- •Ферменты.
- •Основные вопросы лекции:
- •Ферменты (энзимы) – биологические катализаторы белковой природы
- •Области применения ферментов в биологии, медицине
- •Катализаторы –
- •Энергетические кривые для химических реакций в присутствие и отсутствие катализатора.
- •Особенности ферментативного катализа:
- •Молекулярная масса ферментов
- •Активный центр фермента
- •Биологическая функция фермента обусловлена наличием в его структуре активного центра.
- •Функциональная значимость отдельных участков активного центра.
- •Виды субстратной специфичности
- •Наличие субстратной специфичности объясняют
- •Модель индуцированного соответствия
- •Специфичностью пути превращения субстрата.
- •Этапы катализа
- •Активность ферментов.
- •Номенклатура ферментов.
- •Международный союз биохимии и молекулярной биологии в 1961 г. разработал систематическую номенклатуру, согласно
- •Шифр фермента
- •Класс I. Оксидоредуктазы.
- •Подкласс Оксигеназы (гидроксилазы).
- •Класс II. Трансферазы
- •Класс III. Гидролазы
- •Класс IV. Лиазы
- •Класс V. Изомеразы
- •Класс VI. Лигазы (синтетазы)
- •Ферменты – сложные белки.
- •Фермент
- •Роль металлов
- •Ионы металлов в работе ферментов
- •Роль Zn в стабилизации четвертичной структуры алкогольдегидрогеназы -
- •Ионы металлов с переменной валентностью участвуют в переносе электронов.
- •Ферменты, активируемые металлами
- •Коферменты
- •Химическая природа коферментов чрезвычайно разнообразна:
- •Некоторые коферменты и их функции
- •Никотинамидадениндинуклеотид НАД никотинамидадениндинуклеотидфосфат НАДФ
- •Биохимические функции коферментов НАД, НАДФ
- •Флавинадениндинуклеотид ФАД флавинмононуклеотид ФМН
- •Биохимические функции ФАД, ФМН -
- •Кофермент А (коэнзим А, КоА, СоА, HSKoA)
- •Роль водорастворимых витаминов в функционировании ферментов.
- •Основы кинетики ферментативного катализа.
- •Основы кинетики ферментативного катализа Термолабильность –
- •Зависимость скорости ферментативной реакции от рН среды
- •Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации (количества) фермента
- •Влияние концентрации S
- •Изоферменты -
- •Лактатдегидрогеназа ( ЛДГ )
- •Локализация изоферментов ЛДГ в органах. Диагностическое значение определения в крови.
- •Локализация изоферментов ЛДГ в органах. Диагностическое значение
- •Заключение
- •Благодарю за внимание!
Класс I. Оксидоредуктазы.
Катализируют различные окислительно-восстановительные реакции с участием 2S (перенос е- или атомов водорода с одного S на другой).
Подкласс Дегидрогеназы. В этот подкласс входят ферменты, катализирующие реакции дегидрирования (отщепления водорода).
Подкласс Оксидазы. Акцептором электрона служит молекулярный кислород
Подкласс Оксигеназы (гидроксилазы).
Атом из молекулы кислорода присоединяется к S.
Класс II. Трансферазы
Катализируют перенос химических групп. Формирование названия:
S – донор + переносимая группа + «аза»
Подклассы:
СН3 – метилтрансферазы
NH2 – аминотрансферазы
СН3-СО - ацилтрансферазы
Н3РО4 - киназы
Класс III. Гидролазы
катализируют гидролиз сложных соединений с присоединением остатков Н2О по месту разрыва связей.
Подклассы:
Пептидазы – разрыв пептидных связей в молекуле белка (пепсин) Гликозидазы – разрыв гликозидных связей в углеводах (амилаза ) Эстеразы – разрыв сложноэфирных связей в жирах (липаза)
Класс IV. Лиазы
Катализируют разрыв химических связей в молекуле субстрата:
С- С,
С- О,
С- N, C – S
часто с образованием двойных связей без участия энергии (АТФ).
Систематическое название |
2-оксокислота:карбокси-лиаза |
Рабочее название |
Пируватдекарбоксилаза |
Класс V. Изомеразы
катализируют реакции взаимопревращения изомеров.
Глюкозо-6-фосфат фруктозо-6-фосфат
Класс VI. Лигазы (синтетазы)
Катализируют соединение простых молекул в сложные при участии энергии гидролиза АТФ:
А + В + АТФ = АВ + АДФ + Н3РО4
Ферменты – сложные белки.
Большинство ферментов для проявления активности нуждается в низкомолекулярных органических соединениях небелковой природы –
коферментах и/или в ионах металлов – кофакторах.
|
Белковая часть называется апофермент, |
|
(не обладает каталитической активностью!) |
|
Кофермент с белковой молекулой формируют холофермент |
|
(обладает каталитической активностью!) |
Фермент
Простой белок |
Сложный белок |
|
холофермент |
||
|
Апофермент |
Кофактор |
белок |
небелковая часть |
Ионы
металлов
Коферменты
Роль металлов
в
ферментативном катализе:
Стабилизация определенной конформации фермента.
Формирование истинного субстрата.
Связывание кофермента.
Формирование активного центра.