Ферменты
Учим химию / Учим химию / Ферменты Ферменты

Ферменты — сложные органические вещества, которые образуются в живой клетке и играют важную роль катализатора всех процессов, происходящих в организме.

Фермент - от лат. fermentum – закваска.

Происхождение термина связано с тем, что первоначально ферментативные процессы были открыты и изучены в бродильном производстве. В каждой клетке имеются сотни различных ферментов. С их помощью осуществляются многие химические реакции, которые могут с большой скоростью идти при температурах, подходящих для данного организма, т.е. в пределах от 5 до 400 С. Чтобы эти реакции с той же скоростью протекали вне организма, потребовались бы высокие температуры и резкие изменения некоторых других условий. Для клетки это означало бы гибель, так как вся работа клетки строится таким образом, чтобы избежать любых сколько-нибудь заметных изменений в нормальных условиях ее существования. Следовательно, ферменты можно определить как биологические катализаторы, т.е. как вещества, ускоряющие реакции. Они абсолютно необходимы, потому что без них реакции в клетках протекали бы слишком медленно и не могли поддерживать жизнь. Совокупность биохимических реакций, катализируемых ферментами, составляет сущность обмена веществ, являющегося отличительной чертой всех живых организмов. Через ферментативный аппарат, регуляцию его активности происходит и регуляция скорости метаболических реакций, их направленности.

Являясь катализаторами, ферменты имеют ряд общих с небиологическими катализаторами свойств:

1. Ферменты не входят в состав конечных продуктов реакции и выходят из нее, как правило, в первоначальном виде, т.е. они не расходуются в процессе катализа. (В настоящее время доказано, что некоторые ферменты в конце химической реакции подвергаются модификации и даже распаду, а не освобождаются в неизменном виде, как постулировал Л. Михаэлис).

2. Ферменты не могут возбудить те реакции, протекание которых противоречит законам термодинамики, они ускоряют только те реакции, которые могут протекать и без них.

3. Ферменты не смещают положения равновесия, а лишь ускоряют его достижение.

Ферменты обладают очень высокой специфичностью. Условия для проявления специфических свойств ферментов: температура и кислотность среды. Эта специфичность обусловлена особой формой молекулы фермента, точно соответствующей форме молекулы субстрата. Эту гипотезу называют гипотезой «ключа и замка»: субстрат сравнивается в ней с ключом, который точно подходит к замку, т. е. к ферменту. Далее на основании этой гипотезы уже в 1959 году новую интерпретацию гипотезы «ключа и замка» предложил Кошланд. Он делает вывод о гибкости активных центров ферментов. Согласно этому предположению, субстрат, соединяясь с ферментом, вызывает изменения в структуре последнего. Подходящей аналогией в этом случае может служить перчатка, которая при надевании на руку соответствующим образом изменяет свою форму.

Расщепление основных компонентов пищи представляет собой сложный биохимический процесс, который осуществляется с помощью пищеварительных ферментов. В ротовой полости проявляется действие ферментов, расщепляющих крахмал; в желудке — расщепляющие белки; в кишечнике, под действием ферментов секрета поджелудочной железы происходит расщепление всех основных компонентов пищи: белков, углеводов и жиров.

У людей, которые питаются вареной и консервированной пищей, часто наблюдается недостаток ферментов в крови и в межклеточной жидкости, жизненные процессы протекают вяло, натужно. При питании сырой растительной пищей жизненные процессы, наоборот, протекают усиленно и экономично, в крови много ферментов.

Смотрите также

Получение метилового эфира монохлоруксусной кислоты
...

Полиэфирсульфоны
Полиэфирсульфоны получают поликонденсацией щелочных солей дифенолов с ароматическими дигалогенидами, в которых атомы галогена активированы электроноакцепторной группой – SO2 – . Процесс проводят ...

Легко- и трудногидролизуемые полисахариды
Определение легко - и трудногидролизуемых полисахаридов в древесине основано на реакциях их гидролиза с последующим нахождением общего количества образовавшихся моносахаридов по редуцирующей ...