Классификация ферментативных реакций

Механизмы ферментативных реакций считаются более или менее установленными, если выяснена природа участвующих каталитических групп и постулирован или определен химический тип промежуточных фермент-субстратных комплексов. Поэтому классификация механизмов ферментативных реакций в этой книге основана на учете функций отдельных каталитических групп ферментов. [c.158]

Классификация каталитических реакций. Катализ делят на гомогенный и гетерогенный. Гомогенный катализ можно разделить на кислотно-основной (его вызывают кислоты и основания), окислительно-восстановительный (его вызывают соединения металлов переменной валентности), координационный (катализаторы — комплексные соединения), гомогенный газофазный (катализаторы — химически активные газы, такие, как N62, ВГз и т. д.) и ферментативный. Деление это не строго, так как одна и та же реакция, например гидролиз сложного эфира, может в зависимости от катализатора— кислоты, комплекса или фермента — попасть в ту или иную группу, [c.169]

Классификация механизмов ферментативных реакций т схематическое их представление [c.112]

В третьей части книги (гл. 6—8) обсуждаются общие свойства ферментов, вопросы кинетики химических реакций и различные механизмы ферментативного катализа. В гл. 6 достаточно подробно изложены основы ферментативной кинетики, а также рассмотрены механизмы регуляции ферментативных реакций в клетках. В гл. 7 дана рациональная система классификации ферментативных реакций, включающая сведения о различных ферментах и методике их исследования. Гл. 8 посвящена химическим свойствам и специфической роли коферментов, причем эти свойства рассматриваются в связи с типами реакций, описанными в предыдущих главах. В этих главах много справочного материала, и их можно не читать целиком. Для студентов и преподавателей будет совсем нетрудно разобраться в изложенном здесь материале и применять его. При желании эту часть книги можно легко объединить с материалом гл. 2, где обсуждаются свойства белков, углеводов, нуклеиновых кислот и липидов. [c.8]

Для простоты обсуждения механизмов целесообразно введение системы их классификации. В работе Варфоломеева, Наки, Ярополова, Побочина (1981) для описания механизмов сложных химических и ферментативных реакций предложена и использована система, основанная на записи последовательности различных стадий процесса. Важно то обстоятельство, что в стационарном состоянии в уравнение скорости реакции входят лишь параметры лимитирующих стадий и стадий, предшествующих скоростьопределяющей. Быстрые, нелимитирующие стадии процесса, следующие за наиболее медленной, не оказывают влияния на скорость реакции и не проявляются в кинетике процесса. [c.152]

Б. Классификация ферментативных реакций [c.87]

Кинетическая классификация ферментативных реакций [c.31]

По общепринятой классификации ферментативных реакций ферменты катализируют (ускоряют) реакции, принадлежащие к следующим шести классам 1) окисление и восстановление 2) перенос химических (функциональных) групп от одних молекул на другие 3) гидролиз 4) реакции с участием двойных связей (образование двойных связей или, наоборот, присоединение к ним химических групп) 5) изомеризация, или структурные изменения в пределах одной молекулы 6) синтез сложных соединений (как правило, требующий энергетических затрат). [c.9]

Согласно терминологии, принятой в физической органической химии,— это реакция типа 5м1, а не реакция 5 2-типа, показанная в уравнениях (7-3) и (7-6) ). Заметим, что карбоний-ион изображается как резонансный гибрид двух состояний, в одном из которых (оксоний-ион) имеется двойная связь между углеродом и кислородом. Можно себе представить, что такая структура с двойной связью образовалась из исходной структуры путем внутреннего замещения неподеленной парой электронов, принадлежащих кислороду, как это показано маленькими стрелками. Такой внутренний тип замещения можно рассматривать также как реакцию элиминирования. Следовательно, как это часто бывает при изучении ферментативных реакций, мы сталкиваемся с семантической проблемой. Является ли эта реакция элиминированием или только наполовину происшедшим замещением В целях классификации метаболических реакций проще всего рассматривать процесс в целом как реакцию замещения. [c.98]

Номенклатура ферментов. Рекомендации Международного биохимического союза по номенклатуре и классификации ферментов, символам кинетики ферментативных реакций (с дополнениями по 1975 г.) / Под ред. А.Е.Браунштейна.- М. ВИНИТИ, 1979.- 322 с. [c.184]

