Ферментативный катализ
Учим химию / Учим химию / Ферментативный катализ Ферментативный катализ
Страница 1

Ферментативный катализ

Ферментативный катализ используется людьми тысячи лет, задолго до появления самого понятия «катализ». Получение молочно-кислых продуктов, сыра, приготовление теста, вина, красителей и др. продуктов включало применение ферментативных процессов. Технология этих процессов передавалась из поколения в поколение и была эмпирически отработана до совершенства. Считают, что в эволюции жизни и появлении сложных биологических систем (включая человека) важную роль сыграл ферментативный катализ.

Ферменты (энзимы) – биологические катализаторы обладают уникальными свойствами: высокой производительностью в расчете на один реакционный центр и селективностью, связанной со специфичностью действия. Работают ферменты в очень мягких условиях, при атмосферном давлении и температуре до 40о. В биологических системах отсутствуют неводные растворители и сильные кислоты и основания ( рН ≈ 7 ). Например фермент уреаза гидролизует только молекулы мочевины, не обращая внимания на другие амиды, и делает это гораздо эффективнее обычных кислотных катализаторов (табл.).

Таблица

Реакция и субстрат

Катализатор

Константа ско-рости второго по-рядка, моль-1∙с-1

Температура, оС

Гидролиз сложных эфиров

Этилбензоат

Этиловый эфир N-бензоил-L-тирозина

Н3О+

Химотрипсин

9,0∙10-5

1,9∙104

54

25

Гидролиз аденозин-трифосфата (АТФ )

Н3О+

Миозин

4,7∙10-6

8,2∙106

40

25

Гидролиз амидов

Бензамид

Амид N-бензоил-

L-тирозина

Мочевина

Н3О+

Химотрипсин

Н3О+

Уреаза

2,4∙10-6

14,9

7,4∙10-6

5,0∙106

52

25

62

21

Международные правила номенклатуры ферментов в зависимости от выполняемых ими функций выделяют шесть основных классов с соответствующими подклассами внутри каждого класса (табл.).

Таблица

Класс. Функция

Подклассы

Класс, функция

Подклассы

1. Оксидоредукта-зы

Катализируют окисли-тельно-восстанови-тельные превращения функциональных групп (см. подклассы)

СН-ОН

С=О

СН-СН

СН-NH2

CH-NH

НАД(Ф)Н

2. Транс-феразы

Переносят сле-дующие груп-пы (см. под-классы)

одноуглеродные остатки

остатки альде-гидов и кетонов

ацильные ос-татки

гликозильные остатки

алкильные (кроме СН3) и арильные группы

азотистые группы

фосфорсодержа-щие группы  

3. Гидролазы

Гидролизуют соедине-ния следующих класс-сов (см. подклассы)

сложные эфиры

гликозид-ные соеди-нения

простые эфиры и тиоэфиры

пептидные связи

связи C-N, кроме пеп-тидной

4. Лиазы

Отщепляют группы с обра-зованием двой-ной связи и присоединяют группы к двой-ным связям (см. подкласс-сы)

С - С

С - О

С - N

C - S

C - Hal

5. Изомеразы

Проводят реакции изо-меризации различного типа (см. подклассы)

рацемазы и эпимеразы

цис-транс-изомеразы

внутримо-лекулярные оксидоре-дуктазы

внутримо-лекулярные трансфера-зы

внутримо-лекулярные лиазы

6. Лигазы (синтетазы)

Одновременно с расщеплени-ем АТФ обра-зуют связи (см. подклассы)  

С - О

С - S

C - N

C - C

Страницы: 1 2 3 4 5

Смотрите также

Выводы.
1.     Для осаждения препарата протеиназы целесообразно применять этанол или изопропанол. 2.     Компонентный состав препарата представлен четырьмя фракция ...

Фуран. Тиофен. Пиррол
Гетероциклическими называют соединения, содержащие циклы, включающие один или несколько гетероатомов. Наиболее устойчивыми являются пяти- и шестичленные циклы. Гетероциклические соединени ...

Монослой на основе фуллеренов и краун-эфиров
Проведенные исследования [3-5] показали, что молекулы С60 при степени покрытия 0,4-0,5 начинают агрегировать уже в газовой фазе, что исключает возможность формирования монослоя и, как следствие, во ...