Биохимия / 27

27) Ферменты и классификация ферментов. Оксидоредуктазы.

Ферменты - это биологические катализаторы всех реакций, протекающих в живых организмах.

Различают 6 классов ферментов, которые имеют белковую природу и 7класс (Рибозимы), которые имеют нуклеиновую природу.

По химическому составу ферменты делятся на: однокомпонентные (участвуют в реакции с субстратом с помощью активного центра) и сложные (двукомнонентные)-создают коферменты, производят витамины В1,В6,В15.

Номенклатура ферментов:

I. Оксидоредуктазы (ОР) – ускоряют окислительно-восстановительные реакции (ОВР);

II. Трансферазы – ускоряют перенос различных групп атомов с одного вещества на другое;

III. Гидролазы – ускоряют расщепление сложных веществ до простых с участием воды (т.е. путем гидролиза);

IV. Лиазы – ускоряют реакции распада веществ без участия воды или способствуют присоединению групп атомов по месту разрыва двойных связей;

V. Изомеразы – ведут реакции изомеризации;

VI. Лигазы, или синтетазы – ускоряют синтез веществ за счет соединения молекул между собой.

Номенклатура ферментов:

VI I. Рибозимы- ферменты нуклеиновой природы, катализирует реакцию сплайсинга, вырезают энтроны (некодируемые участки ДНК)и экзоны (кодируемые участки ДНК)

Каждый класс делится на несколько подклассов  (от 4-13), подкласс делится на подподкласс, каждый подподкласс содержит представители.

Поэтому для каждого фермента существует шифр, состоящий из 4 цифр – первая показывает номер класса, вторая – номер подкласса, третья – номер подподкласса, четвертая цифра указывает порядковый номер фермента в его подподклассе. (1.1.1.1-алкогольдигидрогеназа)

Например, шифр для липазы поджелудочной железы (п/ж) – 3.1.1.3., это означает, что липаза п/ж относится к гидролазам, (третий класс, т.е. ускоряет гидролиз), к первому подклассу – эстеразам (т.е. ускоряет гидролиз сложно-эфирных связей), к первому подподклассу (т.е. ускоряет гидролиз сложно-эфирных связей, образованных карбоновыми кислотами), место в подподклассе – третье )

Изоферменты – это множественные формы одного и того же фермента, которые ускоряют одну и ту же реакцию, действуют на один и тот же субстрат, но располагаются в разных органах и тканях.

Оксидоредуктазы. Класс оксидоредуктаз включает ферменты, катализирующие окислительно-восстан овите льные реакции разных типов. В частности, в него входят НАД-зависимые и флавиновые дегидрогеназы, рассмотренные выше. Другой тип оксидоредуктаз — оксидазы. Эти ферменты катализируют окисление субстратов путем присоединения кислорода. Так, аминоксидазы окисляют амины с образованием альдегидов и аммиака. Образующийся в таких реакциях пероксид водорода разлагается тоже оксидоредуктазой — каталазой (гемопротеин): 2Н202 → 02+2Н20

Оксидоредуктазы - отдельный класс ферментов, катализирующих лежащие в основе биологического окисления реакции, сопровождающиеся переносом электронов с одной молекулы (восстановителя — акцептора протонов или донора электронов) на другую (окислитель — донора протонов или акцептора электронов).

Реакции, катализируемые оксидоредуктазами, в общем виде выглядят так:

A⁻ + B → A + B⁻

Где A — восстановитель (донор электронов), а B — окислитель (акцептор электронов)

В биохимических превращениях окислительно-восстановительные реакции иногда выглядят сложнее. Вот, например, одна из реакций гликолиза:

P_н + глицеральдегид-3-фосфат + НАД⁺ → НАД · H + H⁺ + 1,3-дифосфоглицерат

Здесь в качестве окислителя выступает НАД⁺, а глицеральдегид-3-фосфат является восстановителем.