Ферменты. Принципы классификации и номенклатуры. Структура и биологическая роль

Ферме́нты, или энзи́мы — обычно белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах. Реагенты в реакции, катализируемой ферментами, называются субстратами, а получающиеся вещества — продуктами. Ферменты специфичны к субстратам (АТФаза катализирует расщепление только АТФ, а киназа фосфорилазы фосфорилирует только фосфорилазу). Ферментативная активность может регулироваться активаторами и ингибиторами (активаторы — повышают, ингибиторы — понижают). Белковые ферменты синтезируются на рибосомах, а РНК — в ядре. Классификация ферментов: 1 класс: Оксидоредуктазы, катализирующие окисление или восстановление. Аэробные дегидрогеназы: -оксидазы (катализируют перенос протонов на О); - оксигеназы(присоединение О к субстрату). Анаэробные дегидрогеназы: -дегтдрогеназы(реакции дегидрирования);- редуктазы(реакц гидрирования); -Цитохромы (перенос элнктронов в процессах внутриклеточного дыхания); - пероксидазы (разлож Н2О2 с участием восст-го агента); - каталаза 9разлож Н2О2 без участия восст-го агента); - глутатион пероксидаза(разлож Н2О2 с участием глутатиона).

2 класс: Трансферазы, катализирующие перенос химических групп с одной молекулы субстрата на другую. Среди трансфераз особо выделяют -киназы, переносящие фосфатную группу, как правило, с молекулы АТФ, метилтрансферазы; - формилтрансферазы; -ацилтрансферазы; - гексозилтрансферазы; - аминотрансферазы.

3 класс: Гидролазы, катализирующие гидролиз химических связей. Пример: эстеразы, гликозидазы, пептидазы, амиджазы. 4 класс: Лиазы, катализирующие разрыв химических связей без гидролиза с образованием двойной связи в одном из продуктов. – декарбоксилазы(разрыв связи С-С); дегидратазы(С-О); С-N; C-S.

5 класс: Изомеразы, катализирующие структурные или геометрические изменения в молекуле субстрата: -рацемазы;- эпимеразы.

6 класс: Лигазы, катализирующие образование химических связей между субстратами за счет гидролиза АТФ: - глутаминсинтетаза; -ацилКоА-синтетаза; -карбоксилаза. Структура: Активность ферментов определяется их трёхмерной структурой.

Как и все белки, ферменты синтезируются в виде линейной цепочки аминокислот, которая сворачивается определённым образом. Каждая последовательность аминокислот сворачивается особым образом, и получающаяся молекула (белковая глобула) обладает уникальными свойствами. Несколько белковых цепей могут объединяться в белковый комплекс. Третичная структура белков разрушается при нагревании или воздействии некоторых химических веществ.