- •Охарактеризуйте наиболее важные биологические функции воды. Как эти функции связаны со строением молекулы воды?
- •Что такое рН растворов? Раскройте значение этого показателя для живых организмов.
- •Механизм действия буферных растворов.
- •Элементы-органогены. Влияние органогенов на свойства биогенных соединений.
- •4.Основные виды атомных группировок в составе биогенных соединений.
- •Биохимические функции минеральных субстратов. Макро- и микроэлементы.
- •Биологические функции и особенности строения аминокислот.
- •Биологические функции и роль пептидов.
- •Уровни организации белковых молекул. Механизм денатурации и ренатурации.
- •Изоэлектрическая точка и изоэлектрическое состояние аминокислот и белков. Физико-химические свойства аминокислот и белков.
- •Денатурация и факторы ее вызывающие.
- •Общие и отличительные свойства неорганического катализатора и фермента.
- •Чем обусловлена специфичность ферментов? Виды специфичности.
- •Методы определения и способы выражения активности ферментов.
- •Клиническое значение определения активности ферментов в биологических жидкостях.
- •Механизм ферментного катализа.
- •Биологические функции активного и аллостерического центров фермента.
- •Активаторы и ингибиторы ферментов, их биологическая роль.
- •Способы регулирования активности ферментов.
- •Мультиферментные комплексы, проферменты, изоферменты и их биохимическое значение.
- •Классификация и номенклатура ферментов.
- •Витамины – как предшественники коферментов.
- •Витамины группы в и их биохимические функции.
- •Строение и биохимические функции витамина а.
- •Строение и биохимические функции витамина д.
- •Строение и биохимические функции витамина е.
- •Строение и биохимические функции витамина к.
- •29. Роль гормонов в регуляции метаболизма. Классификация гормонов по химическому строению и биологическим функциям.
- •30. Строение, механизм синтеза и биологическая роль эйкозаноидов.
- •31. Биохимическая роль вторичных мессенджеров при передаче гормонального сигнала.
- •32. Механизм действия и передачи сигнала гормонов стероидной природы.
- •33. Механизм действия и передачи сигнала гормонов аминокислотной и белковой природы
-
Классификация и номенклатура ферментов.
Согласно современной номенклатуре название ферментов составляют из химическогоназвания субстрата и названия той реакции, которая осуществляется ферментом. Если химическая реакция, ускоряемая ферментом, сопровождается переносом группировки атомов от субстрата к акцептору, название фермента включает также химическое наименование акцептора. Все ферменты имеют окончание «аза», прибавленное к названию субстрата.
В принятой классификации ферменты объединены в группы по типу важнейших биохимических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности любого организма. По этому принципу все ферменты делят на 6 классов.
-
Оксидоредуктазы - ускоряют реакции окисления – восстановления и переносящие электроны или протоны водорода.
Общая схема процессов, катализируемых оксидоредуктазами, может быть выражена следующим образом:
Оксидазы - это оксидоредуктазы, которые переносят атомы водорода или электроны непосредственно на атомы кислорода либо внедряют в молекулу субстрата атом кислорода:
-
Трансферазы - ферменты, переносящие ту или иную группу: метильную, гликозидную, аминную, фосфорную – от одного соединения (донора) к другому (акцептору этой группы).
Фосфотрансферазы - это ферменты, катализирующие перенос остатка фосфорной кислоты. В результате действия фосфотрансфераз образуются фосфорные эфиры различных органических соединений, многие из которых обладают повышенной реакционной способностью и более легко вступают в последующие реакции. Следовательно, фосфорилирование органических соединений можно считать процессом их активации. Чаще всего донором фосфатных групп является молекула аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Фосфотрансферазы, использующие в качестве донора фосфатной группы молекулу АТФ, называются киназами. К киназам относится, например, глицеролкиназа, ускоряющая перенос остатка фосфорной кислоты от молекулы АТФ к молекуле глицерина:
-
Гидролазы - ускоряют реакции гидролитического распада.
Обязательным участником этих процессов является вода. В зависимости от характера гидролизуемой связи гидролазы подразделяют на ряд подклассов: эстеразы, гликозидазы, пептидгидролазы и др. Отличительной чертой всех гидролаз является то, что они являются однокомпонентными ферментами. Эстеразы катализируют реакции гидролиза сложноэфирных связей. Приведем примеры:
Липаза ускоряет гидролиз внешних сложноэфирных связей в молекуле триглицерида. Особенно широко распространены эстеразы, катализирующие гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты и углеводов. Эти ферменты называются фосфатазами
-
Лиазы - ускоряют негидролитическое отщепление от субстратов определенных групп атомов с образованием двойной связи (или присоединяют группы атомов по двойной связи).
В зависимости от того, какая связь расщепляется или, наоборот, образуется, выделяют углерод-углерод, углерод-кислород, углерод-азот лиазы. Приведем примеры процессов, катализируемых ферментами указанных подклассов.
Углерод-углерод лиазы. В природе широко представлены ферменты, ускоряющие декарбоксилирование кето- и аминокислот. Декарбоксилазы или карбокси-лиазы - двухкомпонентные ферменты, коферментом которых является фосфорный эфир витамина B1 - в случае декарбоксилирования кетокислот и витамина В6 - в случае декарбоксилирования аминокислот. Схемы процессов представлены ниже:
-
Изомеразы - ускоряют пространственные или структурные перестройки в пределах одной молекулы.
-
Лигазы - ускоряют реакции синтеза, сопряженные с распадом богатых энергией связей (например АТФ).
Характерной чертой ферментов этого класса является использование соединений, способных поставлять энергию для осуществления биосинтеза. Одним из таких соединений является аденозинтрифосфорная кислота - АТФ. В качестве примера действия лигазы можно привести синтез щавелевоуксусной кислоты из пировиноградной путем ее карбоксилирования:
Следует обратить внимание на тот факт, что молекула АТФ не участвует в образовании продуктов реакции, а просто распадается до АДФ и Н3РО4; при этом освобождается энергия, необходимая для осуществления биосинтеза.