Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Современная классификация ферментов разработана в 1961 г. Комиссией по ферментам Международного биохимического союза. В основу классификации положен тип катализируемой реакции, которая является специфичным для каждого фермента.
Согласно этой классификации все ферменты делят на 6 главных классов:
1. Оксидоредуктазы – катализируют окислительно-восстановительные реакции;
2. Трансферазы – катализируют реакции межмолекулярного переноса групп атомов и радикалов;
3. гидролазы– катализируют реакции расщепления при участии воды;
4. лиазы – катализируют реакции внутримолекулярного негидролитического расщепления, с образованием двойной связи или присоединения по двойной связи;
5. изомеразы – катализируют реакции изомеризации;
6. лигазы (синтетазы) – катализируют реакции синтеза с затратой энергии.
1. Оксидоредуктазы – делятся на подклассы в зависимости от типа реакции окисления:
а). Дегидрогеназы – отнимают от субстрата 2 атома водорода в виде двух протонов и двух электронов. Делятся на аэробные и анаэробные дегидрогеназы.
- аэробные дегидрогеназы (оксидазы) передают отнятый водород на кислород с образованием воды или перекиси водорода:
H
S + 1/2O2 S + H2O
H
CH2OH CH2OH
|
|
|
ОH O2 H2O2 H
| |||||
OH H OH
H OH H OH
Глюкоза глюколактон
- анаэробные дегидрогеназы (редуктазы) катализируют перенос атомарного водорода на промежуточный субстрат. В общем виде:
H H
S + S1 S + S1
H H
Все оксидоредуктазы – сложные ферменты. Непосредственными переносчиками водорода от субстрата являются коферменты дегидрогеназ. Большинство дегидрогеназ в качестве коферментов содержат НАД, НАДФ.
НАД НАДН2
|
ОН О
Молочная кислота ПВК (пировиноградная кислота)
в). оксигеназы – катализируют реакции, в ходе которых кислород включается в состав окисляемого субстрата.
Делятся на моно- и диоксигеназы:
- монооксигеназы (гидроксилазы) – включают в состав субстрата один атом молекулы кислорода, а второй восстанавливается до Н2О. Донором Н2 обычно является НАДФН2.
НАДФН2 НАДФ
S - H + O2 S –OH + H2O
- диоксигеназы – присоединяют к субстрату оба атома O2
S + O2 SO2
г). пероксидаза и каталаза – гемсодержащие ферменты. Катализирующие реакции с участием Н2O2.
Простетическая группа имеет одно и тоже строение, содержит трехвалентное железо.
Пероксидаза окисляет органические соединения в организме с помощью O2 или разлагает ее с выделением активного кислорода:
H
S + Н2O2 S + 2 H2O
H
Н2O2 H2O + O
Каталаза разлагает Н2O2 на H2O и молекулярный кислород:
2 Н2O2 2 H2O + O2
д). цитохромы – система ферментов, катализирующих перенос электронов на молекулярный кислород:
O2 + 4e 2О2-
Цитохромы являются гемопротеинами и завершают все окислительные процессы в клетках.
2. Трансферазы
Делятся на подклассы в зависимости от характера переносимых группировок:
а). метилтрансферазы – переносят метильную группу:
R-CH3 + R1-H R-H + R1- CH3
б). аминотрансферазы (трансаминазы) – переносят аминогруппу в реакциях переаминирования с кетокислотами:
R1 R2 R2
СН-NH2 + C=O R1 - CO-COOH + CH-NH2
COOH COOH COOH
в). фосфотрансферазы – переносят остаток фосфорной кислоты:
OH OH
R – P=O + R1 -H R- H + R1 -P=O
OH OH
Если донором фосфорного остатка является АТФ, то фосфотрансферазы еще называют киназами!!!
|
|
ОН ОН ОН ОН
Н ОН Н ОН
глюкоза глюкозо-6-фосфат
г). гликозилтрансферазы – переносят остаток моносахарида - гликозил;
д). ацилтрансферазы – переносят кислотный остаток R-C=O и др.
3. Гидролазы
Делятся на подклассы в зависимости от характера субстрата. Основными из них являются:
а). эстеразы - ускоряют гидролиз сложных эфиров спиртов с органическими и неорганическими кислотами.
Важнейшие подподклассы эстераз:
- гидролазы эфиров карбоновых кислот (представитель – липаза).
