Ферменты

Ферменты - это биологические катализаторы белковой природы. Термин “фермент” происходит от латинского fermentum - закваска; другое название ферментов - энзимы - происходит от греческого - en zyme - в дрожжах.

История изучения ферментов тесно переплетается с историей катализа. Катализом называют ускорение химической реакции, вызванное добавлением малых нестехиометрических количеств катализатора. Катализатор ускоряет реакцию не просто своим присутствием, а взаимодействием с веществом, под­вергающемся превращению, но при этом регенерируется в ходе реакции. Фер­менты не являются исключением. Таким образом, ферменты и небиологиче­ские катализаторы подчиняются общим законам катализа и поэтому имеют ряд общих признаков:

1 .Они катализируют только термодинамически возможные реакции.

2.Они никогда не изменяют направление реакции.

З. Они не изменяют равновесия обратимой реакции, а лишь ускоряют его на­ступление.

4.Они не расходуются в процессе реакции. Поэтому фермент в клетке работает до тех пор, пока по каким-либо причинам не разрушится.

Вместе с тем ферменты обладают и особыми свойствами, отличающими их от небиологических катализаторов. Это связано с особенностями строения ферментов как сложных белковых молекул.

1. Ферменты - высокоэффективные катализаторы. Они способны ускорять ре­акцию до 10^ю раз.

2. Обладают высокой специфичностью. Они катализируют, как правило, реак­цию одного типа или действуют на один субстрат.

3. Эффективно работают только в мягких условиях, т.е. в достаточно узком диапазоне pH и температуры.

4. Ферменты являются катализаторами с регулируемой активностью. Это по­зволяет организму приспосабливаться к действию факторов внешней и внут­ренней среды.

Классификация и номенклатура ферментов

Все ферменты систематизированы в соответствии с рекомендациями Международного биохимического союза (IUB). В номенклатуре ферментов используют принцип классификации ферментов по типу катализируемой ре­акции и ее механизму.

Согласно номенклатуры каждый фермент имеет специальный шифр, указывающий номер класса, подкласса, подподкласса и номер фермента в подподклассе. Например, алкогольдегидрогеназа имеет шифр 1.1.1.1; лактат- дегидрогеназа (ЛДГ) имеет шифр 1.1.1.27.

Выделяют 6 классов ферментов, катализирующих 6 типов реакций:

1 .Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие реакции окисления и вос­становления. При этом окисление может осуществляться как путем отщепле­-