Біологічні каталізатори

Каталізом називається явище прискорення реакції без зміни її загального результату. Ви знаєте, що для протікання багатьох хімічних реакцій необхідні високі температура і тиск. У той же час при додаванні до реагує суміші певних речовин та ж реакція може протікати навіть при нормальних умовах і з більшою швидкістю. Наприклад, металевий родій майже в 10 000 разів прискорює розкладання мурашиної кислоти на водень і діоксид вуглецю. Речовини, що змінюють швидкість хімічної реакції, але не входять до складу продуктів реакції, називаються каталізаторами.
У живій клітині помірна температура, нормальний тиск. У таких умовах більшість реакцій або взагалі не протікали б або протікали б дуже повільно, якби не піддавалися впливу каталізаторів.

Каталітичної здатністю володіють деякі молекули РНК. Очевидно, це властивість РНК мало дуже важливе значення на початковому етапі зародження життя на нашій планеті. В даний час роль молекул РНК як каталізаторів вкрай мала, а основними біокаталізаторами в клітці є ферменти.
Всі процеси в живому організмі прямо або побічно здійснюються за участю ферментів. Зараз вже відомі тисячі ферментів. Молекули одних ферментів складаються тільки з білків, інші включають білок і небілкових з’єднання, або кофермент. В якості коферментів виступають різні органічні речовини, як правило вітаміни, і неорганічні – іони різних металів.
Ферменти беруть участь у процесах як синтезу, так і розпаду. При цьому ферменти діють в строго певній послідовності, вони специфічні для кожної речовини і прискорюють тільки певні реакції. Зустрічаються ферменти, які каталізують кілька реакцій. Вибірковість дії ферментів на різні хімічні речовини пов’язана з їх будовою. Молекули ферментів мають активний центр – невелика ділянка, на якому йде дана реакція. Форма і хімічну будову активного центру такі, що з ним можуть зв’язуватися тільки певні молекули в силу їх комплементарності один одному.
У деяких ферментів у присутності молекул певних речовин конфігурація активного центру може змінюватися, т. Е. Фермент таким чином може забезпечити найбільшу ферментативну активність.
На заключному етапі хімічної реакції комплекс «фермент – речовина» розпадається з утворенням кінцевих продуктів і вільного ферменту. Звільнився при цьому активний центр ферменту може приймати нові молекули речовини (рис. 14).
Ферменти збільшують швидкість хімічних реакцій в тисячі і мільйони разів. Але швидкість ферментативних реакцій залежить від багатьох факторів – природи і концентрації ферменту і речовини, температури, тиску, реакції середовища і т. Д. Для функціонування кожного ферменту є оптимальні умови. Наприклад, одні ферменти активні в нейтральній, інші – в кислому або лужному середовищі. При температурі понад 60 ° С більшість ферментів не функціонує.

...
ПОДІЛИТИСЯ: