Структура ферментов. В живой природе в процессах жизнедеятельности организма протекает огромное количество процессов связанных с синтезом и распадом различных веществ

Ферменты

В живой природе в процессах жизнедеятельности организма протекает огромное количество процессов связанных с синтезом и распадом различных веществ. Все процессы протекают с участием ферментов (энзимов).

Ферменты составляют самый крупный и наиболее высоко специализированный класс белковых молекул.

Ферменты синтезируются самой клеткой и выполняют в ней роль катализаторов биохимических реакций. Любые процессы связаны с биологической очисткой сточных вод, включая в себя ферментативные реакции.

Ферменты делятся на одно и двухкомпонентные. Первые представляют собой простые белки, вторые – сложные белки.

Каталитическая активность однокомпонентных ферментов обусловлена определенным пространственным расположением остатков аминокислот на отдельных участках мо лекулы фермента – активных центрах. Именно на них и протекают каталитические реакции. Активные центры реагируют только с тем субстратом, пространственная конфигурация которого совпадает со структурой активного центра.

Большинство ферментов относится к двухкомпонентным. Их молекула состоит из белковой части – апофермента и небелкового компонента – кофактора. В зависимости от прочности связи с апоферментом кофактор называют простетической группой, если он прочно связан с белком, или коферментом, если эта связь слабая. Каталитической активностью обладает только кофактор, роль которого часто выполняют сложные органические комплексы, например некоторые витамины. Апофермент усиливает каталитическую активность кофакторов и определяет специфичность действия ферментов. Один и тот же кофактор, связываясь с разными белками, может катализировать определенную реакцию, например отщепление водорода, с десятками различных субстратов.

Ферментативная реакция проходит через ряд последовательных стадий. В начальный момент фермент Е образует с молекулой субстрата S промежуточное соединение – ферментсубстратный комплекс ES. На последующих стадиях фермент активизирует субстрат, т. е. изменяет его таким образом, что субстрат может вступить в соответствующую химическую реакцию. Этому моменту соответствует образование каталитически активного комплекса ES'. Далее происходит собственно реакция на молекуле фермента, в результате которой получается ферментпродуктный комплекс ЕР. Процесс заканчивается выделением продукта реакции Р и регенерацией фермента:

Таким образом простая ферментативная реакция выглядит следующим образом:

Где E -энзим, S –субстрат, (питательное вещество для организма),

ES –субстратный комплекс, P –продукт реакции.

Ферменты делятся:

- экзоферменты, работают вне клетки;

- эндофермены, ведут процессы внутри клетки.