Классификация сложных реакций (по Клеланду). Упорядоченным называется механизм, в котором набор кинетических констант и констант диссоциации продуктов и субстратов в выражении для скорости ферментативной реакции зависит от порядка присоединения субстратов или выхода продуктов. При неупорядоченном механизме такая зависимость отсутствует. [c.195]

Катализируемая химическая реакция является тем признаком, по которому можно отличить один фермент от другого. Естественно, что Международная комиссия по ферментам в 1961 г. этот принцип положила в основу классификации ферментов, которая с незначительными изменениями и дополнениями используется до настоящего времени. Согласно рекомендациям комиссии ферменты делят на классы, подклассы и подподклассы, характеризующие реакции, осуществляемые данными катализаторами. Все известные ферменты подразделяют на шесть классов, охватывающих изученные в настоящее время ферментативные реакции (табл. 5.1). Бьш разработан также [c.65]

Для схематического описания ферментативных реакций в соответствии с Международной номенклатурой и классификацией ферментов [1], приняты следующие обозначения [c.31]

Предлагаемый вниманию читателя учебник написан известным американским биохимиком Д. Мецлером. Автор поставил перед собой цель дать анализ структур, функций и процессов, характерных для живой клетки, с позиций современной биоорганической химии и молекулярной физики. Он концентрирует внимание на всестороннем рассмотрении протекающих в клетках химических реакций, на ферментах, катализирующих эти реакции, основных принципах обмена веществ и энергии. Впервые приведена классификация химических механизмов ферментативных реакций (нуклеофильное замещение, реакции присоединения, реакции элиминирования, реакции изомеризации и др.). В этом наиболее наглядно проявилась особенность рассмотрения биохимических проблем с позиций биоорганика. Обстоятельно изложены многие вопросы, которым прежде не уделяли должного внимания в курсе биохимии. Это касается в частности количественной оценки сил межмолекулярно-го взаимодействия, принципов упаковки молекул в надмолекулярных структурах (самосборка), кооперативных структурных изменений макромолекул и их комплексов. Приведены основные сведения о структуре и функциях клеточных мембран, об антигенах и рецепторах клеточных поверхностей. Весьма подробно рассмотрены также вопросы фотосинтеза, зрения и ряда других биологических процессов, связанных с поглощением света при этом охарактеризована природа некоторых физических явлений, наблюдаемых при взаимодействии света и вещества. [c.5]

Настоящий справочник отличается от имеющихся тем, что в нем не только описана химическая структура и биологическая роль основных биохимических компонентов живой клетки, но и охарактеризованы пути метаболизма данных компонентов в живом организме. Он состоит из семи разделов, в каждом из которых в алфавитном порядке дана соответствующая тepминoлorиЯi В разделах Белки , Нуклеиновые кислоты , Углеводы , Липиды приведены структурные формулы и показана биологическая роль биохимических компонентов клетки, описаны и проиллюстрированы схемами основные пути распада и синтеза важнейших биологически активных молекул. В разделе Ферменты содержатся сведения о типах ферментативного катализа, скорости ферментативных реакций, единицах измерения ферментативных реакций, о принципах классификации ферментов, регуляции биосинтеза и активности ферментов. Раздел Витамины включает характеристику отдельных представителей водо- и жирорастворимых витаминов. Особое внимание уделено ферментным реакциям, в которых участвуют витамины, приведены данные о содержании витаминов в продуктах питания, о суточной потребности человека в витаминах, о применении витаминов и витаминных препаратов в медицинской практике, сельском хозяйстве и т. д. В разделе Гормоны -освещены достижения по биохимии пептидных, белковых и стероидных гормонов. Рассмотрены вопросы биосинтеза, механизм действия гормонов на молекулярном уровне, взаимодействие гормонов с [c.3]

Возможны различные принципы классификации ферментов. В ее основе мог бы лежать а) тип катализируемой реакции б) химическая природа самого фермента в) химическая природа субстрата, на который он действует. Международная комиссия определила, что первый принцип является единственной пригодной основой для общей классификации ферментов. Именно катализируемая химическая реакция представляет тот главный специфический признак, который отличает один фермент от другого. Поэтому на нем логично базировать и классификацию ферментов, и их номенклатуру. При этом учитывается только наблюдаемое суммарное химическое превращение, отражающее ферментативную реакцию в целом промежуточные этапы процесса во внимание не принимаются. [c.85]

Ниже приводится краткая классификация важнейших К. с указанием типа ферментативных реакций, в к-рых они участвуют. [c.371]

