5. Ингибирование активности ферментов, виды ингибирования: обратимое, необратимое, конкурентное, неконкурентное

Конкурентное: ингибитор связывается с активным центром фермента и препятствует образованию фермент-субстратного комплекса. Пример: малоновая кислота ингибирует сукцинатдегидрогеназную реакцию, являясь структурным аналогом сукцината. Конкурентные ингибиторы используют как лекарственные средства.

Неконкурентное: ингибитор взаимодействует с ферментом в участке, отличном от активного центра. Образует неактивный комплекс, связываясь с ферментом или фермент-субстратным комплексом.

Необратимое ингибирование:

Образование ковалентных стабильных связей между молекулой ингибитора и фермента. Чаще всего изменяется активный центр фермента. Примеры: ионы тяжелых металлов. Имеются специфичные и неспецифичные ингибиторы. Используются как лекарственные вещества.

6. Регуляция активности ферментов: неспецифическая, специфическая (понятия). Механизмы специфической регуляции активности ферментов

Регуляция активности ферментов:

Неспецифическая:

a)Изменением доступности субстрата и коферментов.

b)Изменением количества молекул субстрата.

c)Изменением каталитической активности ферментов.

i)Аллостерическая регуляция: регуляция происходит количеством не только молекул субстрата, но и эффекторов. Эффекторы – клеточные метаболиты, чаще всего, того пути, регуляцию которого они осуществляют.

ii)Регуляция с помощью белок-белковых взаимодействий: регуляция путем присоединения регуляторных белков (пример: аденилатциклазная система); изменение каталитической активности ферментов вследствие ассоциации и диссоциации протомеров фермента (присоединение остатка фосфорной кислоты с АТФ на белок).

iii)Регуляция путем фосфорилирования/дефосфорилирования молекулы фермента (к ОН-группе).

6

мышц и так далее. цГМФ активирует ПК G, ФДЭ, Са2+-АТФазы, закрывает Са2+- каналы и снижает уровень Са2+ в цитоплазме.

Роль гормонов в регуляции активности ферментов: Гормоны влияют на активность и количество ферментов в клетке через каскадные системы, состоящие из:

1)Рецепторов

2)Регуляторных белков

3)Вторичных посредников

4)Ферментов

Может быть нужно будет зарисовать одну из гормональных систем.

8.Классификация и номенклатура ферментов: систематические

ирабочие названия, коферменты (по классами специфичности –

типу реакции)

Классификация ферментов:

1) Оксидоредуктазы.

Катализируют окислительно-восстановительные реакции. В реакцию вступают 2 вещества и 2 образуются, одно окисляется, другое восстанавливается: Sвост + S’окисл ↔ S’вост + Sокисл

a.дегидрогеназы (отщепляют Н от субстратов)

b.оксидазы (переносят Н с субстрата на кислород),

c.оксигеназы (включают кислород в молекулу субстрата)

d.гидроксипероксидазы (разрушают перекиси водорода и органические перекиси).

Систематическое название: донор: акцептор – оксидоредуктаза

Тривиальное название: донордегидрогеназа.

Шифр: КФ 1.1.1.1

Пример: Пируват + НАДН2 ↔ лактат + НАД+

Систематическое название: Лактат: НАД+ оксидоредуктаза Тривиальное название: ЛДГ. Шифр: КФ 1.1.1.1

2) Трансферазы

8

Принимают участие в переносе атомных групп, молекулярных остатков от одного соединения к другому. В реакцию вступают 2 вещества и 2

образуются: S-G + S’ ↔ S + S’-G.

a.фосфотрансферазы (киназы)

b.аминотрансферазы

c.гликозилтрансферазы

d.метилтрансферазы

e.ацилтрансферазы.

Систематическое название: откуда: куда - в какое положение–что– трансфераза или донор: акцептор–транспортируемая группа–

трансфераза

Тривиальное название: кудакиназа

Шифр: 2.1.1.1

Пример: АТФ + D-гексоза ↔ АДФ + D- гексоза-6ф

Систематическое название: АТФ: D-гексоза-6-фосфотрансфераза

Тривиальное название: гексокиназа

3) Гидролазы.

Расщепляют ковалентную связь с присоединением молекулы воды. В реакцию вступают 2 вещества и 2 образуются: S-G + Н2О ↔ S-ОН + G-Н.

a.гликозидазы – гидролиз гликозидов (лактоза – лактаза, мальтоза

– мальтаза, сахароза – сахараза)

b.пептидазы – гидролиз пептидных связей

c.эстеразы – разрыв связи в сложных эфирах.

Систематическое название субстрат–что отщепляется–гидролаза или

субстрат–гидролаза

Тривиальное название: субстрат-что отщепляетсяаза

Шифр: 3.1.1.1

Пример: Глюкозо-6ф + Н2О → глюкоза + Н3РО4

Систематическое название: Глюкозо-6ф-фосфогидролаза Тривиальное название: Глюкозо-6ф-фосфотаза

4) Лиазы

9

Отщепление групп от субстратов по негидролитическому механизму с образованием двойных связей (или наоборот, присоединение по двойной связи). Реакции обратимы, за исключением отщепления СО2. В реакцию вступает 1 вещество и 2 образуются (или наоборот): -SХ-SY- ↔ XY + -S=S-

Систематическое название: субстрат: что отщепляется–лиаза

Тривиальное название: продуктаза

Шифр: 4.1.1.1

Пример: L-малат ↔ фумарат + Н2О

Систематическое название: L-малат: гидро–лиаза

Тривиальное название: фумараза

5) Изомеразы

Взаимопревращения оптических, геометрических, позиционных изомеров. В реакцию вступает 1 вещество и 1 образуется.

a.Рацемазы

b.Эпимеразы

c.Таутамеразы

d.цис,- трансизомеразы

e.мутазы (при внутримолекулярном переносе группы)

f.цикло-, оксоизомеразы.

Систематическое название субстрат–вид изомеризации–изомераза или

субстрат–продукт–изомераза

Шифр: 5.1.1.1

Пример: гл-6ф ↔ фр-6ф

Систематическое название: гл-6ф–фр-6ф–изомераза

6) Лигазы (синтетазы)

Соединение 2 молекул с использованием энергии макроэргических соединений (АТФ и др). В реакцию вступают 3 вещества, образуется 3 вещества.

Систематическое название: субстрат: субстрат–лигаза (источник

энергии)

Тривиальное название: субстратсубстратлаза

10

Шифр: 6.1.1.1

Пример: АТФ + ПВК + СО2 → АДФ + Фн + ЩУК Систематическое название: ПВК: СО2–лигаза (АТФ → АДФ + Фн)

Тривиальное название: пируваткарбокилаза

Коферменты:

Выступает в роли акцептора и донора химических группировок.

Локализуется в каталитическом участке активного центра.

Простестическая группа – кофермент связан с белковой частью молекулы ковалентными связями. Связь прочная. Есть некоторые коферменты, связанные нековалентными связями, но являющиеся очень прочными.

Связь нековалентная - временное взаимодействие на время химической реакции, может рассматриваться в качестве второго субстрата.

Ккоферментам относятся:

гемы,

нуклеотиды,

коэнзим Q,

ФАФС,

SAM,

Глутатион

производные водорастворимых витаминов:

11