timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 16
Текст из файла (страница 16)
ГидролазыПример 2Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика фермента-D-глюкозид:глюкогидролазаМальтаза3. ГидролазыПример 3Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика ферментаАцетилхолин:ацетил-гидролазаАцетилхолин эстераза3. ГидролазыIVК ЛАСС.Л ИАЗ ЫЛиазы – ферменты, катализирующие разрыв С-О, С-С, C-N и других связей, а такжеобратимые реакции отщепления различных групп негидролитическим путем. Выделяют 7подклассов. Эти реакции сопровождаются образованием двойной связи или присоединением групп к месту двойной связи.
Лиазы являются сложными ферментами. Коферментамислужат пиридоксальфосфат, тиаминдифосфат, участвует магний, кобальт.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)77Примером подклассов являются ферменты, например, действующие на углеродуглеродные связи, углерод-кислородные связи, углерод-азотные связи. Среди подподклассов выделяют карбокси-лиазы, гидро-лиазы.Систематическое название образуется:Расщепляемый субстрат : отделяемая группа – лиазаПример 1Систематическое названиеРабочее названиеКлассКоферментХарактеристика фермента2-оксокислота:карбокси-лиазаПируватдекарбоксилаза4.
ЛиазыТиаминдифосфатПример 2Систематическое названиеРабочее названиеКлассКоферментХарактеристика ферментаГистидин:карбокси-лиазаГистидин-декарбоксилаза4. ЛиазыПиридоксальфосфатПример 3Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика ферментаАТФ:дифосфат-лиаза (циклизующая)Аденилатциклаза4. ЛиазыФерменты78VКЛ АСС .ИЗО МЕР АЗЫИзомеразы – ферменты, катализирующие изомерные превращения в пределах одноймолекулы. Изомеразы – сложные ферменты. К их коферментам относятся пиридоксальфосфат, дезоксиаденозилкобаламин, глутатион, фосфаты моносахаридов (глюкозо-1,6дифосфат) и др.Подклассы выделяют в зависимости от типа реакции.
Например, выделяют рацемазы(обратимое превращение L- и D-стереоизомеров) и эпимеразы (превращения D,L-изомеров,имеющих более одного центра асимметрии, например, -D-глюкозу в -D-глюкозу), другиеподклассы – цис-транс-изомеразы, внутримолекулярные трансферазы (мутазы), внутримолекулярные оксидоредуктазы. Среди подподклассов выделяют действующие на аминокислоты и их производные, на углеводы и их производные, перемещающие С=С-связи.Систематическое название образуется:Субстрат – [ ] – реакция, где [ ] – обозначение, отражающее суть реакции, например,"номер изменяемого атома углерода", изменение "цис-транс", изменение "кето-енол", изменение "альдозо-кетозо".Пример 1Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика ферментаD-рибулозо-5-фосфат-3-эпимеразаРибулозофосфат-3-эпимераза5.
ИзомеразыПример 2Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика ферментаD-глицеральдегид-3-фосфат-альдозо-кетозо-изомеразаТриозофосфат-изомераза5. ИзомеразыПример 3Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика фермента-D-глюкозо-1,6-фосфомутазаФосфоглюкомутаза5. Изомеразыbiokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2018г)VIК ЛАСС.79Л ИГ АЗЫЛигазы (синтетазы) – ферменты, катализирующие присоединение друг к другу двухмолекул с использованием энергии высокоэнергетических связей АТФ (или других макроэргов). Лигазы – сложные ферменты. Они содержат нуклеотидные (УТФ), биотиновые (витамин Н), фолиевые коферменты. Выделяют 6 подклассов.Примером подклассов служат группы ферментов по виду образуемой связи: углеродкислород, углерод-сера, углерод-азот, углерод-углерод. Среди подподклассов выделяютферменты, синтезирующие соединения типа кислота-тиол, амиды.а. Систематическое название образуется:Субстрат 1 : субстрат 2 – лигазаПример 1Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика ферментаL-глутамат:аммиак-лигазаГлутаминсинтетаза6.
ЛигазыПример 2Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика ферментаПируват:карбокси-лигаза (АДФ-образующая)Пируваткарбоксилаза6. ЛигазыПример 3Систематическое названиеРабочее названиеКлассХарактеристика ферментаСукцинат:КоА-лигазаСукцинил-КоА-синтетазаСукцинат-тиокиназа6. ЛигазыО Б ЩИ Е П УТ И Б ИО Л О ГИ Ч ЕСК О ГОО КИС Л ЕНИ ЯМетаболизм представляет собой высоко координированную и целенаправленную клеточную активность, обеспеченную участием многих взаимосвязанных ферментативных систем.Он выполняет три специализированные функции:1.
Энергетическая – снабжение клетки химической энергией,2. Пластическая – синтез макромолекул как строительных блоков,3. Специфическая – синтез и распад биомолекул, необходимых для выполнения специфических клеточных функций.АНАБ ОЛИЗ МАнаболизм – это биосинтез белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и других макромолекул из малыхмолекул-предшественников. Поскольку он сопровождаетсяусложнением структуры, то требует затрат энергии. Источником такой энергии является энергия АТФ.Также для биосинтеза некоторых веществ (жирные кислоты, холестерол) требуются богатые энергией атомы водорода – их источником является НАДФН.