Современная классификация ферментов основана на природе катализируемых ими химических превращений. При этом учитывается только суммарное химическое превращение, отражающее ферментативную реакцию в целом, без отдельных деталей ее механизма. Интересно отметить, что, несмотря на большое количество существующих в природе ферментов, имеется сравнительно немного типов реакций, катализируемых ими. Однообразие биохимических реакций, но сравнению с многочисленностью реакций, известных в органической химии, обусловлено особенностями протекания их в живом организме очень мягкие температурные условия и среда, близкая к нейтральной. [c.191]

Определенную помощь в изыскании катализаторов оказывает разделение катализируемых реакций на классы и группы. По предложенной нами классификации в катализе в узком смысле этого термина значительную часть реакции можно отнести к категории либо редоксных, либо кислотноосновных процессов [8]. Для каждого из этих больших классов существуют свои характерные типы катализаторов. Эта классификация была предложена для сравнительно простых реакций, в которых кибернетические эффекты не являются преобладающими. Однако анализ современной классификации ферментативных реакций и ферментов [9] показывает, что и в ферментативном катализе с его резкой специфичностью и матричностью по химическому составу простатических групп и по глубокому механизму реакций сохраняется различие между катализаторами редоксных и кислотно-основных реакций. [c.30]

Мультиплетная теория катализа применена для классификаци ферментативных реакций- и асимметрических реакций, катали шруемых ферментами и их химическими моделями . Из муль типлетной теории вытекает также необходимость и 1 ис-присоеди нения водорода при асимметрическом катализе, что было показа но на большом экспериментальном материале (см. выше) - " [c.91]

Превращение основного состояния фермепт-субстратного комплекса в переходное ведет к увеличению прочности связывания фермента с субстратом (точнее, измененных или активированных фермента и субстрата) и к уменьшению активационного барьера реакции. При этом в согласии с основными положениями теории переходного состояния уменьшение свободной энергии активации соответствующей стадии ферментативной реакции определяется разницей свободных энергий реального и гипотетического фер-мент-субстратного комплекса. Иначе говоря, во сколько раз напряжения ухудшают возможное связывание субстрата с активным центром, во столько же раз возрастает скорость соответствующей стадии ферментативной реакции ири условии снятия этих напряжений в переходном состоянии на данной стадии [79—82]. Следовательно, если напряжения или деформации, существующие в фермент-субстратиом комплексе, снимаются в переходном состоянии реакции, то они выгодны для фермента на стадии каталитического превращения комплекса. Чем более выражены такие наиряжения в фермент-субстратном комплексе, тем выше каталитическая копстапта ферментативной реакции. Согласно классификации фермеит-субстратных взаимодействий именно те взаимодействия, прочность которых возрастает прн образовании переходного состояния ферментативной реакции, называются специфическими [81, 82]. [c.163]

Согласно классификации В.Клеленда различают три типа механизмов. Упорядоченным называется механизм, в котором набор кинетических констант и констант диссоциации продуктов и субстратов в выражении для скорости ферментативной реакции зависит от порядка присоединения субстратов или порядка выхода продуктов. При неупорядоченном механизме такая зависимость отсутствует. Пинг-понг -иехгмши соответствует случаю, когда одна или более молекул продукта вьщеляются прежде, чем присоединяются к макромолекуле фермента другие молекулы субстратов. Дополнительно надо учитывать числа кинетически существенных субстратов или продуктов в данной реакции, которые обозначают как моно-, би-, три-, тетра- и т. д. Изо используют для обозначения механизмов, включающих стадию изомеризации между двумя стабильными формами фермента. [c.471]

Замечательно, что почти все ферментативные реакции относятся к дублетному и триплетному типам, и систематическое рассмотрение показывает, что классификация, принятая в химии ферментов [348], совпадает с классификацией по индексам мультиплетной теории [327] (см. схему 7). Это обстоятельство, а также то, что ферменты являются коллоидными, т. е. гетерогенными катализаторами, позволяет попытаться применить к ним мультиплетную теорию, а именно ее принципы структурного и энергетического соответствия. Реакции, проводимые химическими моделями ферментов, тоже входят в дублетную классификацию [349]. [c.85]

