Ферменты

Ферме́нты, или энзи́мы (от — закваска или от —ensimo: -, en- — в- и , zyme — дрожжи) — белковые молекулы или их комплексы, ускоряющие химические реакции в живых системах.

Функции ферментов

Эти специфические белковые катализаторы присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению одних веществ (субстратов) в другие (продукты). Ферменты выступают в роли катализаторов в практически всех биохимических реакциях, протекающих в любом живом организме (и в своём закономерном сочетании составляющие его обмен веществ). Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма.

Классификация ферментов

По типу катализируемых реакций ферменты подразделяются на 6 групп:

Оксидоредуктазы, катализирующие окисление или восстановление.

Пример: каталаза, алкогольдегидрогеназа

Трансферазы, катализирующие перенос химических групп с одной молекулы субстрата на другую. Среди трансфераз особо выделяют киназы, переносящие фосфатную группу как правило с молекулы АТФ.

Гидролазы, катализирующие гидролиз химических связей.

Пример: эстеразы, пепсин, трипсин, амилаза, липаза

Лиазы, катализирующие разрыв химических связей без гидролиза с образованием двойной связи в одном из продуктов.

Изомеразы, катализирующие структурные или геометрические изменения в молекуле субстрата.

Лигазы, катализирующие образование химических связей между субстратами за счет гидролиза АТФ.

Пример: ДНК-полимераза

Будучи катализаторами, ферменты ускоряют как прямую, так и обратную реакции, поэтому, например, лигазы способны катализировать и обратную реакцию — присоединение по двойным связям.

Сонлашения о наименовании ферментов

Верхний уровень классификации:

EC 1 Oxidoreductases: catalyze oxidation/reduction reactions
EC 2 Transferases: transfer a functional group (e.g. a methyl or phosphate group)
EC 3 Hydrolases: catalyze the hydrolysis of various bonds
EC 4 Lyases: cleave various bonds by means other than hydrolysis and oxidation
EC 5 Isomerases: catalyze isomerization changes within a single molecule
EC 6 Ligases: join two molecules with covalent bonds

Полная номенклатура отражена на сайте http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/

Кинетические исследования

Простейшим описанием кинетики односубстратных ферментативных реакций является уравнение Михаэлиса-Ментен

Фрагмент статьи из английской Википедии (начат перевод)

Около 4000 биореакций катализируются ферментами.Bairoch A. The ENZYME database in 2000 Nucleic Acids Res 28:304-305(2000). Обычно ферменты именуют по типу катализируемой реакции, добавляя суффикс -аза к названию субстрата (например, Лактаза - фермент, участвующий в превращении лактозы)

Литература

Koshland D. The Enzymes, v. I, ch. 7, Acad. Press, New York, 1959
Perutz M. Proc. Roy. Soc., B (1967) 167, 448,
Cha, Y., Murray, C. J. & Klinman, J. P. Science (1989) 243, 1325-1330 .
M.V. Volkenshtein, R.R. Dogonadze, A.K. Madumarov, Z.D. Urushadze, Yu.I. Kharkats. Theory of Enzyme Catalysis.- Molekuliarnaya Biologia, (1972), 431-439 (In Russian, English summary) - Волькенштейн М.В. и др. Теория ферментного катализа 1972

Ферменты | Катализ