І клас
До цього класу відносяться ферменти, що каталізують окисно-відновні реакції. При окисленні може відбуватися або відібрання водню від окислюваної речовини, або приєднання кисню до речовини, що окислюється. Залежно від способу окислення розрізняють такі підкласи оксидоредуктаз:
1) ДЕГІДРОГЕНАЗИ. Каталізують реакції, при яких відбувається відібрання водню від окислюваної речовини. Приклад:
2) Оксигенази. Ферменти цього підкласу каталізують включення кисню в речовину, що окислюється.
a)Монооксигенази- включають один атом кисню в речовину, що окислюється.
б) Діоксигенази - включають 2 атоми кисню в окислювану речовину. Часто це супроводжується розривом циклічної структури. За місцем розриву зв'язку (на малюнку позначено стрілкою) приєднуються атоми кисню.
II клас – трансферази
Каталізують реакції перенесення хімічних груп із молекули однієї речовини на молекулу іншої речовини.
IIIклас - ГІДРОЛАЗИ
Каталізують реакції руйнування хімічних зв'язків за участю води.
Каталізують реакції руйнування хімічних зв'язків без води.
Каталізують реакції ізомерних перетворень.
VIклас - Лігази (синтази, синтетази)
Каталізують реакції синтезу.
ОСНОВНІ ЕТАПИ ФЕРМЕНТАТИВНОГО КАТАЛІЗУ
Будь-яка ферментативна реакція протікає через низку проміжних стадій. Розрізняють три основні етапи ферментативного каталізу:
1 етап. ОРІЄНТОВАНА СОРБЦІЯ СУБСТРАТУ НА АКТИВНОМУ ЦЕНТРІ ФЕРМЕНТУ З ОСВІТОЮ ЗВЕРНЕНОГО E-S КОМПЛЕКСУ (ФЕРМЕНТ-СУБСТРАТНОГО). На цьому етапі відбувається взаємодія адсорбційного центру ферменту змолекули субстрату. При цьому субстрат піддається конформаційній перебудові. Все це відбувається за рахунок виникнення слабких типів зв'язків між субстратом та адсорбційним центром ферменту. Внаслідок цього молекула субстрату подається на каталітичний центр у найбільш зручному для нього положенні. Цей етап легко оборотний, тому що тут беруть участь лише слабкі типи зв'язків. Кінетична характеристика 1-го етапу ферментативного каталізу – константа Міхаеліса (Км).
2 етап. ХІМІЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ МОЛЕКУЛИ СУБСТРАТУ У СКЛАДІ ФЕРМЕНТ-СУБСТРАТНОГО КОМПЛЕКСУ З ОСВІТОЮ КОМПЛЕКСУ ФЕРМЕНТУ З ХІМІЧНО ПЕРЕТВОРЕНИМ СУБСТРАТОМ. На цьому етапі розриваються одні ковалентні зв'язки та виникають нові. Тому цей етап протікає значно повільніше, ніж 1-й та 3-й етапи. Саме швидкість другого етапу визначає швидкість усієї ферментативної реакції в цілому. Значить, швидкість ферментативного процесу загалом характеризується величиною k+2, яка майже завжди найменшою зі всіх приватних констант швидкостей. Кінетична характеристика 2-го етапу – максимальна швидкість (Vmax).
3 етап. ДЕСОРБЦІЯ ГОТОВОГО ПРОДУКТУ З ЙОГО КОМПЛЕКСУ З ФЕРМЕНТОМ. Цей етап протікає легше, ніж другий. Він, як і 2-й етап, теж необоротний. Виняток - оборотні ферментативні реакції.