Фибриноген крови относят по классификации к глобулинам. Его специфической особенностью является легкая денатурация нагреванием, причем он свертывается. Для этой денатурации достаточна температура в 52—56°, т. е. значительно более низкая, нежели для двух других белковых веществ крови. Под действием фермента тромбина, находящегося в фэрмениых элементах коови и тканях организма, фибриноген прн вы<оде из организма сравнительно быстро (в несколько минут) свертывается и переходит в фибрин. Эго явление мы наблюдаем при поранениях нормальная кровь при выходе из раны образует сгусток и закупоривает рану. Действие фермента активируется кальциевыми солями и при отсутствии их не происходит. Самый механизм действия изучен недостаточно и является спорным, происходит ли свертывание фибриногена и переход его в фибрин путем каталитической ферментативной реакции или коллоидно-химической, взаимным осаждением коллоидов. Изоэлектрическая точка фибрнна находится при рН=7,2. При саертывании фибриногена pH плазмы сдвигается в кислую сторону. Фибрин способен поглощать значительные количества как кислоты, так и щелочи. При этом он сильно набухает, но не растворяется. [c.193]

Мультиплетная теория была распространена на ферментативныо реакции [86] и асимметрический катализ [87] (автор и Е. И. Клабунов ский). Найдено, что практически все ферментативные реакции обладают дублетными и триплетными индексами мультиплетной классификации. Высокая избирательность действия ферментов обусловлена поверхностным изоморфизмом заместителей субстрата и апофермента, на который заместители налагаются. Чем ближе структура заместителей и апофермента, тем полнее соприкосновение, что понижает энергетический барьер и в индексной группе, приводя к особо высокой активности ферментов. Плоское наложение спиртов на окись алюминия (см. стр. 364 наст, сб.) подтверждает данный эффект. Для моделей асимметрических ферментов и в растворах должен быть справедлив аналогичный принцип, но здесь соприкасаются заместители субстрата и соответствующие части молекул катализатора [86]. [c.326]

Классификация ферментов. В настоящее время известно более 650 ферментов. Учитывая сложность химических процессов, происходящих в живых организмах, следует признать, что число существующих в природе ферментов должно быть значительно большим. Их строение слитком мало хгзвестно для того, чтобы оно могло служить основой классификации. Больш11нство ферментативных реакций были исследо- [c.803]

Так как ферменты представляют интерес со стороны их каталитической функции и изучаются в связи с катализируемыми ими реакциями, то номенклатура и классификация ферментов основаны на признаках, хар.актерных для соответствующих ферментативных реакций или для веществ, испытывающих превращение в том или ином ферментативном процессе. Такой принцип при дополнительном условии добавления для наименования фермента окончания аза дает простой способ к обозначению любого, даже еще очень мало и поверхностно изученного, фермента. Однако, этот универсальный способ номенклатуры имеет и свои недостатки, так как может приводить в отдельных случаях к ошибочным определениям, когда для одного и того же фермента могут быть даны различные наименования или, наоборот, различные ферменты могут получить одно название. Такого рода неясности и ошибки в номенклатуре ферментов устраняются при более глубоком изучении как самого фермента, так и механизма катализируемой им реакции. Только выделение фермента-в очищенном состоянии и подробное изучение его химических и физико-химических свойств, строения и функции его активной группы, условий и механизма самой ферментативной реакции могут служить достаточно надежными основаниями для его характеристики. [c.44]

Химические реакции можно классифицировать по-разному. Если иметь в виду выбор конструкции реактора, то, вероятно наиболее полезной будет классификация, основанная на том в однофазной или в многофазной среде протекает данная реакция. Реакции, идущие в однофазной среде, называются гомогенными, а в многофазных —гетерогенными. Для большинства ферментативных реакций и многих реакций, протекающих при участии микроорганизмов, подобная классификация не является однозначной, йоскЬльку они занимают весьма обширную область между гомогенными и гетерогенными реакциями. Чтобы упростить классификацию биохимических реакций, условились-считать реакционные системы, в которых существуют только-микроградиенты концентраций, гомогенными, а системы с макроградиентами— гетерогенными. Следовательно, для биохимических реакций понятия гомогенности и гетерогенности не совпадают с таковыми для химических реакций. [c.418]

Вторая часть настоящего издания и посвящена теоретическому нахождению всех возможных типов каталитических реакций, в ней подробно изложен метод нахождения полной системы наиболее часто встречающихся дублетных реакций, играющей ту же роль, что и полная система кристаллографических форм Федо рова. Подавляющее большинство известных каталитических и ферментативных реакций укладывается в эту систему. Вместе с тем остается чрезвычайно большое число еще не осуществленных реакций, предсказанных теорией, которые и предстоит открыть. Таким об(разом, классификация, найденная яа основе мультиплетной теории, дает указания экспериментатору для поиска новых реакций. [c.6]

