Документ описывает ферменты как биологические катализаторы, их роль в ускорении реакций и классификацию по различным признакам. Он освещает историю исследований ферментов и важные открытия в этой области, а также элементы номенклатуры и классификации ферментов. Кроме того, в документе обсуждаются механизмы действия ферментов и их структурные особенности.

1. ФФЕЕРРММЕЕННТТЫЫ
ООббщщааяя ххааррааккттееррииссттииккаа..
ННооммееннккллааттуурраа ии ккллаассссииффииккаацциияя..
ССттррууккттууррнноо--ффууннккццииооннааллььннааяя
ооррггааннииззаацциияя..
ММееххааннииззмм ддееййссттввиияя..

2. Ферменты - это специфические белки,
которые ускоряют реакции, т.е играют роль
биологических катализаторов.
E – Фермент
S – Субстрат
P – Продукт
ES – фермент-субстратный
комплекс

3. ИИссттоорриияя ииззууччеенниияя ффееррммееннттоовв
1856 г. во Французском
городе Лилле г-н. Биго,
владелец фабрики по
производству спирта,
попросил Л. Пастера
определить причину
заболевания спиртовых
чанов
– открытие бактерий.
1876 г. Труд Пастера
о брожении

4. ИИссттоорриияя ииззууччеенниияя ффееррммееннттоовв
«Те люди, которые думают,
что процесс брожения
обусловлен анималькулями,
подобны детям, которые
полагают, что течение Рейна
обусловлено вращением колес
водяных мельниц, стоящих на
его берегах»
Ю. Либих
«Без живых дрожжей не
может быть никакого
спирта»
Л. Пастер

5. ИИссттоорриияя ииззууччеенниияя ффееррммееннттоовв
1897 г. Э. Бюхнер
показал, что
возможно получить
спирт БЕЗ живых
дрожжей.
«зимаза» -
вещество из
дрожжей.

6. ИИссттоорриияя ииззууччеенниияя ффееррммееннттоовв
Константин Сигизмундович Кирхгоф (Константин Готтлиб
Сигизмунд) – русский химик. Открыл фермент, содержащийся в
вытяжке из проросших семян ячменя и осуществляющий
превращение крахмала в глюкозу.
Пайен Ансельм (1795-1871) и Персо Жан-Франсуа
(1805-1868) - В 1833 году впервые выделили и
очистили фермент - амилазу пшеницы,
показали, что она утрачивает активность при
нагревании, и предложили гипотезу о
центральной роли подобных веществ в
биологических процессах.
Термины "энзим" и "фермент" немецкий химик
Кюне предложил только в 1877 г., а в 1893 г.
немецкий физикохимик и философ Оствальд,
лауреат Нобелевской премии по химии 1909 г.,
доказал, что ферменты являются
катализаторами.
Пайен Ансельм

7. ООббщщииее ссввооййссттвваа ффееррммееннттоовв ии
ннееббееллккооввыыхх ккааттааллииззааттоорроовв ::
1. Увеличивают скорость реакции
2. Снижают энергию активации
3. После реакции выделяются в
неизменном виде
4. Ускоряют только термодинамически
возможные реакции
5. Не изменяют направления реакции,
ускоряя как прямую, так и обратную
реакции

8. ЭЭННЕЕРРГГИИЯЯ ААККТТИИВВААЦЦИИИИ
Еисх
Епрод

9. ООттллииччииттееллььнныыее ппррииззннааккии
ффееррммееннттааттииввннооггоо ккааттааллииззаа::
1. Более высокая эффективность
2. Специфичность
3. Регулируемость
4. Мягкие условия протекания реакций
5. Почти 100%-ный выход продуктов

10. ННооммееннккллааттуурраа ффееррммееннттоовв
Способы номенклатуры:
-Тривиальное название (пепсин, трипсин и т.д.)
-Рабочее название:
Название субстрата+тип реакции+аза
Лактатдегидрогеназа
Систематическое название:
Субстрат1:субстрат2-класс фермента
L-лактат:НАД-оксидоредуктаза
Лецитин:холестерин-ацилтрансфераза
-Код фермента
Класс.Подкласс.Подподкласс.Индивидуальный номер
1.1.1.27

11. ККллаассссииффииккаацциияя ффееррммееннттоовв
1. Оксидоредуктазы
2. Трансферазы
3. Гидролазы
4. Лиазы
5. Изомеразы
6. Лигазы
Окислительно-
восстановительные реакции
Перенос групп от одного
субстрата к другому
Разрыв связей с
присоединением воды
Разрыв связей
негидролитическим путем
Изомерные превращения в
пределах одной молекулы
Присоединение одной молекулы
к другой с использованием
энергии АТФ
Дегидрогеназы
Аминотрансферазы
Эстеразы, липазы,
пептидазы
Декарбоксилазы
Таутомеразы,
мутазы
Синтетазы
КФ 1.1.1.27 - Лактатдегидрогеназа

12. ККллаассссииффииккаацциияя ффееррммееннттоовв
Подклассы – определяют, на какую группу в субстрате действует
фермент.
Например:
1. Оксидоредуктазы
1.1. Действуют на СН-ОН группу доноров
1.2. Действуют на альдегидную или кетонную
группу
1.3.Действуют на СН-СН группу
и т.д.

13. ККллаассссииффииккаацциияя ффееррммееннттоовв
Подподклассы – уточняют, какое вещество является
вторым субстратом (если субстратов 2), или к какой группе
веществ относится субстрат (если субстрат 1).
Например:
1. Оксидоредуктазы
1.1. Действуют на СН-ОН группу доноров
1.1.1. Акцептором служит НАД или НАДФ
1.1.2. Акцептором служит цитохром
1.1.3. Акцептором служит О2
и т.д.
3. Гидролазы
3.5. Действуют на С-N связи, отличающиеся от пептидных
3.5.1. В линейных амидах
3.5.2. В циклических амидах
3.5.3. В линейных амидинах
и т.д.

14. ССттррууккттуурраа ффееррммееннттоовв
По строению ферменты могут быть:
однокомпонентными, простыми белками,
состоящими только из аминокислот и
двухкомпонентными, сложными белками.
Холофермент
Апофермент
Кофермент
-кофактор
(нековалентно
связан);
простетическая
группа (ковалентно)

15. 1.Участие в процессе катализа,
2.Контакт фермента и субстрата,
3.Стабилизация апофермента.
Mg2+, Мn2+, Са2+

16. ИИоонныы ФФееррммееннтт ККооффееррммееннтт ФФееррммееннтт
Fe2+
или
Fe3+
Цитохром
оксидаза
Каталаза
Пероксидаза
Тиамин
пирофосфат
(TPP)
Пируват дегидрогеназа
Сукцинат
дегидрогеназа
Алкоголь дегидрогеназа
Cu2+
Цитохром
оксидаза
Флавин
аденин
динеклеотид
(ФАД)
Пируват дегидрогеназа
Сукцинат
дегидрогеназа
Алкоголь дегидрогеназа
Zn2+
ДНК полимераза
Алкоголь
дегидрогеназа
Никотинамид
аденин
динуклеотид
(НАД+)
Пируват дегидрогеназа
Сукцинат
дегидрогеназа
Алкоголь дегидрогеназа
Mg2+
Гексокиназа
Глюкозо-6-
фосфотаза
Коэнзим A
(CoA)
Ацетил-КоА
карбоксилаза

17. ССттррууккттуурраа ккооффееррммееннттоовв ппррооииззввоодднныыхх
ввооддоорраассттввооррииммыыхх ввииттааммиинноовв –– ННААДД++ ии ККооАА

18. АКТИВНЫЙ ЦЕНТР- часть молекулы фермента где происходит
связывание и превращение субстрата.
Чаще всего в каталитических центрах
однокомпонентных ферментов встречаются
остатки Сер, Гис, Три ,Арг, Цис, Асп, Глу и Тир

20. Аллостерический центр - участок
молекулы фермента вне его активного
центра - Регуляторный центр

21. ММееххааннииззмм ддееййссттввиияя ффееррммееннттоовв
Различают три основных этапа ферментативного катализа.
1 этап. Присоединение субстрата к активному центру фермента.
Образование фермент-субстратного комплекса
Взаимодействие фермента с субстратом:
а) - модель "жесткой матрицы";
б) - модель "перчатка - рука".
а) б)
СУБСТРАТ
ФЕРМЕНТ
ПРОДУКТ
E+S ES ES* ES** E+P
І ІІ ІІІ