кожен ензим діє на певний субстрат або групу речовин, які подібні за своєю структурою. Специфічність дії ферментів пояснюється схожістю конфігурації активного центру і субстрату. У процесі взаємодії утворюється фермент-субстратний комплекс.
Класифікація і номенклатура ферментів
Існує два типи назв ферментів: тривіальна (робоча) і систематична.
Робоча назва ферменту складається з назви субстрату, назви типу каталітичної реакції і закінчення аза. Наприклад:
Лактат + дегідрогенізація - лактатдегідрогеназа. Це фермент окиснення (дегідрогенізації) лактату.
За систематичною номенклатурою назва ферменту складається з назви субстрату, на який діє фермент, назви типу хімічної реакції і закінчення - аза. За цією номенклатурою назва лактатдегідрогенази пишеться так:
Лактат : НАД - оксидоредуктаза (суб. І : суб. ІІ - тип хім. реакції)
Поряд із цим, зберігаються також назви давно відомих ферментів (історична назва), наприклад пепсин, хімотрипсин, каталаза тощо.
За офіційною міжнародною класифікацією, ферменти діляться на 6 класів, залежно від типу каталізованих реакцій:
- 1. Оксидоредуктази - ферменти, які каталізують окисно-відновні реакції. 2. Трансферази - ферменти, які каталізують міжмолекулярне перенесення різних хімічних груп. 3. Гідролази, які каталізують реакції гідролітичного розщеплення внутрішньомолекулярних зв'язків. 4. Ліази, які каталізують реакції негідролітичного розщеплення з утворенням подвійних зв'язків, і навпаки - приєднання груп у місцях подвійних зв'язків. 5. Ізомерази, які каталізують реакції ізомеризації. 6. Лігази (синтетази) - ферменти, які каталізують з'єднання двох молекул із використанням енергії фосфатного зв'язку. Джерелом енергії для таких реакцій служить АТФ або інші нуклеозидтрифосфати.
Класи ферментів діляться на підкласи, а вони - на підпідкласи.
Підклас уточнює дію ферменту, вказуючи на природу субстрату. Ще більше конкретизує дію ферменту підпідклас, що вказує на природу субстрату чи акцептора, який бере участь у реакції. Згідно з класифікацією, для кожного ферменту існує шифр, що містить 4 кодові числа, які розділяють крапками. 1 цифра шифру означає клас, 2 - підклас, 3 - підпідклас, 4 - порядковий номер ферменту у підкласі.
Наприклад, фермент цитохромоксидаза за міжнародною класифікацією має шифр 1.9.3.1, для лактатдегідрогенази шифр представлений цифрами 1.1.1.27.
Оксидоредуктази
Оксидоредуктази - це ферменти, що каталізують окисно-відновні процеси. Окисненням називається процес віднімання електронів від елемента. Зворотний до окиснення процес називається відновленням.
Але, оскільки окиснення одних речовин супроводжується відновленням інших, то всі ці перетворення об'єднуються під назвою окисно-відновних процесів. У живих організмах окиснення відбувається за допомогою відняття атомів водню або електронів від субстратів (донаторів). Акцептором атомів водню або електронів можуть бути різні речовини - нікотинамідні коферменти (НАД, НАДФ), флавінові коферменти (ФМН, ФАД), іони металів, кисень, дисульфідні сполуки та ін.
Оксидоредуктази поділяються на 17 підкласів. Цим ферментам належить дуже важлива роль у життєдіяльності організмів. Детальніше ми з ними познайомимось при вивченні тканинного дихання. Субстратами оксидоредуктаз можуть бути спирти, кислоти, альдегіди, кетони, NH2, NH, SH-групи, гем і його похідні та інші. Назви цим ферментам даються за принципом: донатор: акцептор-окcидоредуктаза. Так, фермент, що окиснює лактат до пірувату, називається лактат: НАД-оксидоредуктазою.
