Гидролазы

Гидролазы - класс ферментов, катализирующих реакции разрыва в субстрате химических связей с участием воды.

фермент

Схема действия гидролаз

 

R₁ – R₂ + HOH R₁ – H + R₂ – OH,

 

где R₁ – субстрат – донор группы R₂.

Наиболее важные из 9 подклассов гидролаз - эстеразы, карбогидразы и протеазы.

Гидролазы, катализирующие гидролиз сложноэфирных связей, - эстеразы - действуют на сложные эфиры карбоновых и тиокарбоновых кислот, моноэфиры фосфорных кислот.

 

R – СО – О – R₁ + H₂O R – СООH + R₁OH,

 

где R – остаток кислоты;

R₁ – остаток спирта или фенола.

Наиболее важны эстеразы – липазы, относящиеся к подклассу карбоэстераз, катализирующие гидролитическое расщепление и синтез жиров.

Наиболее активная липаза содержится в соке поджелудочной железы.

Карбогидразы – ферменты катализирующие реакции типа:

 

R – O – R₁ +H₂O ROH + HOR₁ ,

 

где R – остаток моно-, ди- или полисахарида;

R₁ – вещество содержащее спиртовую или фенольную

группу.

Субстратами карбогидраз являются различные гликозиды, олиго- и полисахариды.

Карбогидразы можно разделить на олигазы (ферменты расщепляющие олигосахара) и полиазы – ферменты расщепляющие полисахариды. Они подразделяются на подподклассы.

К олигазам (расщепление связи в ди-, три- и тетрасахаридах) относятся ферменты катализурующие: β -фруктофуранозидаза (сахараза или инвертаза) расщепление сахарозы на глюкозу и фруктозу, β -галактозидаза (лактаза) расщепление лактозы, β -глюкозидаза расщепляющий β -глюкозидную связь в целлобиозе и гентиобиозе и другие.

К полиазам (расщепляют связи в полисахаридах) относятся α -, β - амилазы, глюоамилаза под действием которых происходит гидролиз крахмала с образованием декстринов и мальтозы, инулиназа – гидролизирующая инулин, целлюлаза – катализирует гидролитическое расщепление клетчатки (целлюлозы) с образованием целлобиозы.

Протеазы – ферменты, катализирующие гидролитическое расщепление белков и полипептидов в соответствии с уравнением

R – CO – NH – R₁ + H₂O R – COOH + H₂NR₁,

 

где R, R₁ – остатки аминокислот, ди- или полипептидов.

Протеазы подразделяются на эндопептидазы (протеиназы) - расщепляющие белок до низкомолекулярных соединений пептидов и экзопептидазы (пептидазы) – отщепляют от молекулы белка по одной аминокислоте.

Протеиназы классифицируются по типу каталитических групп в активном центре.

Пептидазы в соответствии с их субстратной специфичностью разделяются на аминопептидазы - отщепляющие N-концевые аминокислоты, карбоксипептидазы – С – концевые аминокислоты, дипептидазы – гидролизирующие дипептиды.

Лабораторная работа № 20