Лекция №1_2 сем_ФЕРМЕНТЫ МИКРООРГАНИЗМОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

1.Оксидоредуктазы – катализируют окислительно-восстановительные реакции.

Суммарная реакция: A− + B → A + B−

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

В клетках микроорганизмов выявлены следующие ферменты, относящиеся к оксидоредуктазам:

-Цитохромы являются переносчиками электронов в реакциях Fe Fe

-Каталаза катализирует расщепление перекиси водорода, пероксидаза – окисление органических субстратов перекисью водорода.

Гем

Центральный атом железа

ПРИМЕР ОКСИДУРЕДУКТАЗ:

ЛАКТАТДЕГИДРОГЕНАЗА

Лактатдегидрогеназа (LDH, EC 1.1.1.27) катализирует превращение молочной кислоты (лактат) в пировиноградную (пируват):

СН3СН(ОН)СООН + NAD+ = CH3COCООH + NADH + H+

КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

2. Трансферазы – катализируют реакции межмолекулярного переноса различных химических групп (но не водорода) и одноуглеродных остатков, альдегидной и кетонной групп, ацила, гликозила, фосфосодержащей группы.

Суммарная реакция: A—X + B ↔ A + B—X,

Где, молекула A выступает в качестве донора группы атомов (X), а

молекула B является акцептором группы.

В клетках микроорганизмов выявлены следующие ферменты, относящиеся к трансферазам:

-транскетолаза, трансальдолаза катализируют взаимопревращения сахаров с разным количеством атомов углерода за счет переноса от одного сахара к другому углеводных остатков в виде кетонных и альдегидных групп

-Гексокиназы осуществляют перенос фосфорных групп, которые обеспечивают фосфорилирование сахаров

-Трансаминазы катализируют перенос аминогрупп с образованием кетокислоты

ПРИМЕР ТРАНСФЕРАЗ:

ХОЛИНАЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗЫ

Холинацетилтрансфераза, ЕС 2.3.1.6, систематическое название: ацетил-КоА:

холин О-ацетилтрансфераза

СH3CO-S-KoA + HO-СН2-СН2-N-(CН3)3 = КоА-SH + СН3СОO-СН2-СН2-N-

(CН3)3

КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

3. Гидролазы – катализируют реакции гидролитического расщепления внутримолекулярных связей (С-С, эфирных, пептидных, гликозидных и др.) с присоединением воды.

Суммарная реакция:

A–B + H2O → A–OH + B–H

В клетках микроорганизмов выявлены следующие ферменты, относящиеся к гидролазам:

-Протеазы расщепляют белок до пептидов и аминокислот

-Амилазы, протеазы расщепляют полисахариды (крахмал, целлюлозу) до моно- и олигосахаридов

-Эстеразы расщепляют эфирные связи

ПРИМЕР ГИДРОЛАЗ:

ЛИПАЗА

ЛИПАЗА

(Lipase, КФ 3.1.1.3, стеапсин, триацил-глицерол-ацилгидролаза, E1104)

Водорастворимый фермент, который катализирует гидролиз нерастворимых эстеров - липидных субстратов, помогая переваривать, растворять и фракционировать жиры

КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

4. Лиазы – катализируют присоединение групп по двойным связям и обратные реакции отщепления групп от субстрата без участия воды с образованием двойных связей.

В клетках микроорганизмов выявлены следующие ферменты, относящиеся к лиазам:

-Декарбоксилазы отщепляют карбоксильную группу

-Альдолазы расщепляют гексозы на две триозы

ПРИМЕР ЛИАЗ

Пируватдекарбоксилаза (ЕС 4.1.1.1, 2-кетокислоты карбокси-лиаза)

катализирует расщепление пирувата до уксусного альдегида с отщеплением СО2:

CH3COCООH = CH3COH + СО2

Цитрат-дегидратаза (ЕС 4.2.1.4, цитрат гидро-лиаза) катализирует отщепление-присоединение воды от лимонной кислоты с образованием аконитата и изоцитрата:

Фермент катализирует как прямые, так и обратные реакции.

КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

5. Изомеразы – катализируют реакции изомеризации (внутримолекулярные перестройки).

Суммарная реакция: A → B,

где B является изомером A.

В клетках микроорганизмов выявлены следующие ферменты, относящиеся к изомеразам:

-Глюкозофосфатизомераза катализирует преобразование глюкозы на фруктозу

-Триозофосфатизомераза катализирует взаимопревращение глицеральдегида и диоксиацетона

ПРИМЕР ИЗОМЕРАЗ

Глюкозо-6-фосфат-изомераза (ЕС 5.3.1.9, D-глюкозо-6-фосфат кето-

изомераза), например, превращает глюкозо-6-фосфат во фруктозо-6-

фосфат и наоборот: