Вопрос 54. Всего известно около 3 ооо различных ферментов, их делят на 6 классов.

1. Оксиредуктазы, или окислительно-восстановительные ферменты (дегидрогеназы, оксидазы, редуктазы, трансгидрогеназы, гидроксилазы). Они катализируют окисление или восстановление различных химических веществ.

2. Трансферазы. Представители этой группы ферментов катализируют перенос различных групп от одной молекулы к другой, например, фосфори-лирование, переаминирование. К ним принадлежат, например, трансамина-зы.

3. Гидролазы (пептидазы, эстеразы, гликозидазы, фосфатазы). Эти ферменты расщепляют белки, жиры и углеводы посредством гидролиза. Иг­рают особенно важную роль в пищеварении и в процессах пищевой техно­логии.

4. Лиазы. Катализируют реакции расщепления между атомами С; С и О; С и N; С и Hal. К ферментам этой группы относятся, например, декарбок-силазы, отщепляющие молекулу С0₂ от органических кислот.

5. Изомеразы (рацемазы, эпимеразы). Катализируют структурные из­менения в пределах одной молекулы органического соединения.

6. Лигазы (синтетазы). Катализируют образование связей С-О, C-S, С-N, С-С.

В опрос 55В составе фермента выделяют области, выполняющие различную функцию:

1. Активный центр-комбинация аминокислотных остатков (обычно 12-16), обеспечивающая непосредственное связывание с молекулой субстрата и осуществляющая катализ. Аминокислотные радикалы в активном центре могут находиться в любом сочетании, при этом рядом располагаются аминокислоты, значительно удаленные друг от друга в линейной цепи.

У ферментов, имеющих в своем составе несколько мономеров, может быть несколько активных центров по числу субъединиц. Также две и более субъединицы могут формировать один активный центр.

У сложных ферментов в активном центре обязательно расположены функциональные группы кофактора. В свою очередь в активном центре выделяют два участка:

• якорный (контактный, связывающий) - отвечает за связывание и ориентацию субстрата в активном центре,

• каталитический - непосредственно отвечает за осуществление реакции.

2. Аллостерический центр {alios - чужой) - центр регуляции активности фермента, который пространственно отделен от активного центра и имеется не у всех ферментов. Связывание с аллостерическим центром какой-либо молекулы (называемой активатором или ингибитором, а также эффектором, модулятором, регулятором) вызывает изменение конфигурации белка-фермента и, как следствие, скорости ферментативной реакции. В качестве такого регулятора может выступать продукт данной или одной из последующих реакций, субстрат реакции или иное вещество (см "Регуляция активности ферментов").

Алпостерические ферменты являются полимерными белками, активный и регуляторный центры находятся в разных субъединицах.

Вопрос 56 Использование очищенных индивидуальных ферментов в промышленности длительное время сдерживалось их дороговизной и невысокой устойчивостью. Ситуация стала изменяться с появлением ферментов, иммобилизованных на нерастворимых носителях. Применение ферментов, достаточно прочно связанных (иммобилизованных) с нерастворимыми полимерными материалами, прежде всего сделало процессы более технологичными. Появилась возможность использовать непрерывные процессы, основанные на пропускании раствора субстрата через колонку с иммобилизованным ферментом. Исчезла проблема отделения прореагировавших компонентов от фермента, резко повысилась эффективность использования фермента. Оказалось также, что связывание с носителем часто повышает термическую устойчивость фермента. В случае протеаз иммобилизация существенно ослабляет взаимодействие между отдельными молекулами фермента, приводящее к самоперевариванию (автолизу). Предложено большое число разнообразных методов иммобилизации, основных как на физической сорбции, так и на ковалентном присоединении белков к носителям. Одним из наиболее популярных химических приемов является обработка глутаровым альдегидом смеси фермента и полимерного носителя, содержащего аминогруппы.