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!

znamenitye-termalnye-istochniki-v-shvejtsarii
Чистый воздух, живописные ландшафты и термальные источники...ДАЛЕЕ .....910
kak-delayut-lekarstva
Компанию Biocad основал бывший банкир Дмитрий Морозов в 2001...ДАЛЕЕ .....900
vdvoe-bolshe-ili-nichego-eshche-bolshe-dvojnikov
Вернемся к рождественскому празднику. Отец семейства может...ДАЛЕЕ .....730
psikhologiya-tsveta-zelenyj
Этот цвет имеет две совершенно противоположные интерпретации....ДАЛЕЕ .....796
media
Быстрое прикрепление контента Возможности работы с...ДАЛЕЕ .....527
sad-kirstenbos-kejptaun
Ботаническое сообщество из Бретани решило организовать сад в...ДАЛЕЕ .....735
bog-vojny-artilleriya
Артиллерия уже используется несколько веков. Для Наполеона...ДАЛЕЕ .....975
istoriya-goroda-rostoka
История города. Прежде, чем возник немецкий город Росток,...ДАЛЕЕ .....790
yuan-novaya-mirovaya-valyuta
Начиная с 2010 года, позиции доллара постоянно падают, и все...ДАЛЕЕ .....1148
iz-chego-sostoyat-atomy
Может показаться странным, что физики начали приходить к...ДАЛЕЕ .....137
chto-takoe-atmosfera
Океан воздуха - атмосфера. Солнечные лучи, падая на Землю,...ДАЛЕЕ .....1121
komary-i-malyariya
Некоторые представители гнуса являются переносчиками ряда...ДАЛЕЕ .....763
krupnejshie-afery-khkh-veka-sintez-opyt-zbigneva-dunikovskogo
В начале XX века польский инженер Збигнев Дуниковский заявил,...ДАЛЕЕ .....846
tainstvo-ispovedi
Человек, идущий в церковь исповедоваться, должен чётко...ДАЛЕЕ .....328
svojstva-poluprovodnikov
Важнейшие свойства полупроводниковых материалов зависят от...ДАЛЕЕ .....378
gribok-unichtozhaet-staroe-kino
Мировому культурному наследию несет угрозу грибок –...ДАЛЕЕ .....714
po-kakoj-prichine-zrachki-u-koz-pryamougolnoj-formy
Для человека наиболее естественным кажутся зрачки круглой...ДАЛЕЕ .....3125
Проверка фар в условиях СТО производится с помощью...ДАЛЕЕ .....1082
Об Интернете люди впервые узнали в 1969...ДАЛЕЕ .....830
Что такое «Религиоведение»? Самое краткое определение – это...ДАЛЕЕ .....993
fioletovyj-jokras-tomatov
Своеобразные биомодернезированные помидоры, абсолютно непохожие...ДАЛЕЕ .....372
genri-ford-interesnye-fakty-iz-zhizni-velikogo-biznesmena
Факты о Генри Форде   Многие американцы...ДАЛЕЕ .....1633
audioapparatura-istoriya-chto-eto-takoe-dlya-chego-sluzhit
Задача громкоговорителя заключается в том, чтобы преобразовать...ДАЛЕЕ .....1147
yadovitaya-gadyuka-kto-ona
Познавательная статья о гадюке.   Гадюка – это...ДАЛЕЕ .....799
В качестве справочного материала по электронным лампам...ДАЛЕЕ .....923
istoriya-odnogo-zelenogo
Наверное, не найдется ни одного человека, который бы не знал,...ДАЛЕЕ .....679
kto-otkryl-yadro-kletki
Материал расскажет интересные сведения об открытии в области...ДАЛЕЕ .....2016
egipetskie-piramidy
  Пирамиды были построены в то время, когда...ДАЛЕЕ .....750
opredelenie-temperatury-okeana-so-sputnika
Меняющаяся из месяца в месяц и от сезона к сезону температура...ДАЛЕЕ .....1075