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!

modelirovanie-kak-orudie-issledovaniya
Слово «искусственное» содержит в себе некоторое...ДАЛЕЕ .....122
istoriya-videomagnitofona
Видеомагнитофоны и DVD-проигрыватели   На рынке...ДАЛЕЕ .....724
gosudar-vasilij-ioannovich
Годы правления 1505-1533   Государь Василий...ДАЛЕЕ .....576
ochki-elektronnye-empower
  Очки emPower! могут автоматическом режиме или по команде...ДАЛЕЕ .....91
chto-takoe-aerobika
Аэробика     Аэробика — это...ДАЛЕЕ .....580
osnovnye-opredeleniya-tsellyulozy
Вспомним о любом волокне или волокнистом материале природного...ДАЛЕЕ .....113
chto-takoe-shabash-i-vedma
Ведьмы и шабаши. В современном понимании это собрание колдунов...ДАЛЕЕ .....796
tryufel
Наша планета очень большая и разнообразная. В зависимости...ДАЛЕЕ .....217
kto-takie-mediumy-i-chem-oni-znamenity
Медиумы Медиумы – это люди, служащие проводниками в астральном...ДАЛЕЕ .....1183
samoobrazovanie-lichnosti
Всю жизнь личность проходит в непосредственном или в...ДАЛЕЕ .....916
efir-temnaya-materiya
Что такое темная материя или эфир? Мы видим объекты...ДАЛЕЕ .....879
a-opasen-li-elektricheskij-tok-na-samom-dele
В давние времена еще, когда миром правили боги и цари люди и...ДАЛЕЕ .....417
o-dostizheniyakh-leonardo-da-vinchi
Леонардо да Винчи был живописцем, скульптором, инженером,...ДАЛЕЕ .....490
chto-takoe-i-chem-otlichayutsya-sulfamidy-i-antibiotiki
О Сульфамидах и антибиотиках. Понятие антибиоза, то есть...ДАЛЕЕ .....1538
plastik-fleks-sintepon-eto-krugovorot-syrya-v-proizvodstve
Вторичная переработка сырья в России.   Во...ДАЛЕЕ .....1382
ponyatie-statsionarnye-sostoyaniya
Проанализируем некоторые следствия, вытекающие из понятия...ДАЛЕЕ .....131
Пирокинез Пирокинез – это самая опасная, из всех паронормальных...ДАЛЕЕ .....716
kakie-byvayut-yadovitye-rasteniya
Сорные травы, деревья, цветы и кустарники нередко...ДАЛЕЕ .....238
tsvetnye-linzy-mogut-okazatsya-poleznymi-vo-mnogom
Большинство людей убеждены в том, что цветные линзы являются...ДАЛЕЕ .....564
nasledstvo-arkhitekturnykh-pamyatnikov
При этом типе отношения к наследию архитектуры генплан...ДАЛЕЕ .....560
mikroby-chto-zhe-eto-za-sushchestva
О микроорганизмах  Микробы не видимы, их нельзя потрогать и...ДАЛЕЕ .....633
zelenye-koktejli
Наверное, многие наслышаны о таком явлении, как сыроедение....ДАЛЕЕ .....484
kazhdyj-delfin-eto-lichnost
Австралийские биологи несколько лет назад наблюдали за...ДАЛЕЕ .....481
chto-takoe-astralnyj-mir
Астральный мир.   Задавались ли вы хоть раз...ДАЛЕЕ .....754
dolmeny-rossijskij-analog-stounkhendzha
Когда вы поедете отдыхать в Геленджик, обязательно посетите...ДАЛЕЕ .....678
vtoroj-etap-razvitiya-biokhimii
Второй этап развития биохимии был кинетическим. Для этого...ДАЛЕЕ .....124
tolstye-i-khudye-v-kino-i-iskusstve-kakaya-raznitsa
Избыточный вес – понятие, не существует само по себе....ДАЛЕЕ .....387
chto-takoe-yasnovidenie
Ясновидение   Все мы мечтаем знать наверняка что...ДАЛЕЕ .....697
mussony
Явление, аналогичное по условиям возникновения бризам, но...ДАЛЕЕ .....198
chelovek-kto-on
Человек - высокоорганизованное существо, которое поднялось на...ДАЛЕЕ .....927