timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Специфичность ферментов к определенным субстратам широко используется в настоящеевремя в лабораторной диагностике.o многие лабораторные методы основаны на взаимодействии добавляемого извне фермента с определяемым соединением. В результате возникает специфичный продукт реакции,после определения содержания последнего судят о концентрации искомого вещества(глюкозооксидазный, холестеролоксидазный методы),o иммуноферментные методы, основанные на образовании тройного комплекса ферментантиген-антитело.
Определяемое вещество не является субстратом фермента, но является антигеном. Фермент может присоединять этот антиген вблизи от активного центра.Если в среде есть антиген, то при добавлении антител и формировании тройного комплекса активность фермента изменяется. Активность фермента измеряют любым способом.Б. В промышленности ферменты используются в различных отраслях:o глюкозооксидаза в сочетании с каталазой применяется для удаления кислорода из сухого молока, кофе, пива, майонезов, лимонных, апельсиновых и виноградных соков, лекарственных препаратов,ИСПОЛЬЗОВ АНИЕИНГ ИБ ИТ ОРОВ ФЕР МЕ НТ ОВВесьма широко используются в настоящее время ингибиторы протеаз (контрикал,гордокс) при панкреатитах – состояниях, когда происходит активирование пищеварительныхферментов в протоках и клетках поджелудочной железы.Ингибиторы холинэстеразы (физостигмин, прозерин) приводят к накоплению нейромедиатора ацетилхолина в синапсах и используются при миастении, двигательных и чувствительных нарушениях при невритах, радикулитах, психогенной импотенции.Препараты, содержащие ингибиторы моноаминоксидазы (наком, мадопар), используются при снижении выработки нейромедиаторов катехоламинов в ЦНС и для лечения паркинсонизма.
Подавление активности моноаминооксидазы (разрушающей катехоламины) сохраняет нормальную передачу сигналов в нервной системе.Ферменты72Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (каптоприл, эналаприл и т.п.)используются как антигипертензивное средство и вызывают расширение периферическихсосудов, уменьшение нагрузки на миокард, снижение артериального давления.Аллопуринол – ингибитор ксантиноксидазы, фермента катаболизма пуринов.
Используется для снижения образования мочевой кислоты и подавления развития гиперурикемии иподагры.Ингибиторы гидроксиметилглутарил-SКоА-редуктазы (ловастатин, флувастатин,аторвастатин) применяются для снижения синтеза холестерола при атеросклерозе, заболеваниях сердечно-сосудистой системы, дислипопротеинемиях.Ингибитор карбоангидразы (ацетазоламид) используется как мочегонное средствопри лечении глаукомы, отеков, эпилепсии, алкалозах и горной болезни.К Л АС С И Ф И К АЦ И Я Ф Е Р М Е Н Т О ВВ 1961 г в Москве V Международный биохимический союз принял современную классификацию ферментов.В соответствии с этой классификацией все ферменты делятся:o на классы – по типу катализируемой реакции,o каждый класс подразделяется на подклассы – по природе атакуемой химической группы,o подклассы делятся на подподклассы – по характеру атакуемой связи или по природеакцептора.Выделяют 6 классов ферментов:I классОксидоредуктазыII классТрансферазыIII классГидролазыIV классЛиазыV классИзомеразыVI классЛигазыКаждому ферменту присвоен четырехзначный классификационный номер, включающий класс, подкласс, подподкласс и порядковый номер в подподклассе.Например, алкогольдегидрогеназа имеет номерКФ 1.1.1.1.
– это оксидоредуктаза, действует на ОН-группудонора с НАД в качестве акцептора с первым порядковымномером в своем подподклассе; лактатдегидрогеназа – КФ1.1.1.27, действует на ОН-группу донора с НАД в качестве акцептора с порядковым номером27 в своем подподклассеН О М Е Н К Л АТ У Р А Ф Е Р М Е Н Т О В1. Тривиальное название – название, сложившееся исторически.
Например, пепсин,трипсин. Для некоторых ферментов к названию субстрата добавляется окончание "-аза" –уреаза, амилаза, липаза.2. Систематическое название – согласно современной классификации. Как производное систематического названия у многих ферментов имеется одно или несколько рабочихназваний.Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)biokhimija.ruIКЛ АСС.73ОК СИДОРЕДУКТ АЗЫФерменты катализируют окислительно-восстановительные реакции, лежащие в основебиологического окисления. Класс насчитывает 22 подкласса. Коферментами этого класса являются НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, убихинон, глутатион, липоевая кислота.Примером подклассов могут служить ферменты, действующие на СН-ОН-группу доноров, на СН-СН-группу доноров, на СН-NН2-группу доноров, на гемсодержащие доноры.На подподклассы деление производится в зависимости от акцептора – НАД+ или НАДФ+,дисульфиды, кислород.Наиболее распространены следующие рабочие названия оксидоредуктаз:1.