Липаза ускоряет гидролиз внешних сложноэфирных связей в молекуле триглицеридов
СН2-О-СО-R СН2-ОH
CH –O-CO-R + 2H2O CH – O-CO – R + 2R-COOH
СН2-О-СО-R СН2-ОH
- фосфатазы – гидролизуют фосфорные эфиры. Например, глюкозо-6-фосфатаза:
CH2O- РО3Н2 CH2OH
|
|
+ 2H2O + Н3РО4
ОН ОН ОН ОН
ОН ОН
Глюкозо-6-фосфат глюкоза
б). гликозидазы – расщепляют гликозидные связи в молекулах углеводов. Представители: сахараза, мальтаза,амилаза и др.
CH2OH CH2OH CH2OH
|
ОН ОН ОН ОН
ОН ОН ОН
Мальтоза глюкоза
в). пептидгидролаза – ускоряют гидролиз пептидных связей в белках и пептидах. Пептидгидролазы делятся на подподклассы:
1. Протеиназы или пептидил-пептидгидролазы или эндопептидазы. Они расщепляют пептидные связи внутри белковой молекулы, разлагая ее до пептидов. К ним относятся пепсин, трипсин, химитрипсин и др. ферменты. Их важная особенность – селективный характер действия. Они гидролизуют пептидные связи, образованные только определенными аминокислотами.
2. Пептидазы или экзопептидазы, отщепляющие концевые аминокислоты. К ним относятся:
- аминопептидазы (отщепляют N-концевые аминокислоты);
- карбоксипептидазы (отцепляют С - концевые аминокислоты).
г). амидазы – гидролизуют амиды кислот. Представители: уреаза, аспарагиназа и др.
NH2-CO - NH2 + H2O 2 NH3 + CO2
Мочевина уреаза
4. Лиазы
Систематические названия ферментов этого класса образуют из названия субстрата,затем указывают отщепляемую группу и затем добавляют слово лиаза. Делятся на подклассы в зависимости от действия на связи:
а). С – С – лигазы. К ним относятся ферменты декарбоксилазы.
Например:
CН3
СО CН3 – С=О + CO2
СООН пируват- Н
ПВК декарбоксилаза
б). С-О- лигазы (гидролиазы). К ним относятся гидратазы
+ Н2О
СООН-СН=СН-СООН ОН-СН-СООН
фумаровая к-та - Н2О СН2 – СООН (яблочная к-та)
фумаратгидратаза
в). С-N-лиазы и др. Например, аспартат-аммиак-лиаза, катализирующая расщепление аспартата до фумарата и аммиака.
5. Изомеразы
Систематическое название ферментов этого класса образуют по схеме: субстрат-тит реакции изомеризации-изомераза. При внутримолекулярном переносе групп ферменты имеют тривиальные названия мутызы.Катализируют различные реакции изомеризации (90 ферментов). Например превращение глюкозы-6-фосфат во фруктозу –6-фосфат.
CH2O- РО3Н2 CH2O- РО3Н2
| |||||||
|
ОН
ОН ОН глюкозофосфат- ОН CH2OН
ОН изомераза
ОН
α-глюкоза-6-фосфат β-фруктоза-6-фосфат
CH2O- РО3Н2 CH2OН
ОН ОН фосфоглюкомутаза
ОН O- РО3Н2
ОН ОН
Глюкоза-6-фосфат глюкоза-1-фосфат
Мутаротаза осуществляет взаимные превращения α- и β- изомеров.
6. Лигазы (синтетазы)
Систематическое название образуется по схеме: А: В лигаза (образующая АДФ), где А и В – соединяющиеся молекулы, в скобках указывается продукт расщепления нуклеозидтрифосфата, который использовался в данной реакции. Делятся на подклассы, ускоряющие реакции синтеза различных связей.
а). С-С-лигазы. Представителями лиаз, образующих С-С-связи, являются карбоксилазы, вызывающие удлинение углеродных цепей.
Например, пируваткарбоксилаза:
CН3 СООН
СО + CO2 + АТФ СН2 + АДФ + Фн
СООН С= О
СООН
ПВК оксилоацетат
б). С-О-лигазы. Такой тип связи возникает при действии аминоацил-тРНК-синтетаз, активирующих аминокислоты и передающих их на т-РНК:
АТФ АМФ + ФФн
R-CH-COOH + тРНК R-CH-CO~тРНК
NH2 NH2
в). С-N-лиазы. Эти ферменты участвуют, например, в синтезе различных амидов. К ним относится аспарагинсинтетаза.
NH2
СООН С=О
CH2 NH3 АТФ АДФ + Фн CH2
СН-NH2 СН-NH2
COOH COOH
Асп. Асн.
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 976 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!