2.2.8. Классификация ферментов

В соответствии с принятой номенклатурой классификация фермен-тов проводится в зависимости от типа катализируемых ими реакций, кроме того, учитывается природа субстратов, акцепторов и расщепляемых связей, а также особенности строения отщепляемых, присоединяемых или перено-симых групп. По типу катализируемых реакций все ферменты подразде-ляют на шесть классов:

1. Оксидоредуктазы – окислительно-восстановительные ферменты;

2. Трансферазы – катализируют реакции переноса атомных группи-ровок от молекулы донора к молекуле акцептора;

3. Гидролазы – катализируют гидролитическое расщепление ве-ществ с участием молекул воды;

4. Лиазы – катализируют отщепление групп от органических суб-стратов с образованием двойных связей или присоединение определённых группировок за счёт разрыва двойных связей;

5. Изомеразы – ферменты, катализирующие реакции изомеризации;

6. Лигазы (синтетазы) – катализируют реакции синтеза веществ, ко-торые сопряжены с гидролизом молекул АТФ или превращениями других макроэргических соединений.

В каждом из шести классов ферментов проводится их разделение на подклассы, а в подклассе выделяют группы ферментов, называемые под-подклассами. В каждом подподклассе отдельные ферменты записываются в определённой нумерации. Согласно такой группировке каждый фермент имеет классификационный номер, который записывается в виде четырёх чисел, разделённых точками. Первое число (записанное слева) указывает принадлежность фермента к одному из шести классов, следующее за ним число обозначает номер подкласса в данном классе ферментов, третье число – номер подподкласса в соответствующем подклассе, а четвертое – порядковый номер фермента в конкретном подподклассе. Так, например, фермент малатдегидрогеназа, катализирующий превращение яблочной кислоты в щавелевоуксусную, имеет классификационный номер 1.1.1.37, который показывает, что этот фермент относится к первому подклассу ок-сидоредуктаз (первого класса ферментов), катализирующих окисление спиртовых групп, на что указывают первые два числа (1.1.). Третье число (1) выражает принадлежность данного фермента к первому подподклассу первого подкласса оксидоредуктаз, который объединяет группу каталити-чески активных белков, имеющих в качестве кофермента НАД. Четвёртое число (37) определяет порядковый номер фермента в указанном под-подклассе.

Вопросы для самоконтроля

1. Какова биологическая роль ферментов? 2. Как используются ферменты в пи-щевых производствах, сельском хозяйстве, медицине? 3. Какое строение имеют моле-кулы ферментных белков? 4. В чём состоит механизм ферментативного превращения молекул субстратов? 5. Какие свойства ферментов объясняют гипотезы «ключа и зам-ка» и «индуцированного соответствия»? 6. В чём заключаются особенности действия ферментов, имеющих в качестве коферментов биотин, липоевую кислоту, флавиновые и железосерные группировки, а также гемы? 7. Каковы механизмы действия фермен-тов, имеющих в качестве коферментов НАД, НАДФ, кофермент А, а также произ-водные тиамина и пиридоксина? 8. Как определяется и в каких единицах выражается каталитическая активность ферментов? 9. Что характеризует показатель «период полу-жизни фермента»? 10. В чём состоит природа образования изоферментов? 11. Какова биологическая роль изоферментов? 12. Как изменяется активность ферментов в зависи-мости от температуры, рН физиологической среды, концентрации фермента и субстра-та? 13. Как действуют на ферменты активаторы и ингибиторы? 14. Какие известны разновидности активаторов и ингибиторов ферментов? 15. Каковы особенности лока-лизации ферментов в клетках организмов? 16. Как осуществляется регуляция конститу-тивных ферментов? 17. В чём состоят механизмы регуляции индуцируемых фермен-тов? 18. Каковы механизмы регуляции ферментативной активности с участием гормо-нов, зимогенов, а также под действием света? 19. По какому принципу осуществляется классификация ферментов? 20. Какие показатели включает классификационный номер фермента?

228