34, 37Классификация ферментов, и ее принципы:

В 1961г Международный союз биохим.и молек.биолог.разраб системат номенклатуру, согл кот все ферменты разбиты на 6 осн классов в зав-ти от типа катализ хим реакц. Кажд класс сост из многочил подклассов и подподклас с учетом преобраз хим группы субстрата, дон и акцепт преобраз группир-к, нал-ия доп мол-л и т.д.

ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ - сложные белки, В качестве акцептора электронов используются коферменты НАД⁺, НАДФ⁺, ФАД, ФМН, гем, дигидробиоптерин, ионы металлов.

ТРАНСФЕРАЗЫ - как сложные, так и простые белки, ГИДРОЛАЗЫ - большинство ферментов - простые белки, лишь немногие содержат ион металла. Подразделяются на подклассы в зависимости от расще­пляемой связи.

, ЛИАЗЫ -как простые, так и сложные белки; коферментами могут быть пи-ридоксальфосфат, ТДФ, . ИЗОМЕРАЗЫ - большая их часть является простыми белками, но есть и сложные , ЛИГ АЗЫ (СИНТЕТАЗЫ).- большинство этих ферментов простые белки но некот (образующие С—С связи) содержат биотин. Подклассы зависят от природы образующейся связи).

Классификация ферментов

Оксиредуктазы катализ. ок-восст. р-ции путем переноса эл. или Н с одного субст. на другой. В кач. акцептора эл. исп НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, гем, ионы металлов. Дегидрогеназы, оксидазы, гидроксилазы,

Трансферазы катал. перенос функ. гр. с одного субст. на др. Аминотрансферазы. сульфотр-зы, фосфокиназы, гликозилтрансферазы. Коферм. м.б. коэнзим А, ТГФК, пиридоксальфосфат, биотин, нуклеозиддифосфаты, метилкобаламин.

Гидролазы гидролизируют слож. хим. струк. до низкомолек. в-в, необх в пр-се перевар. пищи.

Лиазы расщ. или обр. 2ые связи, без уч-я окисления или гидролиза, отщ от субстр. опр гр. при этом выд СО2, Н2О, NН3, Н2S. Коферм. м.б. пиридоксальфосат, ТДФ.

Изомеразы катал. внутримолек. превращ. Коферм. пиридоксальфосфат, дезоксиаденилкобаламин, НАД. взаимопревращ. альдоз и кетоз, перемещ. двойных связей внутри молек. Внутремолек. перенос гр. осущ. мутазы.

Лигазы (синтетазы) соед. 2 молек. за счет разрыва макроэргич. связей. (в АТФ и др. нуклеозидфосфатах), или синтазы (в др. макроэрг. св.)

Изоферменты - ферм. катализ. одну и ту же р-цию и облад. одинак. субст. специф., но различ. каталитич. актив-ю, усл. активации, физ-хим св-вами. Вып. роль регул. метаболич. путей.

ЛДГ предст в различ. органах рядом изоферм. . сост. из 4 типов субъед 2 типов М и Н. Катал. р-цию обр. лактата из пвк.

ЛДГ1 - 4Н - эритр, лейкоциты. миок, почки

ЛДГ2 - 3Н1М - эритр, лейкоциты. миок, почки

ЛДГ3 - 2Н2М - лимф. тк., тромбоц, опухоли

ЛДГ4 - 1Н3М - печень. скел. м-цы. неопластич. тк.

ЛДГ5 - 4М - печень. скел. м-цы. неопластич. тк.

32, 33, 35, 37Регуляция акт-ти Ф.

Аллостерическая контроль за ск-ью протекания отдельных метаболич. про-в в орг-ме за счёт изм. акт-ти регуляторных (аллостерич.) Ф. Направ. на наиболее экономич. исп-е материал. и энергетич. ресурсов клетки.

Аллост. ферм. - олигомер. белки, у к-х кроме уч-ка связ-я субст., есть уч-к связ. др. соед. - аллост центр. Аллост. ингиб. уменьш. ск-ть реакции или сродство Ф. к субст. аллост. акт-ры увелич. сродство субст. к ферм. Аллостерич. р-ции не подч. уравн. Михаэлиса-Ментен. Аллост. ферм. - олигомер. белки, сост. из неск. протомеров или им. доменное стр-е. Им. аллостерич. ц., простр. удал. от каталитич. акт. ц., эффекторы присоед. к Ф. нековал. в регуляторных ц. Аллост. ц. могут прояв. различ. специф. по отнош. к лигандам. Регул. аллост. ф. обратима.

Фосфолир./дефосфорилирование ковал. модифик. аминок-т ост., фосф-е осущ протеинкиназами., а дефосф-е - фосфопротеинфосфатазами. Присоед. ост. фосф. к-ты прив. к изм. конформ. акт. ц. и его каталит. акт-ти. Ферм. может как акт-ся, или станов. менее акт. Изм-е обратимо. Акт-ть протеинкиназ и фосф-з регул гормонами.

Частич. протеолиз - некот. ферм. синт. в виде неакт. предш. и акт-ся в рез-те гидролиза 1 или неск. опр. пепетид св. Вост. ч. белк. молек. происх. конформац. перестр. и формир. акт. ц. ферм.

Ингибирование ферментативной акт-ти Обратимое инг-ры связ. нековал. связями. Конкурентное ингиб. - обратимое сниж. ск-ти ферм. р-ции. выз инг-ром. связ. с акт. ц. ферм. и препят. обр-ю фермент-субстрат. комплекса. С Ф.. взаимод. не субст., а ингибитор. Повыш. Km для данного субст. Неконкур. - ингиб. взаимод. с Ф. в уч-ке, отл. от акт. ц. Не явл. струк. аналогами субст. Может связ. с ферм. или ферм-субстр. компл., обр. неакт. компл. Происх. изм. конф. молек. Ф. и наруш взаимод. субс. с акт.ц. Ф.