За тривіальною (робочою) номенклатурою, оксидоредуктази, що відщеплюють атоми водню або електрони від субстрату окиснення і передають їх на будь-який акцептор, крім кисню або перекису водню, називаються дегідрогеназами.
Трансферази
Трансферази каталізують реакції міжмолекулярного переносу хімічних груп і залишків від одного субстрату (донор) до іншого (акцептор). Назва цих ферментів за міжнародною класифікацією будується так: донатор:акцептор - транспортована група - трансфераза. Наприклад, фермент, який каталізує реакцію перенесення фосфорної групи з АТФ на гексозу - гексокіназа, а повна - АТФ:D-гексозо-6-фосфотрансфераза. Трансферази, залежно від виду переношуваних груп, діляться на 8підкласів. Ті, що переносять СН3-групи, називаються метилтрансферазами; переносники NH2-груп отримали назву амінотрансфераз. Розрізняють ще трансферази, що переносять залишки ацилів - ацилтрансферази; залишки карбоксильних груп - карбокситрансферази. Є також трансферази, що переносять залишки альдегідів, кетонів тощо. Досить поширений підклас ферментів, що переносять залишки фосфорної кислоти на АДФ або від молекули АТФ на субстрат. Такі фосфотрансферази називають ще фосфокіназами.
За поширенням трансферази близькі до оксидоредуктаз. Вони беруть участь у реакціях взаємоперетворень різних речовин, знешкодженні природних та чужорідних сполук. Деякі трансферази використовуються в діагностиці захворювань. Наприклад, АлАТ, АсАТ - для діагностики гострих гепатитів та інфаркту міокарда; креатинкіназа - для виявлення уражень скелетних м'язів.
Гідролази
Гідролази - це ферменти, що каталізують розрив зв'язків у субстратах із приєднанням елементів молекули води. Гідролаз нараховується до 460.
До гідролаз відносять травні ферменти (ліпази, протеази, глікозидази) та багато іншихи.
Гідролази входять до складу лізосом та інших органоїдів, де сприяють розпаду біомакромолекул на прості речовини.
Ліази
Ліази каталізують відщеплення від субстрату негідролітичним шляхом якої-небудь групи з утворенням подвійного зв'язку або, навпаки, приєднання групи в місці подвійного зв'язку. Вони каталізують розрив зв'язків С-С, С-N, С-О, С-S. У зв'язку з цим, розрізняють такі підкласи:
- - С _ С - ліази. До них відносять декарбоксилази. Під впливом декарбоксилаз відбувається декарбоксилювання амінокислот та альфа-кетокислот; - С - О - ліази називаються ще гідроліазами, а за тривіальною номенклатурою - дегідратазами (гідратазами). Наприклад, карбангідраза (карбонатгідроліаза), яка розщеплює вугільну кислоту на СО2 і Н2О, а також фумаратгідратаза, під впливом якої відбувається гідратація фумарової кислоти з утворенням яблучної; - С - N - ліази - це ферменти, які відщеплюють аміак або амідинові групи. Наприклад, аргініносукцинат-ліаза розкладає аргінінбурштинову кислоту на фумарову й аргінін, що має місце під час утворення сечовини; - альдолази - це ферменти, що каталізують розрив гексозофосфатів на дві тріози. Наприклад, фруктозо-1,6-дифосфат розщеплюється на дві тріози - гліцеральдегід-3-фосфат і діоксіацетонмонофосфат.
Ізомерази
Ізомерази каталізують різноманітні процеси ізомеризації. В їх складі є декілька підкласів:
- - рацемази, які каталізують перетворення L-амінокислот на D_амінокислоти; - епімерази, які каталізують взаємне перетворення цукрів, наприклад, галактози в глюкозу; - мутази, які каталізують перенесення хімічних груп з однієї частини молекули в іншу.
Кофактором тут часто виступає похідне вітаміну В12. Розрізняють ще цис-трансізомерази, внутрішньомолекулярні оксидоредуктази, внутрішньомолекулярні трансферази.
