Номенклатура – названия индивидуальных соединений, их групп, классов, а также правила составления этих названий. Номенклатура ферментов бывает тривиальной (короткое рабочее название) и систематической. По систематической номенклатуре, принята в 1961г Международным союзом биохимии, можно точно идентифицировать фермент и его катализируемую реакцию.
Классификация – разделение чего либо по выбранным признакам.
ü Классификация ферментов основана на типе катализируемой химической реакции;
ü На основании 6 типов химических реакций ферменты, которые их катализируют, подразделяют на 6 классов, в каждом из которых несколько подклассов и поподклассов (4-13);
ü Каждый фермент имеет свой шифр КФ 1.1.1.1. Первая цифра обозначает класс, вторая - подкласс, третья - подподкласс, четвертая - порядковый номер фермента в его подподклассе (в порядке открытия).
ü Название фермента состоит из 2 частей: 1 часть – название субстрата (субстратов), 2 часть – тип катализируемой реакции. Окончание – АЗА;
ü Дополнительная информация, если необходима, пишется в конце и заключается в скобки: L-малат + НАДФ+ ↔ ПВК + СО2 + НАДН2 L-малат: НАДФ+ - оксидоредуктаза (декарбоксилирующая);
В правилах названия ферментов нет единого подхода.
Оксидоредуктазы
Катализируют окислительно-восстановительные реакции. В реакцию вступают 2 вещества и 2 образуются, одно окисляется, другое восстанавливается: Sвост + S’окисл ↔ S’вост + Sокисл
Оксидоредуктазы делятся на: дегидрогеназы (отщепляют Н от субстратов), оксидазы (переносят Н с субстрата на кислород), оксигеназы (включают кислород в молекулу субстрата), гидроксипероксидазы (разрушают перекиси водорода и органические перекиси).
Систематическое название включает в себя название донора е и Н+ через двоеточие название акцептора через тире – название класса: донор: акцептор (косубстрат) оксидоредуктаза
R-CH2-OH + НАД+ ↔ R-CH=О + НАДН2
Систематическое название: Алкоголь: НАД+ оксидоредуктаза
Тривиальное название: алкогольдегидрогеназа. Шифр: КФ 1.1.1.1
Пируват + НАДН2 ↔ лактат + НАД+
Систематическое название: Лактат: НАД+ оксидоредуктаза
Тривиальное название: ЛДГ. Шифр: КФ 1.1.2.7
Трансферазы
Ферменты этого класса принимают участие в переносе атомных групп, молекулярных остатков от одного соединения к другому. В реакцию вступают 2 вещества и 2 образуются: S-G + S’ ↔ S + S’-G.
В зависимости от переносимых групп трансферазы делятся на: 1). фосфотрансферазы (киназы); 2). аминотрансферазы; 3). гликозилтрансферазы; 4). метилтрансферазы; 5). ацилтрансферазы.
Систематическое название: откуда: куда в какое положение –что–трансфераза
или донор: акцептор–транспортируемая группа– трансфераза
АТФ + D-гексоза ↔ АДФ + D- гексоза-6ф
Систематическое название: АТФ: D-гексоза-6-фосфотрансфераза
Тривиальное название: гексокиназа
ФЕП + АДФ → ПВК + АТФ
Систематическое название: АТФ: ПВК-2-фосфотрансфераза
Тривиальное название: пируваткиназа
3. Гидролазы. Расщепляют ковалентную связь с присоединением молекулы воды.
В реакцию вступают 2 вещества и 2 образуются: S-G + Н2О ↔ S-ОН + G-Н.
В зависимости от характера гидролизуемой связи, различают подклассы: 1). гликозидазы – гидролиз гликозидов (лактоза – лактаза, мальтоза – мальтаза, сахароза – сахараза); 2). пептидазы – гидролиз пептидных связей; 3). эстеразы – разрыв связи в сложных эфирах.
Систематическое название субстрат–что отщепляется–гидролаза
или субстрат–гидролаза
Ацетилхолин + Н2О ↔ Ацетат + Холин
Систематическое название: Ацетилхолин-ацилгидролаза (Ацетилхолин-гидролаза)
Тривиальное название: Ацетилхолинэстераза
Глюкозо-6ф + Н2О → глюкоза + Н3РО4
Систематическое название: Глюкозо-6ф-фосфогидролаза
Тривиальное название: Глюкозо-6ф-фосфотаза
Лиазы
Отщепление групп от субстратов по негидролитическому механизму с образованием двойных связей (или наоборот, присоединение по двойной связи). Реакции обратимы, за исключением отщепления СО2.
В реакцию вступает 1 вещество и 2 образуются (или наоборот): -SХ-SY- ↔ XY + -S=S-
Систематическое название с убстрат: что отщепляется–лиаза
L-малат ↔ фумарат + Н2О
Систематическое название: L-малат: гидро – лиаза
Тривиальное название: фумараза
Изомеразы
Взаимопревращения оптических, геометрических, позиционных изомеров. В реакцию вступает 1 вещество и 1 образуется. Исходя из типа катализируемой реакции изомеризации выделяется несколько подклассов: 1) рацемазы; 2) эпимеразы; 3) таутамеразы; 4) цис,- трансизомеразы; 5) мутазы (при внутримолекулярном переносе группы); 6) цикло-, оксоизомеразы.
Систематическое название субстрат – вид изомеризации – изомераза или субстрат – продукт – изомераза
Фумаровая к-та ↔ малеиновая к-та
Систематическое название: фумарат – цис,транс – изомераза
гл-6ф ↔ фр-6ф
Систематическое название: гл-6ф – фр-6ф – изомераза
Лигазы (синтетазы)
Соединение 2 молекул с использованием энергии макроэргических соединений (АТФ и др). В реакцию вступают 3 вещества, образуется 3 вещества.
Систематическое название субстрат: субстрат – лигаза (источник энергии)
АТФ + L-глутамат + NH4+ → АДФ + Фн + L-глутамин
Систематическое название: L-глутамат: аммиак – лигаза (АТФ → АДФ + Фн)
Тривиальное название: глутаминсинтетаза
АТФ + ПВК + СО2 → АДФ + Фн + ЩУК
Систематическое название: ПВК: СО2 – лигаза (АТФ → АДФ + Фн)
Тривиальное название: пируваткарбокилаза
ЛЕКЦИЯ № 2
Тема: Регуляция активности ферментов в клетке.
