Приведенная таблица может помочь ориентироваться во множестве уже известных ферментов их названий.
Ферментом может быть глобулярный белок, в активном центре которого собраны функциональные группы, входящие в состав аминокислотных остатков этого белка. В других случаях в состав активного центра входит прочно связанная с белковой цепью простетическая группа (например, липоевая кислота) или слабо связанный кофермент (например, АТФ). Фермент в целом называют холоферментом, а то, что остается после удаления кофермента, - апоферментом.
В соответствии с требованиями, предъявляемыми при подборе катализаторов-фементов, их подразделяют на следующие группы:
1. Ферменты без коферментов – простые гидролазы, лиазы и изомеразы.
2. Ферменты, которые не требуют наличия кофермента (содержат прочно связанную простетическую группу, например, флавиновую или пиридоксальную) – трансаминазы, пероксидазы и т. п.
3. Ферменты, которые требуют регенерации кофермента, обычно АТФ или НАД(Ф)Н - например, киназы, большинство оксидоредуктаз.
4. Ферменты, которые встречаются в многоферментных системах.
Ферменты первой группы используются пока шире, часто и в промышленном масштабе (синтез L-аминокислот, 6-аминопеницилиновой кислоты, изомеризация глюкозы во фруктозу и т. д.). Остальные группы ферментов требуют создания особых условий и до сих пор находят применение только в лабораторных синтезах.
Что такое ферменты и за счет каких факторов они работают так эффективно?
Объяснение состоит в том, что фермент обладает способностью формировать так называемый активный центр
и создавать в нем специфическое окружение, в котором протекание катализируемой реакции происходит несоизмеримо быстрее, чем в растворе.
В активном центре происходит специфическое связывание субстрата. Например, сбраживание глюкозы в спирт дрожжами требует участия более 12 ферментов, каждый из которых выполняет свою функцию. Это возможно только благо даря высокой специфичности.
Различают абсолютную специфичность
– специфичность по отношению к одному конкретному субстрату (уреаза – мочевина; галактокиназа переносит фосфат от АТФ только на Д-галактозу, но не на ее стерео изомеры Д-глюкозу и Д-маннозу );
абсолютную групповую специфичность
– специфичность к определенному классу субстратов (спирты, альдегиды, простые или сложные эфиры). Так, протеолитический фермент пепсин специфичен в отношении гидролиза пептидной связи. Алкогольдегидраза окисляет только спирты, а лактикодегидраза – только α-оксикислоты;
относительная групповая специфичность
– фермент действует предпочтительно на один класс соединений, но может в некоторой степени действовать и на представителей других классов, превращая их с меньшими скоростями, чем представителей основного класса. Трипсин способен расщеплять как пептидные, так и сложноэфирные связи.
Оптическая специфичность
– общее свойство большей части ферментов взаимодействовать с веществами, имеющими определенную оптическую активность.
Основу ферментов составляют белки, поэтому можно сказать, что ферменты – это белки, способные катализировать химические реакции. Открыты ферменты были в 30-е годы 19-го века, и примерно сто лет ушло на то, чтобы прийти к приведенному определению. Не всякий белок может быть ферментом. По внешней форме белки бывают линейные (фибриллярные) и глобулярные. Только глобулярные белки могут быть ферментами. Белки – это полипептиды, т.е. полимеры, состоящие из аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью. Ниже показана реакция образования дипептида. Все природные белки построены из примерно 20 различных аминокислотных
Процесс компаундирования нефтепродуктов
Промышленное
производство
нефтепродуктов состоит из следующих основных этапов: первичная, вторичная
переработка нефти и процессы смешения (компаундирования).
Первичная
переработка
(пря ...
Определение молярной массы диоксида
углерода.
Цель работы - нахождение
молярной массы диоксида углерода по плотности газа на основе уравнения
Менделеева Клапейрона.
Молярная масса -
это масса одного моля вещества. Моль любого газообразног ...
Химическая связь и строение молекул.
Свойства вещества определяются его химическим
составом, порядком соединения в молекулу атомов и их взаимным влиянием. Теория
строения атомов объясняет механизм образования молекул и природу химическ ...