ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2021
Просмотров: 440
Скачиваний: 1
Э т и
ф ерм енты
двухк ом п онент ы
,
п рос т ет ич ес к им и
груп п ам и
их
во
м ногих
с луч аях
являют с я
ф ос ф орны е
эф иры
водорас т ворим ы х
вит ам инов
:
т иам ина
и
п иридок с аля
.
М еханизм
реак ции
дек арбок с илирования
ам инок ис лот
с
п ом ощ ь ю
к арбок с илиазы
с
п иридок с аль ф ос ф ат ом
в
к ач ес т ве
к оф ерм ента
оч ень
близок
к
т ом у
,
к от оры й
действует
п ри
п ереам инировании
ам инок ис лот
.
З дес ь
т ож е
возник ает
ш иф ф ово
ос нование
,
в
к отором
элек тронная
п лотнос ть
у
α
-
углеродного
атом а
ам инок ис лоты
резк о
ос лаблена
.
Вс ледс твие
этого
с иль но
ос лабляетс я
с вязь
этого
углеродного
ат ом а
с
к арбок с иль ной
груп п ой
,
и
п ос ледняя
легк о
отщ еп ляетс я
.
Х арак терны м
п редс тавителем
аль дегид
-
лиаз
являетс я
аль долаза
,
к атализирующ ая
обратим ую
реак цию
рас щ еп ления
ф рук т озо
-1,6-
диф ос ф ата
до
ф ос ф отриоз
:
Э т а
реак ция
заним ает
цент раль ное
м ес т о
в
п реобразовании
углеводов
.
А налогич но
аль долазе
дейст вуют
другие
аль дегид
-
лиазы
.
Другую
важ ную
груп п у
лиаз
с ос тавляют
углерод
-
к ис лород
лиазы
(
гидролиазы
),
ус к оряющ ие
реак ции
гидратирования
и
дегидратирования
органич ес к их
с оединений
.
В
к ач ес тве
п редс тавителя
гидролиаз
п риведем
ф ум аратгидратазу
:
Реак ции
гидрат ирования
и
дегидрат ирования
п ос т оянно
идут
п ри
рас п аде
и
с интезе
углеводов
и
вы с ш их
ж ирны х
к ис лот
,
п оэтом у
гидрат азы
играют
боль ш ую
роль
в
ж изнедеят ель нос т и
организм ов
.
5.
И зом еразы
.
Ф ерм енты
,
относ ящ иес я
к
этом у
нем ногоч ис ленном у
(
ок оло
90
индивидуаль ны х
ф ерм ент ов
)
к лас с у
,
ус к оряют
геом ет рич ес к ие
или
с т рук т урны е
изм енения
в
п ределах
одной
м олек улы
.
Э ти
изм енения
м огут
с ос тоять
во
внут рим олек улярном
п еренос е
водорода
,
ф ос ф ат ны х
и
ациль ны х
груп п
,
в
изм енении
п рос т ранс т венного
рас п олож ения
ат ом ны х
груп п ировок
,
в
п ерем ещ ении
двойны х
с вязей
и
т
.
п
.
Важ нейш им и
изом еразам и
являют с я
т риозоф ос ф ат изом ераза
,
ф ос ф оглицерат
-
ф ос ф ом ут аза
,
аль дозом ут аротаза
и
изоп ент енил
-
п ироф ос ф атизом ераза
.
Триозоф ос ф атизом ераза
ус к оряет
п еренос
атом ов
Н
в
п роцес с е
п ревращ ения
3-
ф ос ф оглицеринового
аль дегида
в
ф ос ф одиок с иацет он
и
обрат но
:
Превращ ение
,
вероят но
,
идет
ч ерез
общ ую
эндиоль ную
ф орм у
.
Ф ос ф оглицерат
-
ф ос ф ом ут аза
обес п еч ивает
дос т ат оч ную
с к орос т ь
п ревращ ения
2-
ф ос ф оглицериновой
к ис лоты
в
3-
ф ос ф оглицериновую
к ис лот у
и
обратно
:
Оба
п роцес с а
им еют
гром адное
знач ение
в
органич ес к ом
м ире
,
т ак
к ак
п редс т авляют
важ нейш ие
с т адии
рас п ада
и
с интеза
углеводов
.
М ут арот аза
являет с я
п редс т авит елем
с т ереоизом ераз
,
она
ус к оряет
реак цию
п ревращ ения
a-D-
глюк оп иранозы
в
β
-D-
глюк оп иранозу
:
Ф ерм ент ы
этого
т ип а
(
с т ереоизом еразы
)
обес п еч ивают
,
в
ч ас т нос т и
,
взаим оп ревращ ения
м ногих
п рос т ранс т венны х
изом еров
м онос ахаридов
,
и
этот
п ут ь
являет с я
иногда
единс т венны м
для
с инт еза
нек от оры х
из
них
в
п рироде
.
К
с т ереоизом еразам
относ ят с я
т ак ж е
цис
-
т ранс изом еразы
,
нап рим ер
рет инол
-
изом ераза
,
п ереводящ ая
т ранс
-
рет инол
в
цис
-
рет инол
.
6.
Лигазы
(
синтетазы
).
Х арак терны е
ч ерты
действия
ф ерм ентов
этого
к лас с а
вы явлены
с овс ем
недавно
в
с вязи
с о
знач ит ель ны м и
ус п ехам и
в
изуч ении
м еханизм а
с инт еза
ж иров
,
белк ов
и
углеводов
.