Необратимое обр. ковал. св. между молек ингиб. и Ф. ионы тяж. мет.. блокир. сульфгидрильные гр. акт. ц.

Энзимопатии - нарушение функционирования ферментов в кл. Наслед. и приобрет. Наслед. по аутосомно-рецессивному типу. Наруш. обр-я конеч. продуктов,недост. конеч. продукта этого метаб. пути прив. к развитию клинич. симпт.. хар. для заб. Альбинизм - недост. синт. ферм. тирозингидроксилазы, катал. метаболич. путь обр-я меланинов.

Накомпление субстратов предшест, алкаптонурия - нарушение окисления гомогентизиновой кислоты в тк.. из-за недостат. диоксигеназы гомогентизата. Гомогентизат - промежут. метаболит катаболизма тирозина.

Нарушение образования конеч. прод. и накопл. субст. предш. б-нь Гирке набл. гипогликемия вслед. дефекта гл-6-фосфатазы. Накапл. неисп. гликоген.

Токсические энзимопатии: возн. в рез-те дейст. на ферментные сист. различ. токсинов, например, фторуксусная к-та, блокирует действие аконитаз цикла Кребса в рез-те наруш-ся энергетич. обмен.

Алиментарные энз-тии: возн.,когда в орг-м не поступают комп. необход. для обр-я Ф.: недостат. поступление белка и незаменимых аминок-т, недостаточное поступление витаминов. кот-е в дальнейшем становятся кофакторами Ф., и могут возникать такие патологии как пеллагра, цинга, макроцитарная анемия, болезнь бери-бери. недостаточное поступление минеральных веществ: - никель необходим для оргиназы, которая расщепляет аргини -мочевина и орнитин., молибден- необходим для действия ксантин -оксидазы, медь - для активации тирзиназы.

энзимопатии связ-е с наруш. нейрогуморальной регуляции синтеза и действия Ф.

энзимопатии в основе которых лежат нарушения внутриклеточной организации ферментативных процессов, например в следствии нарушения кровоснабжения ткани.

Первичные акцепторы водорода относят к никотинамидзависимым и флавинзависимым типам дегоидрогеназ. Никотинамидзав. д/г- зы сод. в кач-ве коферм. НАД и НАДФ. Эти коферменты входят в акт.ц . дегидрогеназ. но могут обратимо диссоц. из комплекса с апоферментами и включ. в состав фермента в ходе р-ции. Субст. НАД-зависимых дегидрогеназ нах. в матриксе митохондрий и в цитозоле. В окисленной ф. НАД несет положит. заряд на атоме азота пиримидинового кольца. В р-циях дегидрирования из 2 атомов Н. отщепляемых от окисляемого субст., никотинамидное кольцо присоед. имо водорода и 2 эл. в форме гидрид-иона. второй ион прех. в среду. вобратной р-ции НАДН выступ. в кач-ве доноров эл. и протонов.

НАДН-дегидрогеназа сост. из неск. полипепт. цепей.

Различия ферментного состава тканей

Многие ферменты содержатся в различных тканях или орг. Напр. ЛДГ, ее сод-е в тк. уменьш. в послед-ти - почки, скелет. мышцы. подж. ж-за, селезенка. печень, плацента, ЛДГ предст в различ. органах рядом изоферм. . сост. из 4 типов субъед 2 типов М и Н. Катал. р-цию обр. лактата из пвк.

ЛДГ1 - 4Н - эритр, лейкоциты. миок, почки

ЛДГ2 - 3Н1М - эритр, лейкоциты. миок, почки

ЛДГ3 - 2Н2М - лимф. тк., тромбоц, опухоли

ЛДГ4 - 1Н3М - печень. скел. м-цы. неопластич. тк.

ЛДГ5 - 4М - печень. скел. м-цы. неопластич. тк.

Креатинкиназа катал. перенос. фосф. ост. между креатином и АТФ. Сост. из 2 субъед. М-мышечный тип, В-мозговой тип. Изоферменты ММ-мышеч., МВ - гибридный. хар-й для миок., ВВ-локализ. в мозг. тк.

Некот. Ф. органоспецифичны - липаза, катал. деградацию жиров в адипоцитах, регул. ур. жир. к-т в плазме, органоспец. для подж. ж-зы. при панкреатите ее ур. повыш. Амилаза гидролизир 1.4 а-гликозидные связи крахмала. гликогена. Различ. панкреат. и слюнную.

Изменение активности ф. в пр-се развития.

Сост. в изм. конц-ций, что обусл. соотн. пр-в синтеза и распада каталитич. белков. Акт-ть лактазы макс. к моменту рождения и сниж к 3-5 годам, у взрос сост 10% от ур. акт, хар-ной для детей.

АлАТ катализ. трансаминир между аспартатом и а-кетоглуторатом, и АсАТ, катал. трансам. между аланином и а-кетоглуторатом, в кач-ве кофермента сод. пиридоксальфосфат, сод-е к-го с возр. сниж.

Щелочная фосфатаза- мембранный металлоферм., в сост.акт. ц. входит цинк. присут. в кажд. органе, осн. ист. гепатобилиарное дерево и остеобласты, в выс. конц. в костях. мышцах. печени, почках, плаценте. Наиб высокая акт в период н/р и дет., ее роль важна в пр-х кальцификации.