Класифікація ферментів

1. Оксидоредуктази - це ферменти, що каталізують окисно-відновні реакції, що лежать в основі біологічного окислення.

Цей клас поділяється на 19 підкласів, залежно від того, на які субстрати вони діють.

Так, виділяють підкласи оксидоредуктаз, що діють на групи – СН – ОН, СОН або СО, СН₂ – СН₂, СН – NН₂, НАД^.Н₂ та НАДФ^.Н₂, на пероксид водню (каталаза – розкладає пероксид водню; пероксидаза – окислення речовин за участю пероксиду водню) тощо.

2. Трансферази - каталізують реакції міжмолекулярного перенесення різних атомів, груп атомів та радикалів.

Залежно від природи транспортованих груп поділяються на 8 підкласів: ті, що переносять одновуглецеві залишки (метилтрансферази); альдегідні та кетонні залишки; ацильні залишки (ацетилтрансферази); глікозильні залишки; азотисті групи (амінотрансферази); фосфатні групи тощо.

3. Гідролази - каталізують гідроліз, тобто розклад органічних речовин за участю води.

Клас поділяється на 11 підкласів: гідролази, які діють на складноефірні зв’язки або естерази (ліпаза, фосфатаза); глікозильні сполуки (амілази, целюлаза); пептидні зв’язки (пепсин, трипсин); С – N зв’язки, відмінні від пептидних (уреаза) тощо.

4. Ліази - каталізують негідролітичне розщеплення речовин з утворенням подвійних зв’язків, або приєднання груп атомів по місцю подвійних зв’язків. Діють на зв’язки С–С (декарбоксилази), С–N, C–S, С–О (дегідратази) тощо.

5. Ізомерази - каталізують реакції ізомеризації, тобто просторову або структурну перебудову в межах однієї молекули..

Відомо 6 підкласів. Це рацемази (ізомеризація в сполуках з одним асиметричним атомом), епімерази (ізомеризація в сполуках з двома та більше асиметричними атомами), якщо ізомеризація включає внутрішньомолекулярне перенесення групи, фермент називається мутазою.

6. Лігази (синтетази) - каталізують синтез органічних речовин з використанням енергії розпаду АТФ або іншого нуклеозидтрифосфату.

Характеристика окремих класів ферментів та їх промислове використання і. Оксидоредуктази

Належать до складних ферментів і виявляють каталітичну активність лише при наявності коферментів або простетичних груп, які визначають силу ферментативної дії, білкова частина визначає специфічність ферменту.

До класу оксидоредуктаз відносять ферменти, що каталізують реакції окислення-відновлення. Загальна схема їх може бути представлена таким чином:

Оксидоредуктаза

Субстрат + Акцептор <============> Субстрат + Акцептор

окислений відновлений

Окислення протікає як процес віднімання атомів Н (електронів) від субстрата, а відновлення — як приєднання атомів Н (електронів) до акцептора.

Якщо позначити акцептор буквою А, а субстрат — В, то рівняння реакції окисления—восстановления за участю оксидоредуктази буде мати такий вигляд:

Оксидоредуктаза

ВН₂ + А <============> В + АН₂

Характерною особливістю діяльності оксидоредуктаз в живій клітині є їх здатність утворювати системи (так звані ланцюги окислювально-відновних ферментів), в яких здійснюється багатоступінчасте перенесення атомів водню або електронів від первинного субстрата до кінцевого акцептора, яким є, як правило, кисень, так що в результаті утворюється вода.

Найважливішими представниками цього класу є дегідрогенази, що каталізують перенесення водню; цитохроми, що каталізують перенесення електронів.