Лігази (синтетази)
Лігази (рис. 4) каталізують процеси конденсації двох молекул за рахунок енергії АТФ (або ГТФ, УТФ). Ці ферменти призводять до утворення нових зв'язків, звідки і походить назва цього класу ферментів (від лат. лігаре - зв'язувати). Інша назва - синтетази, оскільки вони є каталізаторами біосинтетичних процесів.
Похожие статьи
-
Вступ - Будова і властивості ферментів
Обмін речовин в організмі живої істоти можна визначити як сукупність всіх хімічних перетворень, яким піддаються сполуки, що надходять ззовні. Ці...
-
Механізм дії ферментів - Будова і властивості ферментів
З'ясування механізмів, що лежать в основі каталітичного дії ензимів, є однією з фундаментальних завдань і актуальних проблем не тільки ензимології, а й...
-
Літературний огляд, Будова ферментів - Будова і властивості ферментів
Будова ферментів За хімічною природою ферменти - це білки, що проявляють каталітичні властивості, тобто вони прискорюють перебіг різних хімічних...
-
В організмі дорослої людини є 639 м'язів. Наймасивніший - великий сідничний м'яз, а найменший - стремінний. Загальна маса скелетної мускулатури складає...
-
Энзимотерапия - Использование ферментов в медицинской практике в качестве лекарственных средств
Энзимотерапия - это использование ферментов в качестве лекарственных средств. Использование ферментов в качестве терапевтических средств имеет много...
-
В каждом организме (животном, растительном или микробной клетке) все время происходят сложные процессы превращения веществ. Велика роль в этих процессах...
-
Энзимодиагностика - Использование ферментов в медицинской практике в качестве лекарственных средств
Энзимодиагностика заключается в постановке диагноза заболевания (или синдрома) на основе определения активности ферментов в биологических жидкостях...
-
Переносимость и побочные эффекты - Ферменты в гастроэнтерологии
Побочные эффекты при применении ферментных препаратов встречаются крайне редко (менее 1%) и носят чаще всего дозазависимый характер. В моче больных,...
-
Состав ферментных препаратов - Ферменты в гастроэнтерологии
При нарушении пищеварения применяются различные лекарственные средства, содержащие ферменты. В зависимости от состава ферментные препараты можно...
-
1. Самыми распространенными ферментативными препаратами являются комплексы ферментов желудочно-кишечного тракта (Фестал, Панзинорм форте, Мезим форте,...
-
Роль витаминов в построении ферментов
Витамины - это низкомолекулярные органические вещества самого разнообразного строения, которые не синтезируются в организме, но являются жизненно...
-
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми. Більшість відомих на сьогодні антибіотиків, які успішно використовуються в медицині, ветеринарії і...
-
Будова, функції головного мозку. - Розлади вимови
У головному мозку людини розрізняють три частини, відмінні щодо еволюційного минулого та функціонального значення: найдавнішу - стовбур головного мозку...
-
Ферменты (от латинского слова fermentum - закваска) - белки, которые обладают каталитической активностью и характеризуются очень высокой специфичностью и...
-
Гриби розмножуються безстатевим і статевим способами. Безстатеве розмноження відбувається частинами міцелію або окремими клітинами, які дають початок...
-
Глутатіон редуктаза (GR, NADPH-залежна глутатіон оксидоредуктаза; ЕС 1.6.4.2.) - фермент, який відновлює глутатіон за рахунок окиснення NADPH. GSSG + 2...
-
Свойства ферментов - Питательные вещества
Важнейшим свойством ферментов является преимущественное одной из нескольких теоретически возможных реакций. В зависимости от условий ферменты способны...
-
Клинические особенности применения - Ферменты в гастроэнтерологии
Одним из важных факторов, определяющих успех лечения, является правильный выбор ферментного препарата, его дозы и продолжительности лечения. При выборе...