Молекулы НАДФН образуются в реакциях окисления глюкозо-6-фосфата ( см"Пентозофосфатный путь окисления глюкозы") и оксалоацетата (см "Биосинтез жирных кислот"). В реакциях анаболизма НАДФН передает свои атомы водорода на синтетические реакции и окисляется до НАДФ. Так формируется НАДФ-НАДФН-цикл.КАТ АБО ЛИЗ МКатаболизм – расщепление и окисление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Оно сопровождается высвобождением энергии, заключенной всложной структуре веществ.
Большая часть высвобожденной энергии рассеивается в видетепла. Меньшая часть этой энергии "перехватывается" коферментами окислительных реакций НАД и ФАД, некоторая часть сразу используется для синтеза АТФ.Следует заметить, что атомы водорода, высвобождаемые в реакциях окисления веществ, могут использоваться клеткой только по двум направлениям:1) на анаболические реакции в составе НАДФН.2) на образование АТФ в составе НАДН и ФАДН2 в дыхательной цепи митохондрий(см ниже).Весь катаболизм подразделяется на три этапа:I этапПроисходит в кишечнике (переваривание пищи) или в лизосомах при расщепленииуже ненужных молекул.
При этом освобождается около 1% энергии, заключенной в молекуле. Она рассеивается в виде тепла.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)81II этапВещества,образованныепри внутриклеточном гидролизеили проникающие в клетку изкрови, обычно превращаются впировинограднуюкислоту,ацетильную группу (в составеацетил-SКоА), и в некоторыедругие мелкие органические молекулы. Локализация второгоэтапа – цитозоль и митохондрии.Часть энергии рассеиваетсяв виде тепла и примерно 13%энергии вещества усваивается,т.е.
запасается в виде макроэргических связей АТФ.III этапВсе реакции этого этапаидут в митохондриях. АцетилSКоА включается в реакциицикла трикарбоновых кислоти окисляется до углекислого газа. Выделенные атомы водородасоединяются с НАД и ФАД и восстанавливают их. После этого НАДН и ФАДН 2 переносятводород в цепь дыхательных ферментов, расположенную на внутренней мембране митохондрий. Здесь в результате процесса под названием "окислительное фосфорилирование"образуется вода и главный продукт биологического окисления – АТФ.Часть выделенной на этом этапе энергии молекулы рассеивается в виде тепла и около46% энергии исходного вещества усваивается, т.е.
запасается в связях АТФ и ГТФ.На втором этапе выделяется около 30% энергии, заключенной в молекуле. Приэтом запасается около 13% от всей энергии вещества (или примерно 43% от выделенной на этом этапе энергии).В третьем этапе выделяется до 70% всей энергии вещества. Из этого количестваусваивается почти две трети (66%), что составляет около 46% от общей.Таким образом, из 100% молекулярной энергии клетка запасает больше половины– 59%.
Ни один современный двигатель не имеет такого высокого КПД!Общие пути биологического окисления82Энергия, высвобождаемая в реакциях катаболизма, запасается в виде связей, называемых макроэргическими. Основной и универсальной молекулой, запасающей энергию, является АТФ.Все молекулы АТФ в организме непрерывно участвуют в каких-либо реакциях, постоянно расщепляются до АДФ и вновь регенерируют. Существует три основных способа использования АТФ, которые вкупе с процессом образования АТФ получили название АТФцикл.ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В КЛЕ ТКЕВ клетке существуют четыре основных процесса, обеспечивающих высвобождениеэнергии из химических связей при окислении веществ и ее запасание:1. Гликолиз (2 этап) – окисление молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты, при этом образуется 2 молекулы АТФ и НАДН. Далее пировиноградная кислота в аэробных условиях превращается в ацетил-SКоА, в анаэробных условиях – в молочнуюкислоту.2.
-Окисление жирных кислот (2 этап) – окисление жирных кислот до ацетил-SКоА,здесь образуются молекулы НАДН и ФАДН2. Молекул АТФ "в чистом виде" не образуется.3. Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК, 3 этап) – окисление ацетильной группы (в составе ацетил-SКоА) или иных кетокислот до углекислого газа. Реакции полного цикла сопровождаются образованием 1 молекулы ГТФ (что эквивалентно одной АТФ), 3 молекулНАДН и 1 молекулы ФАДН2.4. Окислительное фосфорилирование (3 этап) – окисляются НАДН и ФАДН2, полученные в реакциях катаболизма глюкозы и жирных кислот. При этом ферменты внутреннеймембраны митохондрий обеспечивают образование основного количества клеточного АТФиз АДФ (фосфорилирование).Основным способом получения АТФ в клетке является окислительное фосфорилирование. Однако также есть другой способ фосфорилирования АДФ до АТФ – субстратное фосфорилирование.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
