57. Номенклатура ферментов

В начальный период развития учения о ферментах им вали названия без определенной системы, по случай признакам, названию субстрата или типу катализируемой реакции. Так, фермент пепсин получил название от греческого слова «пепсис» — перевариваю, папаин — от сока папайи, богатого ферментом.

В 1961 г. постоянным комитетом по ферментам при Международном биохимическом союзе была разработана современная номенклатура и классификация ферментов, в соответствии с которой название ферментов составлялось из химического названия субстрата или названия той реакции которая осуществлялась ферментом. К латинскому названию корня субстрата, на который действует фермент, или названию процесса, катализируемого данным ферментом добавлялось окончание «аза» — мальтаза, лактаза. При этом для многих ферментов сохранились старые названия —трипсин, папаин и др.

58. Классификация ферментов. По типу катализируемых реакций ферменты подразделяются на 6 классов согласно иерархической классификации ферментов. Классификация была предложена Международным союзом биохимии и молекулярной биологии. Каждый класс содержит подклассы. Оксидоредуктазы. К классу оксидоредуктаз относят ферменты, катализирующие с участием двух субстратов окислительно-восстановительные реакции, лежащие в основе биологического окисления. Различают следующие основные оксидоредуктазы: аэробные дегидрогеназы, анаэробные дегидрогеназы, каталазу и пероксидазу.

Трансферазы. К классу трансфераз относят ферменты, катализирующие реакции межмолекулярного переноса различных атомов, групп атомов и радикалов. Различают трансферазы, катализирующие перенос одноуглеродных остатков, ацильных, гликозильных, альдегидных или кетонных, нуклеотидныхостатков, азотистых групп, остатков фосфорной и серной кислот и др. Например: фосфотрансферазы, гликозилтрансферазы и др.

Гидролазы. В класс гидролаз входит большая группа ферментов, катализирующих расщепление внутримолекулярных связей органических веществ при участии молекулы воды. Наименование их составляют по форме «субстрат-гидролаза». К ним относятся: эстеразы – ферменты, катализирующие реакции гидролиза и синтеза сложных эфиров; амидазы, ускоряющие разрыв амидных связей, отличных от пептидных, и протеазы др.

Лиазы. К классу лиаз относят ферменты, катализирующие разрыв связей С—О, С—С, С—N и других, а также обратимые реакции отщепления различных групп от субстратов не гидролитическим путем. Они играют важную роль в превращении органических веществ. В эту группу входят декарбоксилазы (карбокси-лиазы), углерод-кислород-лигазы и др.

Изомеразы - класс ферментов, катализирующих превращение некоторых органических веществ в их изомеры например глюкозофосфорную кислоту во фруктозофосфорную. Ферменты этой группы играют большую роль в обмене ществ, катализируя превращение важных промежуточ продуктов брожения и дыхания.

Лигазы - катализируют реакции соединения друг с другом двух молекул органических веществ, присоединение отдельных аминокислот к транспортным РНК ацетильных остатков к коферменту.

59. Характеристика ферментов. Ферменты - это белки-катализаторы химических реакций. Они контролируют почти все метаболические процессы, протекающие в организме, путем связывания суб-стратов - исходных веществ ферментативных реакций - и их химического превращения в продукты реакции. Ферменты, как и все белки, состоят из аминокислот и имеют первичную, вторичную, третичную и в большинстве случаев четвертичную структуру. В молекуле энзима выделяют активный центр - участок, ответственный за присоединение (связывание) субстрата и его превращения, - и регуляторные (аллостерические) центры, расположенные по всей молекуле фермента и регулирующие его активность.

По типу катализируемой реакции ферменты разделяют на 6 классов: 1.  Оксидоредуктазы катализируют окислительно-восстановительные ре¬акции. Пример - алкогольдегидрогеназа, окисляющая этиловый спирт до ацетальдегида. 2.  Трансферазы катализируют реакции переноса функциональных групп (метальной,  аминогруппы, кетогруппы и др.) между веществами. К этому классу ферментов относятся, например, аминотрансферазы - ас-парагиновая и аланиновая. 3.  Гидропазы катализируют реакции гидролиза - распада сложных ве¬ществ   с   присоединением   воды.   Пример   -   ферменты   желудочно-кишечного тракта (пепсин, амилаза, липаза), гидролизующие пищевые вещества. 4.  Лиазы катализируют распад веществ с образованием двойных связей (без участия воды) или добавление групп по месту двойных связей. Пример - декарбоксилазы аминокислот, отщепляющие СОг и образую¬щие амины. 5.  Изомеразы катализируют различные виды изомеризации, включая пе¬ренос групп внутри одной молекулы. Пример - триозофосфатизомераза, катализирующая взаимные превращения триозофосфатов. 6.  Лигазы, или синтетазы, катализируют реакции образования сложных веществ из более простых с затратой энергии макроэргической связи (чаще с распадом АТФ).