Слайд 2ПЛАН ЛЕКЦИИ:
1. Химическая природа и структурная организация ферментов;
2. Сходства и отличия ферментов
![ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1. Химическая природа и структурная организация ферментов; 2. Сходства и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-1.jpg)
и неорганических катализаторов;
3. Коферменты, классификация, функции;
4. Классификация и номенклатура ферментов;
5. Свойства ферментов;
6. Механизм действия ферментов;
7. Ингибирование ферментативной активности;
8. Регуляция активности ферментов.
Слайд 3Ферменты – биокатализаторы белковой природы.
Рибозимы - биокатализаторы, по химической природе РНК.
Рибозимы катализируют
![Ферменты – биокатализаторы белковой природы. Рибозимы - биокатализаторы, по химической природе РНК.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-2.jpg)
разрыв фосфодиэфирных связей нуклеиновых кислот.
Слайд 4Строение активного центра фермента
Е
S
Каталитический участок
Контактный
участок
![Строение активного центра фермента Е S Каталитический участок Контактный участок](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-3.jpg)
Слайд 5ОБЩИЕ ЧЕРТЫ ФЕРМЕНТОВ И НЕБИОЛОГИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ:
Повышают скорость реакции;
В реакциях не
![ОБЩИЕ ЧЕРТЫ ФЕРМЕНТОВ И НЕБИОЛОГИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ: Повышают скорость реакции; В реакциях не](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-4.jpg)
расходуются;
Для обратимых процессов и прямая, и обратная реакция катализируется одним и тем же ферментом.
Слайд 6ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ФЕРМЕНТОВ:
1 .Ферменты обладают более высокой эффективностью действия (повышают скорость реакции
![ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ФЕРМЕНТОВ: 1 .Ферменты обладают более высокой эффективностью действия (повышают скорость](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-5.jpg)
в большее число раз, чем неорганические катализаторы).
2.Ферменты чувствительны к температуре (термолабильны)
3.Ферменты чувствительны к значениям рН среды.
4.Специфичность действия.
5.Ферменты - это катализаторы с регулируемой активностью.
Слайд 7Ферменты
Простые ферменты
Сложные ферменты (холоферменты)
Апофермент
Простетическая группа
Кофактор
(МЕ)
Витаминные
Невитаминные
Коферменты
![Ферменты Простые ферменты Сложные ферменты (холоферменты) Апофермент Простетическая группа Кофактор (МЕ) Витаминные Невитаминные Коферменты](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-6.jpg)
Слайд 8Коферменты:
Витаминные:
тиаминовые ;
флавиновые;
пантотеновые;
никотинамидные;
пиридоксиновые.
Невитаминные:
нуклеотиды;
производные порфирина;
глутатион.
![Коферменты: Витаминные: тиаминовые ; флавиновые; пантотеновые; никотинамидные; пиридоксиновые. Невитаминные: нуклеотиды; производные порфирина; глутатион.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-7.jpg)
Слайд 9Тиаминовые коферменты
Производные витамина B1 (тиамина);
Участвуют в реакциях декарбоксилирования кетокислот (входят в
![Тиаминовые коферменты Производные витамина B1 (тиамина); Участвуют в реакциях декарбоксилирования кетокислот (входят](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-8.jpg)
состав пируватдегидрогеназного и α-кетоглутаратдегидрогеназного комплексов);
Являются коферментами транскетолаз (распад глюкозы);
Основной представитель тиаминдифосфат (ТДФ).
Слайд 10Флавиновые коферменты
Производные витамина B2 (рибофлавина);
ФМН – флавинмононуклеотид;
ФАД – флавинадениндинуклеотид;
Могут быть в
![Флавиновые коферменты Производные витамина B2 (рибофлавина); ФМН – флавинмононуклеотид; ФАД – флавинадениндинуклеотид;](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-9.jpg)
окисленной и восстановленной формах;
Коферменты дегидрогеназ.
Слайд 11Пантотеновые коферменты
Производные пантотеновой кислоты);
Основной представитель – кофермент А;
Участвует:
в переносе кислотных
![Пантотеновые коферменты Производные пантотеновой кислоты); Основной представитель – кофермент А; Участвует: в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-10.jpg)
остатков;
Синтезе холестерола и кетоновых тел;
Активации жирных кислот;
Обезвреживании ксенобиотиков.
Слайд 12Никотинамидные коферменты
Производные витамина РР (никотинамид);
НАД (никотинамидадениндинуклеотид);
НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат);
Коферменты могут быть в окисленной
![Никотинамидные коферменты Производные витамина РР (никотинамид); НАД (никотинамидадениндинуклеотид); НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат); Коферменты могут](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-11.jpg)
и восстановленной формах;
НАД и НАДФ связаны с ферментами дегидрогеназами, которые в окислительно-восстановительных реакциях.
Слайд 14Пиридоксиновые коферменты
Производные витамина В6 (пиридоксин);
Кофермент – пиридоксальфосфат;
Участвует в :
Реакциях переаминирования (трансаминирование).
![Пиридоксиновые коферменты Производные витамина В6 (пиридоксин); Кофермент – пиридоксальфосфат; Участвует в :](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-13.jpg)
Связан с ферментами аминотрансферазами;
Реакциях декарбоксилирования аминокислот.
