2015-02-27
1263
Основу жизнедеятельности любого организма составляют химические процессы. Практически все реакции в живом организме протекают с участием природных биокатализаторов, называемых ферментами, или энзимами. Ферменты, как было установлено ещё в 1922 г., являются белками. Их роль уникальна: они увеличивают скорость протекания химической реакции, однако при этом не расходуются.
Субстратом называется химическое соединение, подвергающееся превращению под действием фермента. ферменты избирательно преобразуют субстраты по физиологически полезному пути и фактически управляют всеми метаболическими процессами организма.
Биологическая функция фермента, как и любого белка, обусловлена наличием в его структуре активного центра. В активном центре фермента есть аминокислотные остатки, функциональные группы которых обеспечивают связывание субстрата, и аминокислотные остатки, функциональные группы которых осуществляют химическое превращение субстрата. Условно эти группы обозначают как участок связывания субстрата и каталитический участок.
|
|
|
В участке связывания субстрат при помощи нековалентных связей взаимодействует (связывается) с ферментом, формируя фермент-субстратный комплекс. В каталитическом участке субстрат претерпевает химическое превращение в продукт, который затем высвобождается из активного центра фермента. Схематично процесс катализа можно представить следующим уравнением:
Е + S <-> ES <-> ЕР <-> Е + Р,
где Е — фермент (энзим), S — субстрат, Р — продукт.
Специфичность — наиболее важное свойство ферментов, определяющее биологическую значимость этих молекул.
Каждый фермент имеет 2 названия. Первое — короткое, так называемое рабочее, удобное для повседневного использования. Второе (более полное) — систематическое, применяемое для однозначной идентификации фермента.
В названии большинства ферментов содержится суффикс «аза», присоединённый к названию субстрата реакции, например уреаза, сахараза, липаза, нуклеаза или к названию химического превращения определённого субстрата, например лактатдегидрогеназа, аденилатциклаза, фосфо-глюкомутаза, Однако в употреблении сохранился ряд тривиальных, исторически закреплённых названий ферментов, которые не дают представления ни о субстрате, ни о типе химического превращения, например трипсин, пепсин, ренин, тромбин.
1961 г. разработана систематическуя номенклатура, согласно которой все ферменты разбиты на 6 основных классов в зависимости от типа катализируемой химической реакции.
