Быстрый поиск

Катализ повсеместно распространен в биохимии; весь огромнейший класс веществ, выступающих в роли биохимических катализаторов, известен под общим названием ферментов. Поведение ферментов и любых других катализаторов подчиняется ряду общих законов. Все эти законы, более подробно перечисленные ниже, кратко сводятся к следующему: ферменты выполняют определенные, только им свойственные функции, не нарушая при этом общих химических и физических законов, как это может показаться на первый взгляд. Рассмотрим основные законы катализа:

 
Что такое ферменты
 
1. Катализатор никогда не катализирует термодинамически невыгодную реакцию, а лишь облегчает возможную, но с трудом протекающую реакцию. Никакой катализатор не может, например, поднять шарик на вершину горы, если тот уже скатился к ее подножию.
 
2. Катализатор никогда не изменяет направление реакции. Если в его отсутствие реакция протекает по схеме A – Б, то все, что может сделать катализатор, — это облегчить процесс А – Б. Он не может, например, осуществить реакцию А – В.
 
3. При помощи катализатора нельзя сдвинуть равновесие химической реакции. Если смешать реагенты какой-либо обратимой реакции, и выдержать смесь в течение достаточно длительного периода времени, в конце концов будет достигнут момент, когда все четыре вещества окажутся в определенных, характерных для данной реакции пропорциях, независимо от того, состояла ли исходная смесь только из A и Б, или только из В и Г, или, наконец, из всех четырех веществ, взятых в произвольных соотношениях. Точно такое же соотношение компонентов реакционной смеси будет достигнуто, если эту реакцию катализировать любым подходящим химическим катализатором или ферментом. Отличие будет лишь в том, что в случае самопроизвольно протекающей реакции равновесие устанавливается медленнее.
 
 
Общие черты ферментов
 
4. При некоторых условиях катализатор может оказывать направляющее влияние на реакцию. Например, в некоторой системе протекают две разные реакции A – Б и А – В. Если обе они термодинамически возможны, то правильно выбранный катализатор способствует преимущественному протеканию какой-либо одной из этих реакций путем большего снижения ее энергии активации по сравнению с другой. Особенно большое значение имеет направляющая роль ферментов, действующих на определенных этапах обмена веществ в живой клетке.
 
5. Наконец, общее для всех каталитических процессов правило заключается в том, что катализатор, хотя и принимает участие в реакции, сам совершенно не расходуется и по окончании процесса может быть в неизмененном виде извлечен из реакционной смеси. Из этого следует, что незначительное количество катализатора может многократно использоваться для осуществления катализируемого им превращения огромного числа молекул исходного реагента. Некоторые ферменты, например, вступают в реакцию и выходят из нее столь быстро, что одна молекула фермента может катализировать превращение полумиллиона молекул за одну минуту. Поэтому влияние ферментов на протекающие в живой клетке процессы практически не зависит от их концентрации в клетке.
 
Таким образом, ферменты являются теми инструментами, которыми пользуется клетка в процессе своей жизнедеятельности как для расщепления на составные части молекулярного «сырья», так и для его соединения. Один набор ферментов осуществляет многостадийный процесс расщепления глюкозы до углекислоты, другой — синтезирует белки из аминокислот или жиры из жирных кислот и т. д. Следует обратить внимание на одну особенность ферментов, которая отличает их от небиологических катализаторов. Если такой катализатор химических реакций, как никель Ренея, успешно катализирует множество, по существу целый класс реакций, относящихся к одному и тому же типу химических превращений — восстановлению водородом, то ферменты действуют чрезвычайно избирательно: они ускоряют какие-то одни реакции и совсем не действуют на другие, хотя и очень близкие процессы. Это не универсальные, а как бы изготовленные на заказ инструменты. В живой клетке практически для любой протекающей реакции имеется свой специфический фермент.
 
