Важнейшие группы ферментов
Номер и название классов |
Катализируемые реакции |
Примеры |
1. Оксидоредуктазы 2. Трансферазы 3. Гидролазы 4. Лиазы 5. Изомеразы 6. Лигазы (синтетазы) |
Окислительно-восстановительные реакции: перенос атомов водорода или кислорода или электронов от одного вещества к другому Перенос функциональных групп от одного вещества к другому Гидролиз: реакции расщепления сложных органических веществ на более простые путем присоединения воды Негидролитическое присоединение или отщепление функциональных групп Изомеризация, т.е. превращение изомеров друг в друга Реакции синтеза с использованием энергии АТФ |
Каталаза разлагает пероксид водорода на воду и молекулярный кислород; цитохромы переносят и присоединяют электроны к атомам кислорода в процессе дыхания и к протонам в ходе реакций световой фазы фотосинтеза Под действием фосфотрансфераз происходит перенос остатков фосфорной кислоты от АТФ на глюкозу или фруктозу Амилаза гидролизует крахмал до мальтозы; трипсин гидролизует белки и пептиды до аминокислот Отщепление карбоксильных групп декарбоксилазами Взаимопревращения глюкозы и фруктозы в растениях под действием глюкозофосфатизомеразы Карбоксилазы катализируют присоединение углекислого газа к органическим кислотам |
Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты были открыты в 1869 году швейцарским химиком Мишером. Существуют два вида нуклеиновых кислот:
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).
РНК (рибонуклеиновая кислота).
Мономерами нуклеиновых кислот являются нуклеотиды, которые состоят из:
Азотистого основания
Пентозы
Остатка фосфорной кислоты
В молекулах нуклеиновых кислот встречается пять типов азотистых оснований:
Аденин
Гуанин
Это пуриновые основания. Они содержат в своей структуре два кольца.
Урацил
Цитозин
Тимин
Это пиримидиновые основания. Они содержат в своей структуре одно кольцо.
Молекула ДНК состоит из двух полимеров, закрученных в спираль (двойная спираль). В молекуле ДНК чередуются только четыре типа азотистых оснований: аденин, гуанин, Тимин и цитозин. Спираль образована так, что азотистые основания одной цепи стыкуются с азотистым основанием другой цепи. Между ними образуются водородные связи.
Напротив аденина всегда оказывается тимин, а против гуанина – цитозин. Такая способность к избирательному соединению нуклеотидов называется комплементарностью.
Правило Чаргаффа: у каждого организма число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых – числу цитидиловых.
Двойная спираль стабильна благодаря многочисленным водородным связям и гидрофобным взаимодействиям. Диаметр ДНК – 2нм, каждый виток спирали содержит 10 пар нуклеотидов. Полный оборот спирали – 3,4 нм. Длина в развернутом виде у человека – 40 мм, а у некоторых бактерий – 0,25 мм.
Два нуклеотида соединяются в результате реакции конденсации, при которой между фосфатной группой одного нуклеотида и сахаром другого возникает фосфодиэфирный мостик. При синтезе полинуклеотида этот процесс повторяется несколько миллионов раз.
Две полинуклеотидные цепи антипараллельны (противоположно направлены). Рассматривая спираль вдоль оси, можно заметить, что одна цепь идет в направлении 5’- 3’, а другая – в направлении 3’ – 5’.
Азотистые основания имеют плоскую форму и располагаются парами перпендикулярно оси спирали. Азотистые основания уложены стопкой друг на друга и спиральная структура стабилизируется гидрофобными взаимодействиями (стэкинг – взаимодействия. Эту модель предложили ученые Дж.Д.Уотсон и Ф. Крик в 1953 году.