Ок азалос ь
,
ч т о
с т ары е
п ред
-
с т авления
об
образовании
этих
с оединений
,
с оглас но
к от оры м
они
возник ают
п ри
обращ ении
реак ций
гидролиза
,
не
с оот ветс т вуют
дейст вит ель нос ти
.
Пут и
их
с инт еза
п ринцип иаль но
ины е
.
Главная
их
ос обеннос т ь
-
с оп ряж еннос т ь
с интеза
с
рас п адом
вещ ес т в
,
с п ос обны х
п ос т авлят ь
энергию
для
ос ущ ес т вления
биос инт ет ич ес к ого
п роцес с а
.
Одним
из
т ак их
п риродны х
с оединений
являет с я
А Т Ф
.
При
от ры ве
от
ее
м олек улы
в
п рис ут с т вии
лигаз
одного
или
двух
к онцевы х
ос т ат к ов
ф ос ф орной
к ис лот ы
вы деляет с я
боль ш ое
к олич ес т во
энергии
,
ис п оль зуем ой
для
ак т ивирования
реагирующ их
вещ ес т в
.
Л игазы
ж е
к ат алитич ес к и
ус к оряют
с инт ез
органич ес к их
с оединений
из
ак тивированны х
за
с ч ет
рас п ада
А Т Ф
ис ходны х
п родук т ов
.
Т ак им
образом
,
к
лигазам
от нос ят с я
ф ерм ент ы
,
к ат ализирующ ие
с оединение
друг
с
другом
двух
м олек ул
,
с оп ряж енное
с
гидролизом
п ироф ос ф ат ной
с вязи
в
м олек уле
А Т Ф
или
иного
нук леозидт риф ос ф ат а
.
М еханизм
дейст вия
лигаз
изуч ен
ещ е
недос т ат оч но
,
но
,
нес ом ненно
,
он
вес ь м а
с лож ен
.
В
ряде
с луч аев
док азано
,
ч т о
одно
из
уч ас твующ их
в
ос новной
реак ции
вещ ес т в
с нач ала
дает
п ром еж ут оч ное
с оединение
с
ф рагм ент ом
рас п адающ ейся
м олек улы
А Т Ф
,
а
вс лед
за
этим
ук азанны й
п ром еж ут оч ны й
п родук т
взаим одейст вует
с о
вт оры м
п арт нером
ос новной
хим ич ес к ой
реак ции
с
образованием
к онеч ного
п родук т а
.
В
к ач ес тве
п рим ера
действия
лигазы
м ож но
п ривес ти
с интез
п антотеновой
к ис лот ы
из
α
,
γ
-
диок с и
-
β
,
β
-
дим етилм ас ляной
к ис лот ы
и
β
-
аланина
:
П антотенатсинтетаза
,
к ак
с ледует
из
п риведенного
уравнения
,
от нос ит с я
к
груп п е
лигаз
,
ус к оряющ их
реак ции
с интеза
С —
N-
с вязей
.
Э та
груп п а
лигаз
нас ч иты вает
ок оло
40
п редс тавителей
.
В
нас т оящ ее
врем я
изуч ено
более
75
различ ны х
лигаз
,
обес п еч ивающ их
важ нейш ие
с интет ич ес к ие
п роцес с ы
в
ж ивот ной
и
рас т ит ель ной
к лет к ах
.
Кром е
ус к орения
реак ций
с инт еза
С —
N-
с вязей
,
в
ч ас т нос т и
п еп т идны х
,
лигазы
к ат ализируют
образование
с вязей
С — С
,
С — О
и
С —
S.
К
груп п е
лигаз
,
образующ их
С — С
-
с вязи
,
относ ятс я
карб оксилазы
.
Они
обес п еч ивают
к арбок с илирование
ряда
с оединений
,
в
резуль тате
ч его
п роис ходит
удлинение
углеродны х
цеп ей
.
Одной
из
важ нейш их
к арбок с илаз
являет с я
п ируваткарб оксилаза
,
ус к оряющ ая
реак цию
образования
щ авелевоук с ус ной
к ис лоты
из
п ировиноградной
к ис лот ы
и
ок с ида
углерода
(IV):
Э т а
реак ция
им еет
ис к люч ит ель ное
знач ение
в
обм ене
вещ ес т в
,
обес п еч ивая
взаим ос вязь
обм ена
углеводов
и
белк ов
и
ак цеп т ирование
С О
2
.
Л игазам
,
к ат ализирующ им
с инт ез
С — О
-
с вязей
,
п ринадлеж ит
важ нейш ая
роль
в
биос инт езе
белк ов
,
т ак
к ак
они
ус к оряют
реак ции
ак т ивирования
ам инок ис лот
п еред
вс т уп лением
п ос ледних
в
п еп т идную
с вязь
.
Одной
из
п рос т ейш их
реак ций
этого
тип а
являетс я
образование
ам иноациладенилат ов
.
С
ам иноациладенилат ов
ам инок ис лот ы
п ередают с я
на
т РНК
,
образуя
ам иноацил
-
тРНК
,
ис п оль зуем ы е
неп ос редс т венно
п ри
с инт езе
п олип еп тидов
.
Л игазы
,
к ром е
т ого
,
ос ущ ес т вляют
ус к орение
реак ций
образования
С —
S-
с вязей
,
являяс ь
ацил
-
к оэнзим
А
-
с инт етазам и
.
В
к ач ес тве
п рим ера
дейст вия
ацил
-
к оэнзим
А
-
с инт ет азы
м ож но
п ривес т и
образование
ацет ил
-
к оэнзим а
А
из
ук с ус ной
к ис лот ы
и
к оэнзим а
А
,
п рот ек ающ ее
с оп ряж ено
с
рас п адом
А Т Ф
: