Ферменты

• ФЕРМЕНТЫ (от лат. fermentum — брожение, закваска) – это энзимы, специфические белки, увеличивающие скорость протекания химических реакций в клетках всех живых организмов.

Термин «фермент» был предложен в XVII веке химиком ван Гельмонтом при обсуждении механизмов пищеварения.

Все ферменты разделяются на две большие группы: однокомпонентные, состоящие исключительно из белка, и двухкомпонентные, состоящие из белка, называемого апоферментом, и небелковой части, называемой простетической группой.

Молекулярная масса ферментов, лежит в пределах 10 тыс. —

1 млн. Они могут состоять из одной или нескольких полипептидных цепей и могут быть представлены сложными белками.

Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях, протекающих в живых организмах — ими катализируется около 4000 биореакций. Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма.

Действие ферментов зависит от ряда факторов :

• От температуры ( max 40-50 °С )
• Активной реакции среды – pH (кислотность).
• От присутствия специфических активаторов и неспецифических или специфических ингибиторов.

Обычно ферменты вьделяют из тканей животных, растений, клеток и культуральных жидкостей микроорганизмов, биологических жидкостей (кровь, лимфа и др.).

Для получения некоторых труднодоступных ферментов используются методы генетической инженерии.

Классы ферментов

Катализируемая реакция

Оксидоредуктазы

Примеры ферментов или их групп

Перенос атомов водорода или электронов от одного вещества к другому .

Трансферазы

Дегидрогеназа, оксидаза

Перенос определенной группы атомов -метильной, ацильной,фосфатной или аминогруппы-одного вещества к другому

Гидролазы

Лиазы

Реакции гидролиза

Трансаминаза, киназа

Липаза,амилаза,пептидаза

Негидролитическое присоединение к субстрату или отщепление от него группы атомов. При этом могут разрываться связи С-С, C-N, C-O

или C - S

Изомеразы

Декарбоксилаза, фумараза,альдолаза

Внутримолекулярная перестройка

Лигазы

Изомераза, мутаза

Соединение двух молекул в результате образования новых связей, сопряженное с распадом АТФ

Синтетаза

Отсутствие или снижение активности какого-либо фермента у человека приводит к развитию заболеваний или гибели организма. Например передаваемое по наследству заболевание детей — галактоземия (приводит к умственной отсталости) — развивается вследствие нарушения синтеза фермента, ответственного за превращение галактозы в легко усваиваемую глюкозу.

• Ферментативные процессы являются основой многих производств: хлебопечения, виноделия, пивоварения, сыроделия, производства спирта, чая, уксуса.

Каталаза широко применяется в пищевой и резиновой промышленности, а расщепляющие полисахариды целлюлазы и пектидазы — для осветления фруктовых соков

С помощью ферментов получают лекарственные препараты и сложные химические соединения.