Ферменттердің құрылысы, қасиеті және жіктелуі

Ферменттер(энзимдер) — табиғаты ақуызды органикалық катализаторлар. Олар өсімдік, жануар және микроорганизм клеткасында көптеген күрделі биохимиялық түрлендірулердің өзара байланыстылығын және реттілігін қамтамасыз етеді.

Құрылысы бойынша барлық ферменттер екі топқа бөлінеді:

- біркомпонентті, каталитикалық қасиетке ие тек қана ақуыздардан тұратын ферменттер;

- екікомпонентті, ақуызды бөліктен(апофермент) және табиғаты ақуызды емес органикалық заттармен байланысқан ферменттер.

Апоферменттер ферменттердің ерекшелігіне әсер етеді, ал ақуыздардың ақуызды емес топтармен байланысуы оның каталитикалық белсенділігін арттырады. Ферменттердің көпшілігі екі компонентті болып келеді. Көптеген ферменттердегі ақуызды емес топтарға витаминдер мен олардың туындылары жатады. Мысалы, В₁, В₆, В₁₂ витаминдер, пантотен және фоли қышқылы т.б.

Көптеген ферменттердің құрамына оларға белсенділік беретін металдар кіреді. Ондай металдарды кофакторлар деп атайды. Мысалы, α-амилазаның кофакторы кальций, ал каталазаныкі — темір. Бірқатар ферменттер маг­ний, марганец, мырыш, мыс, молибден қатысында өзінің белсенділігін күшейтеді.

Ферменттерге тән ерекшелік каталитикалық белсенділігі өте жоғары, ол химиялық катализаторлардың белсенділігіне қарағанда айтарлықтай жоғары. Ферменттер реакцияны 10⁸..10¹¹ есе тездететін қабілетке ие.

Ферменттердің екінші ерекшелігі әсерінің таңдаулы болуы, мысалы инвертаза тек сахарозаны ғана ыдыратады, ал басқа дисахаридтерге әсер етпейді.

Көптеген ферменттер тек белгілі бір байланыс түріне ғана әсер етеді. Мысалы, пепсин ақуыз молекуласындағы пептидті байланыстарды гидролиздейді.

Ферменттердің химиялық катализаторлардан ерекшеленетін үшінші қасиеті қоршаған орта әсеріне(температура әсеріне, сутек иондарының концентрациясы, активатор және ингибиторлардың болуы және т.с.с.) сезімталдығы.

Ферменттердің химиялық катализаторлардан артықшылығы олардың қалыпты қысымда және салыстырмалы төменгі температурада — 20 тан 70 °С аралығында әсер етеді.

Катализдейтін реакциясының типіне байланысты барлық ферменттер алты классқа бөлінеді:

· оксидоредуктазалар, тотығу тотықсыздану реакцияларын катализдеуші;

· Трансферазалар, метил немесе аминтоптарының түрлену реакциясын катализдейтін ферменттер. Олар фосфор қышқылы, аминқышқылы, қанттар және т,б қалдықтары болуы мүмкін;

· гидролазалар, гидролиз реакциясын жүзеге асыратын, яғни әртүрлі күрделі қосылыстарды су қатысында қарапайымға ыдырататын ферменттер;

· лиазалар, судың қатысынсыз катализирующие негидролитическое расщепление суб­стратов и отщепление от них тех или иных групп;

· изомеразалар, органикалық қосылыстарды олардың изомеріне түрлендіруді катализдейтін ферменттер;

· лигазалар (синтетазалар), С—О, С—S, С—N немесе С-С байланысын түзу жолымен екі молекуланың қосылысын катализдейтін ферменттер.