Закономерностям угнетения ферментативной активности посвящены два следующих параграфа. В 2.7 анализируются процессы ингибирования ферментативных реакций. Приводится классификация ингибиторов по механизму действия. Инактивация ферментов — процесс, дающий богатую информацию о каталитических свойствах белков. Рассмотрены закономерности влияния ингибиторов на многосубстратные реакции. 2.8 посвящен процессам инактивации ферментов. Рассмотрены кинетические закономерности инактивации. Анализируются как и классические закономерности инактивации ферментов, так особенности инактивации олигомерных ферментов инактивация ферментов, индуцированная взаимодействием с субстратом. [c.333]

В настоящее время известно около 50 различных ферментных электродов. Систематизировать их можно по разным признакам, например по типу индикаторного электрода-датчика, по способу иммобилизации фермента, по типу реакции, катализируемой ферментом, по субстрату. Классификация по химической природе субстрата наиболее удобна. В табл. IV. 2 собраны литературные данные, включая работы, по-явивщиеся в печати до декабря 1977 г. Приводимая сводка не претендует на полноту, а лищь отражает состояние развития ферментных электродов в текущий момент. Более полные сведения о различных ферментных электродах и их применении в конкретных системах можно найти в обзорах [298, И. Березин-, 301, 309]. Нужно особо подчеркнуть роль Гильбо в развитии ферментных электродов. Им опубликованы десятки работ и обзоры о различных электродах, в которых использованы ферментативные реакции. [c.138]

Ферментативные реакции окисления — восстановления специально рассматриваются в части V, которая начинается с обсуждения (гл. 19) реакций окисления — восстановления координационных соединений, включающего изложение теории и ее применение к биологическим системам. Гл. 20 содержит классификацию реакций оксигенирован ия с помощью металлов в присутствии и в отсутствие ферментов. гл. 21 обсуждены различные типы медьсодержащих оксидаз. ьелки типа ферредоксина участвуют в переносе электрона, они охарактеризованы в гл. 22, за которой следует гл. 23, поср ященная фиксации азота и ферментам нитрогеназы. [c.10]

Хотя любое превращение, осуществляемое ферментами микроорганизмов в процессах метаболизма, в принципе может быть использовано как трансформация, т. е. для препаративного получения его продуктов, в настоящее время реализована и практически используется лишь незначительная их часть. Но число процессов, позволяющих препаративно получить продукты ферментативных реакций и описанных в настоящее время, составляет несколько тысяч. Эти процессы очень разнообразны по природе исходных субстратов, использованным микроорганизмам, типу и количеству участвующих ферментов, характеру превращения органических соединений. Только часть из них осуществляется отдельными ферментами и может рассматриваться как ферментативные реакции. Значительная часть процессов микробной химии состоит из нескольких таких реакций, например приведенное выше окисление п-ксилола в п-толуиловую кислоту. Поэтому чаще говорят не о реакциях, а о процессах микробиологической трансформации. Классификации моноферментных процессов микробной трансформации, построенные на основе химических механизмов реакций или номенклатуры участвующих ферментов, сложны и насчитывают десятки различных типов. Более широко распространена классификация микробных трансформаций по типу химического превращения субстрат —продукт. Она отражает суммарное превращение исходного соединения, но не механизм процесса. Поэтому, например, все превращения альдоз в кетозы относят к типу изомеризация , хотя у разных микроорганизмов в этом случае могут быть ответственны ферменты различных классов — соответствующая изомераза или две последовательно действующие оксидоредуктазы. Обычно выделяют класс процессов дезаминирование , несмотря на то, что за иих могут быть ответственны как окислительные, так и гидролитические ферменты. К типу окисления относят как моноферментные реакции, так и процессы, осуществляемые несколькими ферментами и т. д. В связи с этим классификация микробных трансформаций по типу превращения субстрат — продукт является искусственной и чисто прагматической, хотя и широко распространена. В настоящее время выделяют следующие типы процессов микробной трансформации 1) окисление, 2) восстановление, [c.526]

Клеланд [30] предложил также общую классификацию кинетических механизмов ферментативных реакций. Прежде всего, все двухсубстратные-двухпродуктные реакции названы би-би-реакциями. Механизм би-би-реакций с образованием тройного комплекса и неупорядоченным связыванием субстратов назван просто неупорядоченным би-би-механизмом (random bi bi me hanism),. a механизм с образованием тройного комплекса и упорядочен- [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология