27. Ферменты углеводного обмена, их характеристика.

Ферменты являются главным компонентом функционального аппарата клетки. Это белки, действующие как специфические высокоэффективные катализаторы химических реакций, протекающих в живых организмах. К настоящему времени свыше тысячи ферментов получены в индивидуальном виде, а около ста ферментов в виде кристаллов. Ферменты используются как мощные инструменты при изучении структуры биополимеров. а также в генно - инженерных исследованиях. Они нашли широкое применение в медицине и пищевой промышленности.

Общие свойства ферментов. Ферменты имеют различные молекулярные массы от 12 до 1000 кДа (воспользуемся фразой «разница между массой ферментов очень огромна : если взять массу самого маленького фермента за 1, то другой может иметь массу 100 и более»). По типу общей структурной организации можно выделить несколько групп ферментов.

(1) Ферменты, образованные одной полипептидной цепью (лизоцим).

(2) Ферменты, образованные несколькими полипептидными цепями, соединенными дисульфидными мостиками (химотрипсин).

(3) Олигомерные ферменты, образованные несколькими идентичными (мышечная фосфорилаза) или различными (аспартат- карбамоилтрансфераза из E.coli) субъединицами, связанными некова- лентными связями.

(4) Полифункциональные ферментные ансамбли; в таком ансамбле одна полипептидная цепь образует активные центры нескольких функционально связанных ферментов (в клетках млекопитающих первые три фермента пути биосинтеза пиримидинов - карбамоилфосфат- синтетаза, аспартат-карбамоилтрансфераза и дигидрооротаза образованы одной полипептидной цепью с молек. массой 2150 кДа).

(5) Полиферментные комплексы. В состав таких комплексов, образованных за счет нековалентных взаимодействий, входит несколько индивидуальных ферментов; обычно эти ферменты функционально взаимосвязаны и катализируют серию последовательных реакций, например, пируватдегидрогеназный комплекс E.coli включает три фермента: пируватдегидроге- назный компонент, дигидролипоилтрансацетилазу и дигидролипоилдегидрогеназу.

Международный биохимический союз рекомендовал классификацию, в которой ферменты сгруппированы в 6 классов в соответствии с типом катализируемых реакций:

1. Оксидоредуктазы (окислительно-восстановительные реакции).

2. Трансферазы (реакции переноса функциональных групп).

3. Гидролазы (реакции гидролиза).

4. Лиазы (реакции отщепления групп негидролитическим путем).

5. Изомеразы (реакции изомеризации).

6. Лигазы (реакции синтеза за счет энергии АТР).

28. Липиды и их классификация. Структура липидов, их свойства и функции.

Липиды – это класс органических соединений, представляющих собой эфиры многоатомных или сложнопостроенных спиртов и высших жирных кислот. Они не растворяются в воде, но растворяются в органических растворителях( бензол, толуол, хлороформ и др.). Липиды в организме животных играют огромную роль как источник энергии. При их окислении выделяется в два раза больше тепла, чем при окислении белков и углеводов. Они являются источником воды в организме, являются хорошими растворителями жирорастворимых витаминов и др.

В тканях животных липиды находятся как в свободном виде, так и в соединениях с белками, углеводами и даже между собой.

Липиды часто делят на две группы: простые и сложные.

Простые: сюда входят сложные эфиры жирных кислот и спирты. 1. Глицериды – это сложные эфиры 3-атомного спирта глицерина и высших жирных кислот. 2. Воски – сложные эфиры 1- или 2-атомных спиртов и высших жирных кислот.

Сложные: сложные эфиры жирных кислот со спиртами, в которые включены и иные группы. 1. Фосфолипиды. В этих жирах кроме жирных кислот и спирта включены и следы фосфорной кислоты, азотистые компоненты, а также сфинголипиды и глицерофосфолипиды. 2. Гликолипиды 3. Стероиды 4. Иные сложные жиры: аминолипиды, сульфолипиды, а также липопротеины.

Производные липидов: глицерол, жирные кислоты, стеролы, альдегиды жирных кислот, жирорастворимые гормоны и витамины, углеводороды. Липиды выполняют следующие биологические функции:

• энергетическая — для восполнения энергии в организме человека ( при окислении 1г липидов выделяется 39,1 кДж энергии); • механическая — формируют защитную оболочку организма в целом за счет подкожно-жирового слоя; его внутренних органов за счёт липидов соединительной ткани; • транспортная — участвуют в транспорте веществ через липидный слой биомембраны; • структурная — входят в состав биологических мембран; • теплоизолирующая — сохраняют тепло в организме за счет своей низкой теплопроводности. Источником образования жира в организме являются жиры пищевых продуктов животного и растительного происхождения; жиры а организме могут синтезироваться из углеводов и белков. Жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты. Жирные кислоты – это карбоновые кислоты с длинной алифатической цепью. Насыщенные ЖК –не содержат двойных связей(пальмитиновая, стеариновая и др.) Ненасыщенные ЖК – содержат двойные связи ( линолевая, олеиновая, арахидоновая) По физиологическому значению – резервные и структурные. Резервные – депонируются в больших количествах и при необходимости расходуются для энергетических нужд организма(триглицериды). Структурные – все остальные.