Ферменти

ферменти - це молекули РНК або білкові молекули, а також їх комплекси, які здатні приводити до прискорення хімічних реакцій в організмі людини.

субстрати - Це реагенти реакції, яка прискорюється ферментами, тобто ті речовини, які беруть участь в реакції.

продукти - Це отримані речовини в результаті реакції.

У ферментів є специфічність до субстатті, тобто певні ферменти можуть прискорювати реакції, в яких беруть участь певні речовини.

активатори і інгібітори - Це речовини, які призводять до підвищення або зниження відповідно ферментативну активність.

Синонімом терміна «фермент» є термін «ензим», А наука про ферментах отримала назву«ензимологія».

Перші дослідження ферментів відносяться до кінця 18 століття, коли вже було відомо, що перетравлювання м`яса в шлунку відбувається за допомогою шлункового соку, а крохмаль стає цукром під впливом слини. Однак механізм таких реакцій відомий не був.

функції ферментів

Ферменти присутні в будь-яких клітинах живого організму, вони сприяють перетворення однієї речовини в іншу. Таким чином, ферменти є каталізаторами багатьох біохімічних реакцій, які протікають в організмі. Ферменти мають найважливішу роль в процесах життєдіяльності, регулюючи і направляючи метаболізм організму.

Як і всі інші каталізатори, ферменти можуть прискорювати пряму і зворотну реакцію, що призводить до зниження енергії активації будь-якого процесу. При цьому не відбувається зміщення хімічної рівноваги в будь-яку сторону. У порівнянні з білковими каталізаторами відмінною рисою ферментів є висока їх специфічність. Кожна молекула ферменту може виконувати до кількох мільйонів різних «операцій» в 1 секунду. Ефективність ферментів значно перевищує ефективність небілкових каталізаторів.

Ферменти поділяють на 6 класів згідно з ієрархічної класифікації, введення якої було ініційовано Міжнародним союзом біохімії і молекулярної біології. Кожен клас цієї класифікації має поділ на підкласи, в зв`язку з цим фермент записується у вигляді чотирьох чисел, які розділяються крапками. Як правило, ферменти називають по типу реакції, яку вони каталізують, при цьому додається суфікс -аза. Тому, навіть різні ферменти, які виконують одну функцію, можуть по-однаковому називатися. Такі ферменти відрізняються за іншими властивостями, наприклад, по локалізації в клітині або оптимальному кислотно-лужного балансу.

Багато ферменти зазнають модифікації в результаті синтезу білкової ланцюга. Без такої модифікації фермент не може в повній мірі проявляти свою активність. Дані модифікації отримали назву «процесинг».

Багато ферменти здатні виконувати свої функції самостійно, без будь-яких додаткових компонентів. Але є і ферменти, яким необхідні додаткові компоненти у вигляді небелковой породи. Ними можуть бути неорганічні молекули і органічні.

Між ферментами і спадковими захворюваннями метаболізму існує взаємозв`язок. Вона вперше була встановлена в 10-ті роки минулого століття А.Герродом. Вчений ще тоді назвав хвороби, які пов`язані з дефектами ферментів, так званими «вродженими помилками метаболізму».

Коли в якомусь гені, який кодує певний фермент, відбувається мутація, можуть виникати зміни амінокислотної послідовності. Більшість мутацій в результаті призводить до того, що каталітична активність сильно знижується, або взагалі пропадає повністю. У тому випадку, якщо організм отримає по одному такому мутантному гену від кожного з батьків, в організмі перестає каталізувати реакція, пов`язана з даними ферментом. поява альбіносів, наприклад, пов`язано з тим, що фермент тирозинази, який відповідає за одну стадію синтезу меланіну, припиняє вироблятися.

На сьогоднішній день вивчено безліч спадкових захворювань, які пов`язані з дефектами ферментів. Досі тривають розробки методів профілактики і лікування деяких таких захворювань.

Ферменти знайшли широке практичне використання - в фармакології, харчовій і текстильній промисловості, але найширше, само собою, ферменти застосовуються в медицині і наукових дослідженнях.