-
Форма тіла пінгвінів обтічна, що ідеально для пересування у воді. Мускулатура і пристрій кісток дозволяють їм під водою працювати крилами майже як...
-
Алкалоїди, їх класифікація Алкалоїди - це група органічних азотовмісних речовин, переважно рослинного походження, що мають лужний характер та високий...
-
Сіупінь 0 Зоб відсутній (кожна з часток ЩЗ не перевищує розміру дистальної фаланги великого пальця руки пацієнта) Ступінь І Зоб пальпується, але...
-
Гомеостаз тканин і органів порожнини рота забезпечує фізиологічне функціонування і опір до впливу негативних факторів навколишнього середовища....
-
Україна за підсумком 2014 року експортувала 27 млн ??тонн зернових вантажів. Експорт цих вантажів відбувається через морські порти (95%), з...
-
Антидіабетичні властивості лікарських рослин, поширених на території України
Вступ На сьогоднішній день у світі нараховується понад 170 млн хворих на цукровий діабет (ЦД); більше того, передбачається, що у 2025 р. показник...
-
Краткая фармакологическая характеристика - Ферменты в гастроэнтерологии
Ацидин-пепсин - препарат, содержащий протеолитический фермент. Получают из слизистой оболочки желудка свиней. Таблетки по 0,5 и 0,25 г содержат 1 часть...
-
Ферменты рестриктазы - Великие открытия в генетике ХХ века
Прорыва, приведшего ко всем предыдущим открытиям, могло и не случиться, если бы не бактериальный вирус, следующее открытие было также сделано благодаря...
-
ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ В ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИИ - Ферменты в гастроэнтерологии
Ферментные препараты - это группа фармакологических средств, способствующих улучшению процесса пищеварения. Нарушения процесса пищеварения различной...
-
Фермент витамин гормон здоровье Нормальное существование человеческого организма и здоровья в целом зависит от многих фактором, немаловажным из которых...
-
Гормоны могут влиять на поведение, воздействуя на сенсорно-перцептивные механизмы, на активность нервной системы и на эффекторные механизмы, необходимые...
-
Ферменты участвуют в процессе пищеварения, помогая организму перерабатывать пищу. Они нормализуют обмен веществ, способствуя снижению веса. Укрепляют...
-
Ферменты используют различные вещества для создания нашего организма. Но они могут не только созидать, но и разрушать уже построенное. Ферменты --...
-
В зависимости от химической природы ферменты делятся на простые и сложные [11]: Простые ферменты состоят только из аминокислот - например, пепсин,...
-
Ферменты, или энзимы (от лат. fermentum, греч. жэмз, ?нжхмпн -- закваска) -- обычно белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы,...
-
Инъекционные лекарственные средства - это стерильные растворы, эмульсии или суспензии. Растворы для инъекций должны быть прозрачными и практически...
-
Ферментні препарати, які отримують на основі грибних штамів-продуцентів, широко застосовуються в процесах отримання вина, плодово-ягідних соків, джемів,...
-
Роль мінеральних речовин в живих організмах
З неорганічних речовин організм крім води потребує постійного надходження мінеральних солей. І хоча вони становлять не більше 4 % від маси тіла, набір їх...
-
Гломерулонефрит, не обумовлений системним захворюванням, називається первинним гломерулонефритом; при цьому всі системні прояви (наприклад, набряк...
-
Розташований даний вид нерва в кістковому каналі, який є вузьким, там він може порушуватися, коли виникає запальний процес або виникають проблеми з...
-
Властивості води, Чудесні зцілення водою - Водойми рідного краю. Їх стан та охорона
Володимир Леліков вважає, що вода, яку ми споживаємо, впливає на емоційний стан людини та здатність її організму до цілісного, ефективного...
-
Дефицит витаминов чаще всего встречается у людей в холодное время года, когда свежие полезные продукты не всегда доступны. Существует два вида недостатка...
Специфічність дії ферментів, Класифікація і номенклатура ферментів - Будова і властивості ферментів