Fermenti

definīcija

Fermenti ir ķīmiskas vielas, kuras var atrast visā ķermenī. Viņi organismā iedarbina ķīmiskās reakcijas.

vēsture

Vārds ferments izgatavoja Vilhelms Frīdrihs Kīne 1878. gads un ir atvasināts no grieķu gatavā vārda enzymon, kas nozīmē raugu vai skābi. Pēc tam tas nonāca starptautiskajā zinātnē. The starptautiskā tīrās lietišķās ķīmijas savienība (IUPAC) un starptautiskā bioķīmijas savienība (IUBMB) kopīgi izstrādāja enzīmu nomenklatūru, kas šīs lielās vielu grupas pārstāvjus definē kā kopēju grupu. Nosaukums, kas klasificē fermentus pēc to uzdevumiem, ir svarīgs, lai noteiktu atsevišķu enzīmu uzdevumus.

Fermentu ilustrācija

Fermenti
6 enzīmu klases:

1. Oksidoreduktāzes
   (Oksidēšana / reducēšanās)
2. Transferāzes
   (Pārnešana)
3. Hidrolāzes
   (Ūdens izmantošana)
4. Lyases
   (Šķelšanās)
5. Izomerāzes
   (tā pati empīriskā formula)
6. Ligāzes
   (Pievienošanās reakcijas)
7. Substrāti
8. Aktīvs centrs
9. Ferments / substrāts
   komplekss
10. Enzīms / produkts
    komplekss

Visu pārskatsDr-Gumpert attēlus var atrast: medicīniskās ilustrācijas

Nosaukšana

The Nosaukšana enzīms ir ieslēgts trīs pamatprincipi pamatojoties. Fermentu nosaukumi, kas beidzas ar –ase, raksturo vairākus enzīmus sistēmā. Fermenta nosaukums pats par sevi norāda reakciju, ko ferments iedarbina (katalizēts). Fermenta nosaukums ir arī fermenta klasifikācija. Turklāt kodu sistēma, kas EK numuru sistēma, kurā fermentus ražo ar ciparu kodu četri cipari Var būt atrasts. Pirmais skaitlis norāda fermentu klasi. Visu noteikto enzīmu saraksti nodrošina, ka norādīto enzīmu kodu var atrast ātrāk. Kaut arī kodi ir balstīti uz fermenta katalizētās reakcijas īpašībām, praksē ciparu kodi izrādās apgrūtinoši. Biežāk tiek izmantoti sistemātiski nosaukumi, kuru pamatā ir iepriekš minētie noteikumi. Problēmas ar nomenklatūru rodas, piemēram, ar fermentiem, kas katalizē vairākas reakcijas. Tāpēc dažreiz viņiem ir vairāki nosaukumi. Dažiem fermentiem ir triviāli nosaukumi, kas neliecina, ka minētā viela ir ferments. Tā kā nosaukumi tradicionāli tiek plaši izmantoti, daži no tiem ir saglabāti.

Klasifikācija pēc enzīmu funkcijas

Saskaņā ar IUPAC un IUBMB, fermenti tiek iedalīti sešās fermentu klasēs atbilstoši to iedarbībai:

