Внутриклеточная локализация ферментов Классификация ферментов Обычно ферменты именуют по типу катализируемой реакции, добавляя суффикс –аза к названиям субстрата. Например, лактаза – фермент, расщепляющий лактозу (молочный сахар) на галактозу и глюкозу; фосфотаза – фермент, отщепляющий фосфатную группу от чего-то. Но фосфатаза может работать при разных рН, поэтому различают кислую и щелочную фосфатазу. Все ферменты имеют кодовое четырехзначное цифровое обозначение, где - первая цифра обозначает класс ферментов - вторая цифра – подкласс, уточняет изменяемую группировку; - третья цифра – подкласс, уточняет дополнительных участников реакции (донора или рецептора) - четвертая цифра – порядковый номер фермента в данной подгруппе Существует 6 основных классов 1. Оксидоредуктазы – катализируют окисление или восстановление (подклассы дегидрогеназы, оксидазы) 2. Трансферазы – катализируют перенос химических групп с одной молекулы на другую 3. Гидролазы – катализируют гидролиз химических связей (эстеразы, пепсин, трипсин, амилаза, липаза) 4. Лиазы – катализируют разрыв химических связей без гидролиза с образованием двойной связи в одном из продуктов 5. Изомеразы – катализируют структурные или геометрические изменения в молекуле субстрата (изомеры) 6. Лигазы – катализируют образование химических связей между субстратами за счет гидролиза АТФ (ДНК-полимераза, ДНК-лигаза производит застройку нуклеатидами выщипленного участка поврежденной ДНК) Локализация ферментов В плазме выявляются ферменты двух типов: Один тип – их мало, находятся в большом количество и выполняют определенную работу. Это ферменты свертывания крови и разрушения медиаторов Второй тип – находится в малой концентрации, выходит из клеток. В норме этих ферментов мало, они попадают в кровь в результате физиологической смены клеток. Ферменты второй группы делятся на внутриклеточные и секреторные, которые могут попадать в кровь при разрушении клеток. При нарушениях обмена веществ в клетках или тканях и при дегенеративных повреждениях мембран растворимые ферменты, содержащиеся в цитоплазме, а при некрозе – все ферменты, включая ферменты митохондрий, идут в соединительную ткань, оттуда – в лимфу или кровь. Ферменты, обычно являющиеся внутриклеточными, делят на: 1.Универсально распространенные 2.Органоспецифические Так, в печени содержатся в основном АлТ (аланинтрансаминаза), АсТ (аспартаттрансферраза), ЛДГ (лактатдегидрогеназа), ЛАП (лейцинамилопептидаза), ЩФ (щелочная фосфатаза) - в сердечной мышце содержится большое количество КК (креатинкиназы), ЛДГ (лактатдегидрогеназа), АсТ (аспартаттрансферраза) - в почках – ЛДГ, ЩФ, ЛАП, АсТ - в поджелудочное железе – альфа-амилаза, липаза, ЛДГ - в костной ткани – ЩВ - в предстательной железе – КФ (кислая фосфотаза) Следует учитывать, что благодаря общей реакции организма ферменты переходят в плазму не только из поврежденного органа, но также из клеток других органов и тканей, не затронутых патологическим процессов, что конечно искажает картину. При этом установлено, что повышение активности кислой фосфатазы характерно для опухоли простаты, повышение активности альфа-амилазы указывает на острый геморрагический панкреатит, увеличение активности КК (креатинкиназы) указывает на повреждение мышечной ткани, в том числе на инфаркт. Отсутствие трипсина в соке поджелудочной железы указывает на фиброз этой железы (перерождение в соединительную ткань). Типичное для определенной ткани соотношение ферментов позволяет установить, какие ткани повреждены. Все ферменты, находящиеся в крови, в конце концов, разрушаются и выводятся и нее, но с разной скоростью, которая для каждого фермента у каждого вида животного является постоянной величиной. Например, время полураспада креатинкиназы у овцы 1,3 ч (полностью разрушится за 13 ч), у свиньи 4 ч, у человека 12 ч. Аспартаттрансферраза (АсТ): у овцы 35 ч, у свиньи 4 ч, у человека 17 ч. Найдя какую-то активность фермента, можно узнать, какая она была первоначально, по графику. Внутриклеточная локализация ферментов В цитоплазме: ферменты гликолиза, гликогенеза (синтеза гликогена), гликогенолиза (расщерления гликогена), синтеза жирных кислот, разрушения пуриновых и пиримидиновых оснований. В ядре находятся ферменты разрушения и синтеза ДНК и РНК (нуклеазы и нуклеополимеразы). В митохондриях: ферменты цикла Кребса, окисление жирных кислот, аминокислот, синтеза мочевины, окислительного фосфорилирования. В лизосомах: ферменты, разрушающие сложные молекулы на структурные единицы. В эндоплазматическом ретикулуме: НАД- и НАДФ-редуктазы, глюкоза-6-фосфатаза (связывает глюкозу и запирает ее в клетки), эстеразу (расщепляющие эфиры), синтез стероидных структур. Аппарат Гольджи: глюкоза-6-фосфатаза. Пероксисомы: уратоксидаза, каталаза. |