 

Рекомендуем почитать!

samyj-znamenityj-rebenok-v-mire
Малышка Сури Круз популярна не меньше, чем ее знаменитые...ДАЛЕЕ .....603
istochniki-filosofii
Философия зародилась почти 2500 лет назад в Китае, Индии и...ДАЛЕЕ .....697
chto-takoe-astralnyj-mir
Астральный мир.   Задавались ли вы хоть раз...ДАЛЕЕ .....841
gavan-rio-de-zhanejro
Бразильский город Рио-де-Жанейро был ее столицей с 1763 по 1960...ДАЛЕЕ .....919
kakie-ptitsy-nazyvayutsya-beskilevymi
Обойдется без крыльев - бескилевые птицы   У...ДАЛЕЕ .....865
gde-i-kogda-poyavilis-mlekopitayushchie
История появления млекопитающих Кстати говоря, мы - люди,...ДАЛЕЕ .....1336
kak-izmeryayut-silu-zemletryasenij
Землетрясения и объединенные с ними явления исследует наука...ДАЛЕЕ .....525
kakov-razmer-i-ves-solntsa
  Характеристики Солнца   Масса: 1.98892 х 1030...ДАЛЕЕ .....148
kto-otkryl-yadro-kletki
Материал расскажет интересные сведения об открытии в области...ДАЛЕЕ .....1759
zhara-ubivaet-seks
Когда на улице жара, кажется, что все человеческие нужды,...ДАЛЕЕ .....251
pochemu-lyudi-pyut
Люди, которые впервые пьют спиртное, воспринимают его как...ДАЛЕЕ .....644
tsarstvo-vody-portugalskij-korablik-langusty-tsianeya
В море живут не только рыбы. «Португальский кораблик» - это не...ДАЛЕЕ .....911
samyj-izvestnyj-povar-v-mire
Самый известный повар мира — Ален Дюкасс (Alain Ducasse). Его...ДАЛЕЕ .....738
kholodnoe-ocharovanie-severa
Яркое солнце, искристый снег, кристально чистая вода, энергия...ДАЛЕЕ .....725
kakoe-metro-samoe-krasivoe-v-mire
Самое-Самое красивое метро в мире    Среди станций...ДАЛЕЕ .....976
poklonenie-bogam-v-drevnej-gretsii
Для общения с богами необходимо было выполнять определенные...ДАЛЕЕ .....1771
chto-takoe-feminizm-kogda-i-gde-eto-poyavilos
Понятие "феминизм" слышали все. Это слово в наше...ДАЛЕЕ .....1497
bespilotnoe-vozdushnoe-sudno-uzhe-ne-fantastika-a-nasha-dejstvitelnost
Сейчас наиболее востребованное направление в авиастроении –...ДАЛЕЕ .....882
nepoznannoe-most-overtoun
Если вы любите свою собаку, и не желаете расставаться с ней,...ДАЛЕЕ .....638
prazdnovanie-ivana-kupaly-yarkij-letnij-ritual-aktualnyj-po-sej-den
При безграничном разнообразии праздников одновременно радует...ДАЛЕЕ .....344
radar
О радарах   Радар (радиолокационное устройство)...ДАЛЕЕ .....839
aurora-chasy-bez-tsiferblata
Развитие современной науки и технологий открывает неописуемые...ДАЛЕЕ .....448
sposoby-svarki-metallov
  Способы сварки металлов   Основной...ДАЛЕЕ .....794
kto-i-kogda-izobrjol-parovuyu-mashinu
Интересные сведения об изобретении паровой...ДАЛЕЕ .....717
dublirovanie-paravozy
Перейдем теперь к более тяжелому транспорту. Речь пойдет о...ДАЛЕЕ .....662
kto-luchshe-orientiruetsya-zhenshchiny-ili-muzhchiny
А вы знаете, почему мужчины никогда не...ДАЛЕЕ .....752
dublirovanie-trojnye-relsy
Вот краткое описание: «Существенной новинкой в этом...ДАЛЕЕ .....742
uvelichenie-kolichestva-lda-v-antarktike
Почему Антарктида увеличивается из-за глобального потепления? -...ДАЛЕЕ .....766
rol-vlagi-v-zhizni-geograficheskoj-obolochki
Роль влаги в жизни географической оболочки исключительно...ДАЛЕЕ .....417