Классификация и номенклатура ферментов. Общая характеристика классов и основных подклассов.
Номенклатура и классификация ферментов. Современная классификация ферментов основана на природе катализируемых ими химических превращений. В основу классификации берется тип реакции, катализируемой ферментом. Согласно решению, принятому в 1972 г комиссией по номенклатуре биохимических соединений Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC), ферменты разделяют на 6 классов: 1. Оксидоредуктазы - катализируют окислительно-восстановительные реакции 2. Трансферазы - перенос групп 3. Гидролазы - гидролиз 4. Лиазы - негидролитическое расщепление субстрата 5. Изомеразы - изомеризация 6. Лигазы (синтетазы)- синтез с использованием энергии (АТФ) Номенклатура ферментов. 1. Тривиальное название (пепсин, трипсин). 2. Название фермента может складываться из названия субстрата с прибавлением окончания «аза» (аргиназа гидролизует аминокислоту аргинин). 3. Добавление окончания «аза» к названию катализируемой реакции (гидролаза катализирует гидролиз, дегидрогеназа - дегидрирование органической молекулы, т.е. отнятие протонов и электронов от субстрата). 4. Рациональное название - название субстратов и характер катализируемых реакций (АТФ + гексоза гексозо-6-фосфат + АДФ. Фермент: АТФ: ^-гексоза-6-фосфотрансфераза). 5. Индексирование ферментов (каждому ферменту присваиваются 4 индекса или порядковых номера): 1.1.1.1 - АДГ, 1.1.1.27 - ЛДГ. 8) Энергетический обмен, стадии. Связь между отдельными этапами. Энергетический обмен стадии. Связь между отдельными этапами Энергетический обмен — это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ. Синтезированная АТФ становится универсальным источником энергии для жизнедеятельности организмов. Первый этап — подготовительный. В желудочно-кишечном тракте многоклеточных организмов он осуществляется пищеварительными ферментами. У одноклеточных — ферментами лизосом. На первом этапе происходит расщепление белков до аминокислот, жиров до глицерина и жирных кислот, полисахаридов до моносахаридов, нуклеиновых кислот до нуклеотидов. Этот процесс называют пищеварением. Второй этап — бескислородный (гликолиз). Происходит в цитоплазме клеток. Главным источником энергии в клетке является глюкоза. Ее бескислородное расщепление называют анаэробным гликолизом. Он состоит из ряда последовательных реакций по превращению глюкозы в лактат. Его присутствие в мышцах хорошо известно уставшим спортсменам. В ходе гликолиза образуется большое количество энергии, часть которой рассеивается в виде тепла, а часть используется на синтез АТФ. Суммарное уравнение реакций гликолиза выглядит следующим образом:
Третий этап — кислородный, состоящий из цикла Кребса и окислительного фосфорилирования. Он стал возможным после накопления в атмосфере достаточного количества молекулярного кислорода. Происходит в митохондриях клеток.
|