Дегидрогеназы – оксидоредуктазы, катализирующие дегидрирование субстрата с использованием в качестве акцептора водорода любых молекул, кроме кислорода.2. Если перенос водорода от молекулы донора трудно доказуем, то такие оксидоредуктазыназывают редуктазами.3. Оксидазы – оксидоредуктазы, катализирующие окисление субстратов с молекулярнымкислородом в качестве акцептора электронов без включения кислорода в молекулу субстрата.4. Монооксигеназы – оксидоредуктазы, катализирующие внедрение одного атома кислородав молекулу субстрата с молекулярным кислородом в качестве донора кислорода.5.
Диоксигеназы – оксидоредуктазы, катализирующие внедрение 2 атомов кислорода в молекулу субстрата с молекулярным кислородом в качестве донора кислорода.6. Пероксидазы – оксидоредуктазы, катализирующие реакции с пероксидом водорода в качестве акцептора электронов.Систематическое название образуется:Донор электронов : акцептор электронов – оксидоредуктаза.Пример 1Систематическое названиеРабочее названиеКлассКофакторыХарактеристика ферментаАлкоголь:НАД-оксидоредуктазаАлкогольдегидрогеназа1. ОксидоредуктазыНикотинамидадениндинуклеотид.
Железо или цинк.Пример 2Систематическое названиеРабочее названиеКлассКофакторХарактеристика ферментаСукцинат:ФАД-оксидоредуктазаСукцинатдегидрогеназа1. ОксидоредуктазыФлавинадениндинуклеотидФерменты74Пример 3Характеристика ферментаФенилаланин.Тетрагидробиоптерин:кислородоксидоредуктазаФенилаланин-4-монооксигеназа1. ОксидоредуктазыТетрагидробиоптерин. Железо.Систематическое названиеРабочее названиеКлассКофакторыIIК ЛАСС .ТР АНС ФЕР АЗЫКатализируют реакции переноса различных групп от одного субстрата (донор) к другому (акцептор), участвуют в реакциях взаимопревращения различных веществ, обезвреживания природных и чужеродных соединений.
Коферментами являются пиридоксальфосфат,коэнзим А, тетрагидрофолиевая кислота, метилкобаламин. Класс подразделяется на 9подклассов.В подклассы выделяются группы ферментов в зависимости от состава переносимойгруппы (одноуглеродные фрагменты, альдегидные и кетогруппы, азотсодержащие группы,фосфорсодержащие). На подподклассы деление производится в зависимости от вида переносимой группы – метил, карбоксиметил или формил, аминогруппы.Распространенным рабочим названием трансфераз является термин киназы. Кним относят ферменты, переносящие фосфатную группу от АТФ к какому-либосубстрату (моносахарид, белок).Систематическое название образуется:Донор группы : акцептор группы – переносимая группа трансфераза.Пример 1Систематическое названиеРабочее названиеКлассКофакторХарактеристика ферментаАТФ:D-гексоза-6-фосфотрансферазаГексокиназа2. ТрансферазыМагнийbiokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2018г)75Пример 2Характеристика ферментаL-Аспартат:2-оксоглутарат-аминотрансферазаАспартатаминотрансфераза2. ТрансферазыПиридоксальфосфатСистематическое названиеРабочее названиеКлассКофакторПример 3Характеристика фермента5-метилтетрагидрофолат:L-гомоцистеинS-метилтрансферазаМетионинсинтаза2.
ТрансферазыКобаламин. Цинк.Систематическое названиеРабочее названиеКлассКофакторIIIКЛ АСС.Г ИДРОЛ АЗЫГидролазы – ферменты, осуществляющие разрыв внутримолекулярных связей в субстрате путем присоединения элементов Н2О, подразделяются на 13 подклассов.
Коферментыотсутствуют. Ввиду сложности многих субстратов у ряда ферментов сохранены тривиальныеназвания, например, пепсин, трипсин. Исторически названия гидролаз складывались изназвания субстрата с окончанием "-аза" – коллагеназа, амилаза, липаза, нуклеаза, ДНК-аза.Примером подклассов служат группы ферментов, действующие на сложные эфиры, напростые эфиры, на пептиды, на углерод-углеродные связи.Гидролазы представлены ферментами желудочно-кишечного тракта (пепсин, трипсин,липаза, амилаза и другие) и лизосомальными ферментами.
Осуществляют распад макромолекул, образуя легко адсорбируемые мономеры.Наиболее часто встречаются следующие рабочие названия гидролаз:1. Эстеразы – гидролиз сложноэфирных связей.2. Липазы – гидролиз нейтральных жиров.3. Фосфатазы – отщепление фосфатов от фосфорилированных соединений.4. Гликозидазы – гидролизуют О- и S-гликозидные связи.5. Протеазы, пептидазы – гидролиз белков и пептидов.6.
Нуклеазы – гидролиз нуклеиновых кислот.В подклассы выделяют группы ферментов, катализирующие гидролиз, например,сложных эфиров, пептидов, углерод-углеродных связей, связей фосфор-азот и т.п. СредиФерменты76подподклассов выделяют, например, гидролазы карбоновых кислот, гидролазы фосфомоноэфиров.Систематическое название образуется:Гидролизуемый субстрат : отделяемая группа гидролаза.Пример 1Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика ферментаТриацилглицерол:ацилгидролазаТАГ-липаза3.