• Oksidoreduktāzes
  Oksidoreduktāzes aktivē redoksreakcijas. Šajā ķīmiskajā reakcijā elektroni tiek pārnesti no viena reakcijas partnera uz otru. Viena viela atbrīvo elektronus (oksidēšanās), bet cita viela pieņem elektronus (reducēšanās).
  Katalizētās reakcijas formula ir A ?? + B? A? + B?.
  Viela A izdala elektronu (?) Un tiek oksidēta, savukārt viela B absorbē šo elektronu un reducējas. Tāpēc redoksreakcijas sauc arī par reducēšanās-oksidēšanās reakcijām.
  Daudzas vielmaiņas reakcijas ir redoksreakcijas. Oksigenāzes pārnes vienu vai vairākus skābekļa atomus uz to substrātu.
• Transferāzes
  Transferāzes pārnes funkcionālo grupu no viena substrāta uz otru. Funkcionālās grupas ir atomu grupas organiskos savienojumos, kas lielā mērā nosaka vielas īpašības un reakcijas uzvedību. Ķīmiskos savienojumus, kuriem ir vienādas funkcionālās grupas, to līdzīgo īpašību dēļ sagrupē vielu klasēs. Funkcionālās grupas tiks sadalītas atkarībā no tā, vai tie ir heteroatomi. Heteroatomi ir visi organisko savienojumu atomi, kas nav ne ogleklis, ne ūdeņradis.
  Piemēram: -OH -> hidroksilgrupa (spirti)
• Hidrolāzes
  Hidrolāzes saista saites atgriezeniskās reakcijās, izmantojot ūdeni. Esteri, esteri, peptīdi, glikozīdi, skābes anhidrīdi vai C-C saites. Līdzsvara reakcija ir: A-B + H2O? A-H + B-OH.
  Ferments, kas pieder hidrolāžu grupai, ir, piemēram, alfa galaktozidāze.
• Lyases
  Liazes, sauktas arī par sintāzēm, katalizē sarežģītu produktu šķelšanos no vienkāršiem substrātiem, neatdalot ATP. Reakcijas shēma ir A-B → A + B.
  ATP ir adenozīna trifosfāts un nukleotīds, kas sastāv no adenozīna nukleozīda trifosfāta (un kā tāds ir ar enerģiju bagāts nukleīnskābes RNS veidojošais elements). Tomēr ATP galvenokārt ir katrā šūnā uzreiz pieejamās enerģijas universālais veids un vienlaikus svarīgs enerģijas piegādes procesu regulators. Ja nepieciešams, ATP tiek sintezēts no citiem enerģijas krājumiem (kreatīna fosfāts, glikogēns, taukskābes). ATP molekula sastāv no adenīna atlikumiem, cukura ribozes un trim fosfātiem (? To?) Estera (?) Vai anhidrīda saitēm (? Un?).
• Izomerāzes
  Izomerāzes paātrina izomēru ķīmisko pārveidošanos. Izomērija ir divu vai vairāku ķīmisku savienojumu ar pilnīgi vienādiem atomiem (tā pati empīriskā formula) un molekulmasas sastopamība, kas tomēr atšķiras pēc atomu savienojuma vai telpiskā izvietojuma. Atbilstošos savienojumus sauc par izomēriem.
  Šie izomēri atšķiras pēc to ķīmiskajām un / vai fizikālajām un bieži arī ar bioķīmiskajām īpašībām. Izomērija galvenokārt notiek ar organiskiem savienojumiem, bet arī ar (neorganiskiem) koordinācijas savienojumiem. Izomērijs ir sadalīts dažādās jomās.
• Ligāzes
  Ligāzes katalizē tādu vielu veidošanos, kuras ir ķīmiski sarežģītākas nekā izmantotie substrāti, bet, atšķirībā no liāzēm, fermentatīvi efektīvi darbojas tikai ar ATP šķelšanos. Tāpēc šo vielu veidošanai nepieciešama enerģija, kas tiek iegūta, sadalot ATP.

Daži fermenti spēj katalizēt vairākas, dažkārt ļoti atšķirīgas reakcijas. Ja tas tā ir, tos iedala vairākās fermentu klasēs.

Jūs varētu interesēt arī šie raksti:

• Alfa-glikozidāze
• Lipāze
• Tripsīns

Klasifikācija pēc enzīmu struktūras

Gandrīz visi fermenti ir olbaltumvielas, un tos var klasificēt, pamatojoties uz olbaltumvielu ķēdes garumu:

• Monomēri
  Fermenti, kas sastāv tikai no vienas olbaltumvielu ķēdes
• Oligomēri
  Fermenti, kas sastāv no vairākām olbaltumvielu ķēdēm (monomēri)
• Vairāku enzīmu ķēdes
  Vairāki apkopoti fermenti, kas sadarbojas un regulē viens otru. Šīs enzīmu ķēdes katalizē secīgos šūnu metabolisma posmus.

Turklāt ir atsevišķas olbaltumvielu ķēdes, kas satur vairākas enzīmu aktivitātes; tās sauc par daudzfunkcionāliem enzīmiem.

Klasifikācija pēc kofaktoriem

Vēl viena klasifikācija ir klasifikācija atbilstoši kofaktoru apsvērumiem. Kofaktori, koenzīmi un līdzsubstrāti ir dažādu vielu klasifikāciju nosaukumi, kas mijiedarbībā ar fermentiem ietekmē bioķīmiskās reakcijas.
Tiek ņemtas vērā organiskās molekulas un joni (galvenokārt metāla joni).

Tīro olbaltumvielu fermenti sastāv tikai un vienīgi no olbaltumvielām, un aktīvais centrs veidojas tikai no aminoskābju atlikumiem un peptīda mugurkaula. Aminoskābes ir organisko savienojumu klase ar vismaz vienu karboksigrupu (-COOH) un vienu aminogrupu (-NH2).

Holoenzīmi sastāv no olbaltumvielu komponentiem, apoenzīmiem un kofaktora, zemas molekulmasas molekulas (nevis olbaltumvielām). Abas kopā ir svarīgas fermenta darbībai.

Koenzīmi
Organiskās molekulas kā kofaktorus sauc par koenzīmiem. Ja tie ir kovalenti saistīti ar apoenzīmu, tos sauc par protezēšanas grupām vai līdzsubstrātiem. Protezēšanas grupa attiecas uz proteīniem, kas nav olbaltumvielas, stingri (galvenokārt kovalenti), kas saistīti ar proteīnu ar katalītisku efektu.

Kosubstrāti ir dažādu vielu klasifikāciju nosaukumi, kas mijiedarbībā ar fermentiem ietekmē bioķīmiskās reakcijas. Kā biokatalizatori molekulas paātrina reakcijas organismos, fermenti paātrina bioķīmiskās reakcijas. Tie samazina aktivācijas enerģiju, kas jāpārvar, lai vielu varētu pārveidot.