12. Классификация и номенклатура ферментов. Характеристика ферментов третьего и четвертого классов, примеры реакций.

Классификацию и номенклатуру ферментов смотрите в 11 вопросе

3 – гидролазы.

Ферменты этого класса участвуют в реакциях разрыва связей в молекулах субстратов с присоединением элементов молекулы воды. При этом элементы воды присоединяются к свободным единичным валентностям, образовавшимся после разрыва связей. Таким образом, сложные органические соединения распадаются на простые - каталитические реакции гидролиза. Гидролазы, как правило, простые белки. В зависимости от разрушаемых связей, различают следующие подклассы гидролаз: - эстеразы; - гликозидазы; - пептидазы; - фосфатазы; - амидазы; - нуклеазы.

Э стеразы действуют на сложноэфирные связи. К ним относятся липазы, фосфолипазы, холестеразы.

Г ликозидазы - действует на гликозидную связь, находящуюся в сложных углеводах. К ним относятся амилаза, сахараза, мальтаза, гликозидазы, лактаза.

П ептидазы (протеиназы) участвуют в разрыве пептидных связей в белках. К ним относятся пепсин, химотрипсин, аминопептидаза, карбоксипептидаза и т.д.

По локализации разрываемой связи в субстрате пептидазы: эндопептидазы – гидролиз пептидных связей внутри молекулы; экзопептидазы – отщепление от полипептидной цепи концевых аминокислот; дипептидазы – гидролиз дипептидов.

В зависимости от механизма действия эндопептидазы делятся на 4 подкласса: • Сериновые протеиназы (трипсин, химотрипсин) – сер, гис; • Тиоловые протеиназы (папаин, катепсин В) – цис; • Кислые протеиназы (пепсин, катепсин D) – глу, асп (опт рН ниже 5); • Металлопротеиназы (коллагеназа) – Са²⁺, Zn²⁺.

Ф осфатазы - гидролиз фосфоэфирной связи (отщепление фосфорной кислоты).

Амидазы – катализируют гидролиз амидов кислот (уреаза, аспарагиназа, глутаминаза).

Нуклеазы – гидролизуют фосфодиэфирные связи в нуклеиновых кислотах.

4 – лиазы (синтазы).

- разрыв ковалентной связи в молекуле субстрата негидролитическим путем, ускоряют отщепление негидролитическим путём групп: СООН, NH₂, SH; - присоединение воды по двойной связи (гидратация) и отщепление воды с образованием двойной связи (дегидратация); - синтез веществ за счет энергии макроэргических связей субстрата.

Если реакция сопровождается синтезом вещества, связана с использованием энергии, но источником ее не являются нуклеозидтрифосфаты. Источник – энергия макроэргических связей субстрата.

Подкласс определяется типом расщепляемой связи: • 4.1. расщепляют связь C-C; • 4.2. расщепляют связь C-O; • 4.3. расщепляют связь C-N; • 4.4. расщепляют связь C- S; • 4.5. расщепляют связь C-Cl.

глицеральдегид-3-фосфат

фосфат

М огут быть простыми и сложными белками. Коферменты: ПФ, ТПФ, нуклеотиды. К лиазам относится альдолаза, разрывающая связь С-С негидролитическим путем. Разрыв связи С-С:

диоксиацетон-3-фосфат

-3-фосфат

Д екарбоксилазы участвуют в реакциях декарбоксилирования. Реакция декарбоксилирования:

Ферменты, участвующие в реакциях гидратации и дегидратации.

Р еакция гидратации (дегидратации):

13. Классификация и номенклатура ферментов. Характеристика ферментов пятого и шестого классов, примеры реакций. Классификацию и номенклатуру ферментов смотрите в 11 вопросе

5 – изомеразы.

Ферменты этого класса участвуют в изомерических превращениях. Внутримолекулярные перестройки без изменения молекулярной формулы вещества. При этом один структурный изомер может превращаться в другой, за счёт внутри молекулярной перегруппировки атомов. Выделяют: • «истинные изомеразы» (например, триозофосфатизомераза); • мутазы (фосфоглюкомутаза и др.); • эпимеразы.

Действие мутазы: Действие эпимеразы:

эпимераза

ксилулозо-5-фосфат

рибулозо-5-фосфат

6 – лигазы (синтетазы).

• участвуют в реакциях соединения двух и более простых веществ с образованием нового вещества. Эти реакции требуют затрат энергии, сопряжены с гидролизом нуклеозидтрифосфата.

Главная их особенность — сопряженность синтеза с распадом веществ, способных поставлять энергию для осуществления биосинтетического процесса. Одним из таких природных соединений является АТФ. При отрыве от ее молекулы в присутствии лигаз одного или двух концевых остатков фосфорной кислоты выделяется большое количество энергии, используемой для активирования реагирующих веществ и ускорения синтеза органических соединений из активированных субстратов. Кроме АТФ источником энергии для лигазных реакций могут быть другие нуклеозидтрифосфаты. Коферментами могут быть нуклеозидтрифосфаты, HSkoA, биотин. Подкласс определяется типом синтезируемой связи С-С, C-N, C-O, C-S.