Что собой представляют ферменты
Что такое фермент
Фермент — это сложное белковое соединение, служащее катализатором различных реакций в живом организме.
Ферменты есть в каждой живой клетке. Они участвуют во всех биохимических реакциях, ускоряя их в миллионы раз. На сегодня ученым известно 5 тысяч ферментов.
В биологии ферменты нередко называют энзимами. Это равнозначное понятие. Поэтому и научное направление, посвященное изучению этих веществ, называется энзимологией.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Как работают ферменты
В реакциях, где задействованы ферменты, реагенты называются субстратами, а вещества, которые получаются, продуктами. Фермент взаимодействует с субстратом в следующем порядке:
- Освобождает его от гидратной оболочки.
- Располагает молекулы субстрата в нужной последовательности.
- Готовит к реакции — к примеру, поляризует.
- Производит реакцию.
- Отсоединяется от полученного продукта.
Этот механизм свойственен и для прямых, и для обратных реакций — тех, в ходе которых вещество деактивируется.
Принцип действия во всех ситуациях схож, но эффективность зависит от ряда факторов: температуры, уровня кислотности среды, присутствия специфических веществ — ингибиторов, активаторов. Ингибиторами в химии называют вещества, подавляющие процессы. Активаторами — ускоряющие.
Какие бывают ферменты
Современная классификация предполагает следующие группы:
- оксидоредуктазы — окисляют или восстанавливают;
- трансферазы — переносят химические группы с одних молекул на другие;
- гидролазы — катализируют гидролиз;
- лиазы — активируют разрыв химических связей;
- изомеразы — производят структурные изменения в молекулах субстрата;
- лигазы — образуют связи;
- транслоказы — перемещают ионы через мембраны.
Несмотря на возможность классификации, большинство катализаторов весьма специфичны: обладают физико-химическими особенностями, уникальными свойствами, способны реагировать только на определенные вещества.
Представитель группы гидролаз — трипсин способен к реакции только при наличии алифатических аминокислот. А уникальность пепсина состоит в способности разрывать связи после любых аминокислот.
Область применения ферментов
Поняв принцип действия, человек нашел несколько областей применения ферментации. Среди них:
- Медицина — расщепление погибших клеток при обработке гнойных ран, растворение сгустков при тромбозах, ускорение метаболизма, улучшение пищеварительных реакций.
- Пищевая промышленность — створаживание молока, изготовление сыров, копченостей, колбасных изделий.
- Животноводство — повышение скорости расщепления сухих кормов при употреблении животными.
Вещества используют в текстильной промышленности при биоремедиации почвы, выпуске биосенсоров, отбеливании целлюлозы, производстве биопластика.
Значение ферментов люди оценили еще в начале 19 века, когда поняли, что пища переваривается под воздействием желудочного сока. С тех пор ученые стали посвящать свои работы, научные труды различным исследованиям имеющихся в природе катализаторов, искать способы их применения.
Состав
В составе выделяют два центра:
- Активный — отвечающий за установление соединения с субстратом и эффективный катализ.
- Аллостерический — контролирующий активность ферментации, скорость реакции.
Активный обладает остатками аминокислот. Аллостерический ничего общего с молекулами субстрата не имеет.
Значение ферментов в биологии
В биологии ферментам придают большое значение, так как они:
- выступают катализаторами в тысячах жизненно важных реакций;
- регулируют метаболические процессы.
Без них невозможна деятельность головного мозга, восстановление тканей, обеспечение клеток энергией, функционирование ЦНС, развитие и рост.
Заметили ошибку?
Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»
Нашли ошибку?
Текст с ошибкой:
Расскажите, что не так
