Белки и ферменты

 

Лиазы - катализируют реакции отщепления от субстратов определенных групп атомов с образованием двойных связей, а также реакции присоединения по двойным связям в результате химических реакций, отличных от гидролиза. В зависимости от атомов, между которыми происходит образование или разрыв двойной связи, лиазы делят на классы:

• углерод-углерод-лиазы (декарбоксилазы, альдолазы),
• углерод-кислород-лиазы (дегидратазы),
• углерод-азот-лиазы (дезаминазы) и т.д.

Лиазы участвуют в процессах гликолиза, брожения, в циклах трикарбоновых кислот, мочевины и др. Известно более 100 лиаз.

 

Изомеразы — ферменты, катализирующие внутримолекулярное перемещение различных групп, т. е. превращение изомерных форм друг в друга. К классу изомераз относятся триозофосфатизомераза, рибозофосфатизомераза, альдозомутаротаза, фосфогексоизомераза и др.

Несмотря на то, что класс  изомераз насчитывает мало ферментов, они играют важную роль в обмене веществ. Так, фермент триозофосфатизомераза катализирует превращение промежуточных продуктов брожения.

 

Лигазы (синтетазы) принимают участие в реакциях соединения молекул.

Сахараза. Это фермент, относящийся к группе гидролаз. Это фермент дрожжей, многих растений, тонких кишок и др. В присутствии его сахароза в воде расщепляется (инвертирует) на глюкозу и фруктозу.

Амилаза. Это наиболее распространенный фермент, превращающий крахмал в декстрины и мальтозу. Амилаза играет огромную роль в хлебопекарном, пивоваренном, спиртовом и других производствах пищевых продуктов.

Мальтаза. Это фермент, гидролизующий мальтозу в глюкозу.

Лактаза. Это фермент, гидролизующий молочный сахар в глюкозу и галактозу.

 

 

 

8 Получение и применение ферментов 

Обычно ферменты выделяют из тканей животных, растений, клеток и  культуральных жидкостей микроорганизмов, биологических жидкостей (кровь, лимфа и др.). Для получения некоторых труднодоступных ферменты используются методы генетической инженерии. Из исходных материалов ферменты экстрагируют солевыми растворами. Затем их разделяют на фракции, осаждая солями [обычно (NH₄)₂SO₄] или, реже, органическими растворителями, и очищают методами гель-проникающей и ионо-обменной хроматографии. На заключительных этапах очистки часто используют методы аффинной хроматографии. Контроль за ходом очистки фермента и характеристику чистых препаратов осуществляют, измеряя каталитическую активность ферментов с применением специфических (обычно дающих цветные реакции) субстратов. Ферменты играют важную роль в производстве продовольственных товаров, в процессе их хранения и кулинарной обработки. Для изготовления сыров используют сычужные ферменты. В производстве кисломолочных продуктов, квашеных овощей и брожении теста участвуют ферменты, которые выделяют бактерии и дрожжи. Ферменты существенно влияют на качество продуктов. В одних случаях это влияние положительно, например созревание мяса после убоя животных и сельди и лососевых рыб при посоле, в других случаях — отрицательно, например потемнение яблок, картофеля при очистке и нарезке. Под действием ферментов окисляются жиры. Прокисание супов, гниение фруктов, брожение компотов и варенья вызывают ферменты, выделяемые попавшими в пищу микробами. Для прекращения отрицательного действия ферментов применяют нагревание или понижение температуры хранения продуктов.

В неочищенном состоянии  ферменты с древнейших времен используют для получения продуктов питания  и выделки изделий в хлебопечении, сыроделии, виноделии, обработке кож  и т. д. Достаточно очищенные ферменты применяют в производстве аминокислот и их смесей для искусственного питания, в производстве сахарных сиропов из углеводсодержащего сырья, для удаления лактозы из молока и в производстве ряда лекарственных средств (некоторые очищенные ферменты сами используются как лекарственные средства).

 

Литература

 

1. Грачок М.А. Теоретические основы товароведения продовольственных товаров. Мн.: БГЭУ, 2008 г. – С.61-83

 

2. Степанов В. М. Молекулярная биология. Структура и функции белков. М.: МГУ, Наука, 2005г. – С. 267-280

 

3. Аврансон Л.А Гуткевич Н.В. Обмен белков. М. Красный крест, 1994. – 127 с.

 

4. Яковлев В. В. Яковлев Д.В. Биологическая химия. Минск. М.: Вышэйш. школа, 1985г. – 494 с.

 

5. Власова З.А. Биология. Справочник школьника. М.: Всероссийское слово, 1995 г. – 79 с.

 

6. Хомченко Г.Л. Химия для поступающих в ВУЗы. Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1993 г. – 102 с.

 

7. Биологический энциклопедический словарь. Под ред. Гилярова М.С. М.: Советская энциклопедия, 1987 г. – 283 с.

 

8. Популярная медицинская энциклопедия /Гл. Ред. А.Н. Бакулев. - М.: русская  энциклопедия, 1966.- 1040с. 
   
9. В. И. Розенгарт. Ферменты-двигатели жизни. М.: Наука. Ленинградское отделение, 1983г.