Ізомерази

Ізомерази: Ферменти, що Прискорюють Внутрішньомолекулярні Перегрупування

Огляд

Ізомерази – це ферменти, які каталізують перетворення одного ізомеру на інший, тобто речовини, що мають однакову формулу, але різну будову. Вони відіграють важливу роль у багатьох метаболічних шляхах, включаючи гліколіз, цикл Кребса та синтез амінокислот.

Класифікація Ізомераз

Ізомерази класифікуються за типом реакції, яку вони каталізують. До основних типів ізомераз належать:

• Рацемази: Перетворюють один оптичний ізомер на інший.
• Епімерази: Перетворюють один епімер на інший. Епімери відрізняються конфігурацією одного хірального центру.
• Цис-транс-ізомерази: Перетворюють цис-ізомер на транс-ізомер або навпаки. Цис- і транс-ізомери відрізняються відносною орієнтацією двох замісників на подвійному зв’язку.
• Внутрішньомолекулярні оксидоредуктази: Каталізують окисно-відновні реакції, в яких донор і акцептор електронів знаходяться всередині однієї молекули.
• Трансферази: Каталізують перенесення атомної групи від донора до акцептора. Трансферази поділяються на кілька підкласів, залежно від типу атомного групи, що переноситься.
• Ліази: Каталізують розрив або утворення зв’язку між двома атомами в молекулі, не каталізуючи окисно-відновні реакції. Ліази поділяються на кілька підкласів, залежно від типу зв’язку, який розривається або утворюється.
• Мутази: Каталізують перенесення певних груп з одного місця в інше в молекулі.

Механізм Дії Ізомераз

Механізми дії ізомераз можуть бути різними, залежно від типу ізомерази. Однак у загальних рисах механізм дії ізомераз включає наступні етапи:

1. Зв’язування субстрату: Ізомераза зв’язується з субстратом, який є молекулою, що підлягає ізомеризації.
2. Утворення фермент-субстратного комплексу: Ізомераза утворює комплекс із субстратом, в якому субстрат утримується в активному сайті ферменту.
3. Каталіз реакції: Ізомераза каталізує реакцію ізомеризації, перетворюючи субстрат на продукт.
4. Звільнення продукту: Після завершення реакції ізомераза звільняє продукт, який дисоціює від ферменту.

Біологічна Значущість Ізомераз

Ізомерази відіграють важливу роль у багатьох метаболічних шляхах, включаючи:

• Гліколіз: Ізомерази каталізують перетворення глюкози в піруват, який є основним продуктом гліколізу.
• Цикл Кребса: Ізомерази каталізують перетворення пірувату в ацетил-КоА, який є основним субстратом циклу Кребса.
• Синтез амінокислот: Ізомерази каталізують перетворення амінокислот в інші амінокислоти, необхідні для синтезу білка.

Висновок

Ізомерази – це ферменти, які каталізують внутрішньомолекулярні перегрупування, перетворюючи один ізомер на інший. Вони відіграють важливу роль у багатьох метаболічних шляхах, включаючи гліколіз, цикл Кребса та синтез амінокислот.

Часто Задані Питання

1. Що таке ізомераза?

Ізомераза – це фермент, який каталізує перетворення одного ізомеру на інший.

2. Які основні типи ізомераз?

Основними типами ізомераз є рацемази, епімерази, цис-транс-ізомерази, внутрішньомолекулярні оксидоредуктази, трансферази, ліази та мутази.

3. Як працюють ізомерази?

Ізомерази зв’язуються із субстратом, утворюють фермент-субстратний комплекс, каталізують реакцію ізомеризації та звільняють продукт.

4. Яке біологічне значення ізомераз?

Ізомерази відіграють важливу роль у багатьох метаболічних шляхах, включаючи гліколіз, цикл Кребса та синтез амінокислот.

5. Які приклади ізомераз?

Прикладами ізомераз є фосфоглюкоізомераза, яка каталізує перетворення глюкози-6-фосфату в фруктозу-6-фосфат, і піруватдекарбоксилаза, яка каталізує перетворення пірувату в ацетил-КоА.