Ферменты

Ферменты (энзимы) - биокатализаторы белковой природы, в сотни тысяч раз ускоряющие химические реакции в живых организмах при нормальном давлении, температуре, невысоких значениях рН.

Ферменты образуются и функционируют во всех живых организмах. Эффективность ферментов выше, чем небиологических катализаторов, они обладают узкой специфичностью, избирательностью действия на вещества, превращения которых они катализируют. Для ферментативных реакциях в отличие от неферментативных характерен почти 100% выход продуктов.

Согласно классификации, все ферменты разделяются на шесть классов в соответствии с характером катализируемых ими реакций.

1. Оксидоредуктазы. Катализируют окислительно-восстановитель-ные реакции (например каталаза, дегидрогеназа).

2. Трансферазы. Катализируют реакции переноса группировок с одного соединения на другое. Например аминотрансфераза катализирует перенос аминогрупп, ацетилтансфераза – ацетильных групп.

3. Гидролазы. Ускоряют гидролитическое расщепление веществ. Например, амилаза катализирует гидролиз гликозидных связей крахмала, целлюлаза – гидролиз целлюлозы, трипсин – пептидов и белков.

4. Лиазы. Катализируют реакции негидролитического расщепления связей С-С, С-N, C-O, C-S и др., а также обратимые реакции образования и разрыва двойных связей. Например, декарбоксилазы катализируют расщеп­ление С-С связей, дегидротазы – расщепление С-О связей.

5. Изомеразы. Катализируют реакции изомерации соединений. Например цис-транс-изомеразы, эпимеразы.

6. Синтетазы (лигазы). Ускоряют реакции синтеза с использованием энергии макроэргических соединений (АТФ – аденозинтрифосфата).

Некоторые ферменты выполняют каталитическую функцию сами по себе, без всяких дополнительных компонентов. Однако есть ферменты, которым для осуществления катализа необходимы компоненты небелковой природы, которые называются кофакторами. Коффактор может быть как неорганической молекулой (ионы металлов и др.), так и органической (например, гем). Органические кофакторы, прочно связанные с ферментом, называют также простетическими группами. Кофакторы органической природы, способные отделяться от фермента, называют коферментами.

Согласно базе данных номенклатуры ферментов ENZYME к 2013 году было описано более 5000 разных ферментов. Ферментативные препараты находят широкое применение в различных отраслях промышленности. В хлебопекарном производстве для ускорения гидролиза крахмала и улучш­ения качества теста используют амилазы. При приготовлении детской пищи с целью облегчения переваривания углеводов и белков исходные продукты обрабатываются амилазой и протеиназами. Специфические протеиназы используют в виноделии, в кожевенной промыш­ленности, при производстве синтетических моющих средств. Ферменты используют как лекарственные средства: пепсин, трипсин, лидаза, стрептокиназа.

Поиск по сайту: