ЯК працюють ферменти :: Здоров'я і медицина

Ферментами називаються речовини білкової природи, що прискорюють біохімічні реакції в організмі. Вони беруть участь у перетравленні їжі, у процесах росту нових клітин, в роботі нервової системи.

Інструкція

Ферменти являють собою природні каталізатори, необхідні для більшості біохімічних реакцій. Вони відіграють велику роль у регулюванні енергії та обміну речовин. Функціональна діяльність живого організму (травлення, передача нервового імпульсу, дихання, м`язове скорочення) забезпечується дією ферментних систем. Всі ферменти мають білкову природу. Прості речовини побудовані з поліпептидних ланцюгів, при гідролізі вони розпадаються на амінокислоти. Складні містять білкову та небілкової частина.

Питання про те, як працюють ферменти, цікавив учених ще в 19 столітті. Німецький учений-хімік Еміль Герман Фішер зробив висновок про те, що певний фермент реагує тільки з речовиною, з яким має хімічну спорідненість. Така речовина-субстрат підходить активного центру ферменту, як «ключ до замка». Утворилися в результаті біохімічної реакції продукти перестають відповідати ферменту, відокремлюються від нього і надходять у навколишнє середовище. Звільнився активний центр стає здатним приймати інші молекули субстрату.

В організмі знаходяться ферменти, що беруть участь у синтезі білків, нуклеїнових кислот, і ферменти енергетичного обміну. Вони присутні у всіх клітинах організму. Назви цих речовин є похідними від назв субстратів, на які вони впливають. Закінчення «-аза» позначає ферментну природу. Наприклад, трансаминаза сприяє переносу речовин групи NH2 від амінокислот до різних альфа-кетокислот, глікозідаза бере участь у реакціях гідролізу гликозидних зв`язків, протеаза необхідна для переварювання білка, амілаза перетравлює вуглеводи, ліпаза розщеплює жири, целлюлаза - клітковину. В результаті процесів травлення за допомогою ферментів білки розщеплюються до амінокислот, вуглеводи - до моносахаридів, жири - до жирних кислот. Ці речовини всмоктуються в кровоносну систему через стінки ворсинок кишечника, транспортуються до тканин і беруть участь у внутрішньоклітинному метаболізмі.

Клітини, що виконують спеціальні функції, містять особливі ферменти. Наприклад, в острівцях Лангерганса, що знаходяться в підшлунковій залозі, присутні речовини, що каталізують синтез гормонів глюкагону та інсуліну. Ферменти, властиві клітинам певних органів, називаються органоспецифическими. Наприклад, у клітинах простати міститься кисла фосфатаза, в печінці - аргіназа і урокиназа. Деякі ферменти синтезуються в клітинах і потрапляють в анатомічні порожнини, де знаходяться в неактивному стані. Такі речовини називаються профермента. Надалі, під впливом рН, інших факторів відбувається хімічна модифікація, в результаті їх активні центри стають доступними для субстратів.