Слайд 15Номенклатура ферментов
Тривиальная - пепсин
Рабочая - лактатдегидрогеназа
Систематическая - L-лактат:НАД - оксидоредуктаза
![Номенклатура ферментов Тривиальная - пепсин Рабочая - лактатдегидрогеназа Систематическая - L-лактат:НАД - оксидоредуктаза](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-14.jpg)
Слайд 16Шифр
1-номер класса
2-номер подкласса
3-номер подподкласса
4-индивидуальный номер фермента в подподклассе
1.1.1.27
![Шифр 1-номер класса 2-номер подкласса 3-номер подподкласса 4-индивидуальный номер фермента в подподклассе 1.1.1.27 - ЛДГ](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-15.jpg)
- ЛДГ
Слайд 17Классификация ферментов
В основе лежит тип катализируемой реакции
1. Оксидоредуктазы
2. Трансферазы
3.
![Классификация ферментов В основе лежит тип катализируемой реакции 1. Оксидоредуктазы 2. Трансферазы](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-16.jpg)
Гидролазы
4. Лиазы
5. Изомеразы
6. Синтетазы
7. Транслоказы
Слайд 18Оксидоредуктазы
Катализируют окислительно - восстановительные реакции
Подклассы:
дегидрогеназы;
оксидазы;
оксигеназы.
![Оксидоредуктазы Катализируют окислительно - восстановительные реакции Подклассы: дегидрогеназы; оксидазы; оксигеназы.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-17.jpg)
Слайд 21Трансферазы
ускоряют реакции транспорта групп атомов от одного субстрата к другому.
Подклассы (в
![Трансферазы ускоряют реакции транспорта групп атомов от одного субстрата к другому. Подклассы](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-20.jpg)
зависимости от переносимых групп):
аминотрансферазы;
метилтрансферазы;
фосфотрансферазы (киназы);
ацилтрансферазы;
гликозилтрансферазы
Слайд 23Гидролазы
катализируют реакции разрыва связей в молекулах субстратов при участии воды. При этом
![Гидролазы катализируют реакции разрыва связей в молекулах субстратов при участии воды. При](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-22.jpg)
элементы воды присоединяются к свободным единичным валентностям, образовавшимся после разрыва связей.
Подклассы:
эстеразы;
гликозидазы;
пептидазы;
фосфатазы.
Слайд 26Лиазы
ускоряют отщепление негидролитическим путем групп: СООН, NH2, SH2;
присоединение воды по двойной связи.
![Лиазы ускоряют отщепление негидролитическим путем групп: СООН, NH2, SH2; присоединение воды по двойной связи.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-25.jpg)
Слайд 29Изомеразы
катализируют реакции изомеризации.
Выделяют:
«истинные изомеразы»;
мутазы
![Изомеразы катализируют реакции изомеризации. Выделяют: «истинные изомеразы»; мутазы](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-28.jpg)
Слайд 31Лигазы (синтетазы)
участвуют в реакциях соединения двух и более простых веществ с образованием
![Лигазы (синтетазы) участвуют в реакциях соединения двух и более простых веществ с](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-30.jpg)
нового вещества. Эти реакции требуют затрат энергии.
Слайд 32Свойства ферментов:
Высок ая каталитическая активность;
специфичность действия;
термолабильность;
чувствительность к изменению рН среды;
регулируемая активность.
![Свойства ферментов: Высок ая каталитическая активность; специфичность действия; термолабильность; чувствительность к изменению рН среды; регулируемая активность.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-31.jpg)
Слайд 33Специфичность действия
Субстратная
абсолютная;
групповая;
стереоспецифичность.
Каталитическая
обеспечивается каталитическим участком;
происходит выбор пути превращения субстрата
![Специфичность действия Субстратная абсолютная; групповая; стереоспецифичность. Каталитическая обеспечивается каталитическим участком; происходит выбор пути превращения субстрата](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-32.jpg)
Слайд 34Пример абсолютной субстратной специфичности
![Пример абсолютной субстратной специфичности](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-33.jpg)
Слайд 37Зависимость скорости реакции от рН среды
![Зависимость скорости реакции от рН среды](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-36.jpg)
Слайд 38Кинетика ферментативной реакции
1 этап
3 этап
2 этап
![Кинетика ферментативной реакции 1 этап 3 этап 2 этап](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-37.jpg)
Слайд 39Молекулярные эффекты:
Эффект концентрирования;
Эффект ориентации;
Эффект индуцированного соответствия;
Эффект натяжения связей субстрата;
Эффект кислотно-основного катализа;
Эффект ковалентного
![Молекулярные эффекты: Эффект концентрирования; Эффект ориентации; Эффект индуцированного соответствия; Эффект натяжения связей](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-38.jpg)
катализа.
Слайд 40Ингибирование ферментативной активности
снижение каталитической активности в присутствии определенных веществ – ингибиторов.
Виды
![Ингибирование ферментативной активности снижение каталитической активности в присутствии определенных веществ – ингибиторов.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-39.jpg)
ингибирования:
По механизму (конкурентное, неконкурентное);
По обратимости (обратимое, необратимое);
По специфичности (специфическое, неспецифическое).
Слайд 43Способы регуляции активности ферментов:
Аллостерическая регуляция;
Регуляция с помощью белок-белковых взаимодействий;
Фосфорилирование / дефосфорилирование;
Частичный протеолиз.
![Способы регуляции активности ферментов: Аллостерическая регуляция; Регуляция с помощью белок-белковых взаимодействий; Фосфорилирование / дефосфорилирование; Частичный протеолиз.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/859832/slide-42.jpg)