14. Charakteristika enzymů

stavba enzymů

rozdělení enzymů

význam enzymů

14. Характеристика ферментов

строение ферментов

классификация ферментов

значение ферментов

1. По строению ферменты делятся на простые (однокомпонентные) и сложные (двухкомпонентные). Простой фермент состоит только из белковой части; в состав сложного фермента входит белковая и небелковая составляющие. Иначе сложный фермент называют холоферментом. Белковую часть в его составе называют апоферментом, а небелковую – коферментом. Особенностью сложных ферментов является то, что отдельно апофермент и кофермент не обладают каталитической активностью.

В составе как простого, так и сложного фермента, выделяют субстратный, аллостерический и каталитический центры. Каталитический центр простого фермента представляет собой уникальное сочетание нескольких аминокислотных остатков, расположенных на разных участках полипептидной цепи. Образование каталитического центра происходит одновременно с формированием третичной структуры белковой молекулы фермента.

Субстратный центр простого фермента - это участок белковой молекулы фермента, который отвечает за связывание субстрата. Субстрат прикрепляется к ферменту за счет различных взаимодействий между определенными боковыми радикалами аминокислотных остатков и соответствующими группами молекулы субстрата. Субстрат с ферментом связывается посредством ионных взаимодействий, водородных связей; иногда субстрат и фермент связываются ковалентно. Гидрофобные взаимодействия также играют определенную роль при связывании субстрата с ферментом. В простых ферментах субстратный центр может совпадать с каталитическим; тогда говорят об активном центре фермента.

Аллостерический центр представляет собой участок молекулы фермента, в результате присоединения к которому какого-то низкомолекулярного вещества изменяется третичная структура белковой молекулы фермента, что влечет за собой изменение его активности. Аллостерический центр является регуляторным центром фермента.

В сложных ферментах роль каталитического центра выполняет кофермент, который связывается с апоферментом в определенном участке. Понятия субстратного и аллостерического центров для сложного фермента и для простого аналогичны.

2. По типу важнейших химических процессов, лежащих в основе жизни, все ферменты делят на шесть классов:

1. Оксидоредуктазы - ускоряют реакции окисления-восстановления.

2. Трансферазы - ускоряют реакции переноса функциональных групп и молекулярных остатков.

3. Гидролазы - ускоряют реакции гидролитического распада.

4. Лиазы - ускоряют не гидролитическое отщепление от субстратов определенных групп атомов с образованием двойной связи (или присоединяют группы атомов по двойной связи).

5. Изомеразы - ускоряют пространственные или структурные перестройки в пределах одной молекулы.

6. Лигазы - ускоряют реакции синтеза, сопряженные с распадом богатых энергией связей.

3. Ферменты являются главной составной частью пищеварительных соков. Они действуют, как специфические катализаторы биологического происхождения, во много раз ускоряющие расщепление белков, жиров и углеводов; без ферментов этот процесс невозможен. В состав конечных продуктов, образованных при расщеплении, ферменты не входят. Они вырабатываются в клетках пищеварительных желез и поступают в пищеварительные соки. Ферменты, переваривающие белки, выделяются в виде проферментов, что исключает самопереваривание тканей пищеварительного канала.

Все ферменты имеют белковую природу и поэтому разрушаются при нагревании. Они катализируют не только расщепление веществ, но и синтез веществ. Специфичность ферментов заключается в том, что каждый фермент действует только на вещество определенного состава и строения. ( Для белков свои, для липидов свои, для углеводов свои)

Все пищеварительные ферменты способствуют гидролизу, т. е. присоединению ионов водорода или гидроксильной группы и, следовательно, растворению веществ в воде. Каждый из пищеварительных ферментов действует в среде определенной реакции — либо нейтральной, либо кислой, либо щелочной. Есть ферменты, которые не участвуют в переваривании белков, жиров и углеводов, но превращают в активную форму протеолитические ферменты, выделяемые в неактивном состоянии. Синтез ферментов представляет собой процесс новообразования белка и протекает в организме непрерывно. Практически все процессы обмена веществ в организме происходят при участии ферментов.