Номенклатура ферментов. Свойства ферментов

4. Номенклатура ферментов

Ферменты могут быть названы по систематической номенклатуре, либо используют их тривиальное названия, либо нумеруют согласно десятичной классификации.

Например, фермент лактатдегидрогеназа (тривиальное название) может быть назван еще как L –лактат – NAD- оксидоредуктаза (систематическое название) или ЕС1.1.1.27 (ЕС-номер). Систематическое название фермента описывает катализируемую им реакцию.

Чаще всего используют тривиальные названия, которые состоят из названия субстрата (вещество, на которое действует фермент), указания на тип катализируемой реакции и окончания – аза.

Например: тирозинаминотрансфераза

субстракт перенос окончание

аминогруппы

ЕС- собственный кодовый номер фермента, состоящий из частей, присваивается ферменту при нумерации по десятичной классификации.

Каждый фермент имеет свой определенный номер, состоящий из четырех групп цифр, разделенных точками. Класс фермента-первая цифра в кодовом номере. Остальные номера предполагают указание номера более мелких единиц классификации (подкласса, подподкласса и собственно фермента).

NAD(NADP)

Пример:

ЕС1.1.1.27

класс подкласс действующих lactate dehydrogenase

оксидоредуктаз на СН-ОН группы (лактат дегидрогеназа)

донора

5. Свойства ферментов

Ферменты как биологические катализаторы ведет себя в химических реакциях подобно катализаторам небелковой природы:

· не расходуются в процессе ферментации (катализа);

· увеличивают скорость возможных реакций;

· не смещают положение равновесия, а способствуют скорейшему его достижению.

Особенности ферментов как катализаторов:

· ферменты имеют большие значения M_r в отличие от небиологических катализаторов M_r (амилазы) = 50 000, а M_r (Pt) = 195;

· скорость ферментативного катализа значительно превышает скорость небиологического катализа за счет значительного снижения Е_акт;

· в процессах, протекающих с участием ферментов, нет побочных продуктов;

· ферментный катализ протекает в «мягких» условиях (низкие температуры (0-50°) и нормальное давление).

Размер молекул.Будучи по своей природе белками, ферменты должны иметь большие значения молекулярной массы. Действительно, она может колебаться в пределах от 10⁵ до 10⁷, а это значит, что по своему размеру молекулы ферментов попадают в разряд коллоидных частиц.

Селективность. Каждый фермент ускоряет только одну какую-либо реакцию или группу однотипных реакций. Эту их особенность называют селективностью (избирательностью) действия. Она позволяет организму быстро и точно выполнить четкую программу синтеза нужных ему соединений на основе молекул пищевых веществ или продуктов их превращения. Располагая богатым набором ферментов, клетка разлагает молекулы белков, жиров и углеводов до небольших фрагментов - мономеров и из них заново строит белковые и иные молекулы, которые будут точно соответствовать потребностям данного организма.

Эффективность. Большинство ферментов обладают очень высокой эффективностью. Скорость некоторых ферментативных реакций может быть в 10¹⁵ раз больше скорости реакций, протекающих в их отсутствие. Такая эффективность ферментов объясняется тем, что их молекулы в процессе «работы» очень быстро восстанавливаются. Например, фермент каталаза за одну секунду при температуре, близкой к точке замерзания воды. Одна молекула этого вещества разлагает около 50 000 молекул пероксида водорода:

2H₂O₂^{каталаза}→ 2 H₂O + O₂

Этот катализатор снижает энергию активации от 75 кДж/моль до 21 кДж/моль.

Зависимость от температуры.Многие ферменты обладают наибольшей эффективностью при температуре человеческого тела, т.е. приблизительно при 37°С. Человек погибает при более низких и более высоких температурах не столько из-за того, что его убила болезнь, а в первую очередь из-за того, что перестают действовать ферменты, а следовательно прекращаются обменные процессы, которые и определяют сам процесс жизни.

Зависимость от среды раствора. Ферменты наиболее эффективно действуют на субстрат при строго определенной среде раствора, при определенны значениях так называемого рН. Величина рН характеризует кислотность и основность растворов и может принимать значение от 1 до 14.

рН 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

среда сильно- слабо- слабо- сильно-

раствора кислая кислая щелочная щелочная

фермент желудочного сока пепсин наиболее активен при рН 1,5-2 (сильно кислая), каталаза крови – при рН7 (нейтральная) и т.д. (Приложение 5)

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