4.2.3. Механизм действия ферментов

Высокая скорость реакции, проходящей при участии ферментов, связана с тем, что в их присутствии снижается энергия активации – то дополнительное количество энергии, которое обеспечивает протекание реакции. Фермент должен образовывать с субстратом фермент-субстратный комплекс. Это вызывает уменьшение в молекуле субстрата сил сцепления между атомами и делает субстрат более пригодным для взаимодействия с другим участником реакции или превращениях самого субстрата. При образовании фермент-субстратного комплекса происходит также конформационное изменение активного центра фермента - осуществляется взаимоиндуцированная настройка фермента и субстрата. Это облегчает протекание соответствующей химической реакции.

4.2.4. Классификация и номенклатура ферментов

В настоящее время известно более двух тысяч различных видов ферментов. В зависимости от характера катализируемой реакции их делят на шесть классов:

1. Оксидоредуктазы – ускоряют протекание окислительно-восстановительных реакций.

2. Трансферазы – катализируют перенос от одного вещества к другому функциональных и других атомных групп.

3. Гидролазы – ускоряют реакции гидролитического расщепления веществ.

4. Лиазы – катализируют отщепление от субстратов атомных групп с образованием двойных связей, а также присоединение атомных групп по месту двойных связей.

5. Изомеразы – обеспечивают пространственные или структурные внутримолекулярные перестройки веществ.

6. Лигазы – катализируют реакции синтеза, сопряженные с расщеплением богатых энергией (макроэргических) химических связей.

Строго научная номенклатура ферментов появилась сравнительно недавно – во второй половине 20 века. До этого, названия ферментам давали по случайным признакам (тривиальная номенклатура): по названию субстрата, по химическому составу, по типу катализируемой реакции, характеру субстрата и некоторым другим признакам. Так, например, название фермента белкового пищеварения - пепсина в переводе с греческого означает пищеварение. Название фермента лактатдегидрогеназы складывается из названия субстрата – лактат (молочная кислота) и характера катализируемой реакции – дегидрогенирования (отщепления водорода). Многие из таких названий в ходу до сих пор.

В настоящее время создан перечень, содержаний более 2000 ферментов, каждому из которых присвоен индивидуальный номер. Первая цифра этого номера указывает на принадлежность к одному из шести классов ферментов. Последующие цифры уточняют характер катализируемой реакции, тип субстрата и продукта, а также конкретное место данного фермента в списке однотипных ферментов.

4.3. Витамины.

Следующую группу биологически активных веществ, имеющих непосредственное отношение к обеспечению и регуляции обменных процессов в организме человека, составляют витамины. Это разнообразные по химическому строению, свойствам и функции в организме вещества. В одну группу их объединяет то, что они:

- необходимы для нормального функционирования организма человека,

-большинство из них не синтезируется в организме человека или синтезируются в ограниченных количествах,

-потребность в них ничтожно мала – минимальная суммарная суточная потребность в витаминах составляет 1-2 г.,

-витамины не отличаются стабильностью: температурные изменения, длительное хранение, другие воздействия вызывают их разрушение.

Наиболее полно витамины можно охарактеризовать как группу органических веществ, обладающих разнообразным строением и физико-химическими свойствами, абсолютно необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и выполняющих непосредственно или в составе более сложных соединений каталитические и регуляторные функции.

Витамины были открыты в конце XIX столетия русским исследователем Н.И. Луниным. Свое название они получили в связи с тем, что первый выделенный в чистом виде витамин (ныне известный как витамин В₁ – тиамин) имел аминную группу. Название складывается из латинского слова Vita – жизнь и амин. Хотя большинство открытых в последствии витаминов не имели аминной группы, название прочно сохраняется.