Ферменты. Классификация и химия ферментов

1. Определение, строение, номенклатура ферментов, их роль

2. Классификация ферментов, их свойства

3. Механизм действия ферментов

4. Кинетика ферментативной реакции

Уметь:

1. Объяснить механизм действия ферментов

2. Объяснить зависимость активности ферментов от температуры, pH среды, концентрации ферментативной реакции

Знать:

1. Строение, номенклатуру, классификацию ферментов

2. Механизм действия ферментов

3. Факторы, влияющие на кинетику ферментативной реакции

Ферменты — это специфические белки-катализаторы, которые синтезируются в клетке и ускоряют химические процессы в организме человека.

Ферменты отличаются от обычных белков тем, что на их поверхности имеются активные центры, где происходит непосредственное взаимодействие фермента и субстрата.

Активный центр — это участок, где происходит взаимодействие фермента и субстрата.

Субстрат — это вещество, на которое действует фермент. Причем субстрат по структуре должен соответствовать ферменту и быть низкомолекулярным по сравнению с ним. Поэтому субстрат взаимодействует не со всей молекулой фермента, а только с каким-то определенным небольшим участком, расположенным на его поверхности.

Классификация ферментов по химической структуре:

1. Простые или однокомпонентные. Состоят из белков. К ним относятся альдолаза, трипсин, пепсин, амилаза, липаза.

2. Сложные или двухкомпонентные. Состоят из белковой части (апофермента) и небелковой части (кофермента). Кофермент определяет тип химической реакции, которую ускоряет фермент. Апофермент определяет скорость и специфичность химической реакции.

Классификация ферментов по типу катализируемой реакции (название фермента состоит из названия субстрата + тип реакции + окончание «аза»):

1. Оксидоредуктазы. Ускоряют биологические окислительно-восстановительные реакции. Например: лактатдегидрогеназа, каталаза, пероксидаза.

2. Трансферазы. Ферменты, которые ускоряют реакции переноса различных химических групп. Например: метилтрансфераза — транспортирует группу -CH₃, аминотрансфераза — переносит аминогруппу -NH₂. Если переносится остаток фосфорной кислоты, то фермент называется киназа.

3. Гидролазы. Ускоряют реакция расщепления внутримолекулярных связей органических веществ при участии молекул воды. Например: гидролиз пептидной связи осуществляют пептидазы, гликолизной связи — гликодазы.

4. Лиазы. Ускоряют реакцию расщепления соединений с двойными связями негидролитическим путем. Например: декарбоксилазы — отщепляют CO₂ от субстрата.

5. Изомеразы. Ускоряют реакции взаимопревращения субстратов. Например: глюкозофосфатизомераза — ускоряет как прямую, так и обратную реакцию между фруктоза-6-фосатом и глюкозо-6-фосатом.

6. Лигазы. Ускоряют реакции синтеза.