Функции ферментов в организме
 
План.

1. Общая характеристика.
2. История открытия.
3. Механизм работы ферментов.
4. Основные функции.

 

1. Общая характеристика

Почти все ферменты являются белками. Но ошибочно предполагать, что все белки, так же являются ферментами.
На сегодняшний день известно более 2-х тысяч ферментов, и количество их продолжает увеличиваться.
Принято условно разделять все ферменты на шесть групп. Их разделяют по характеру реакций, которые они производят в клетках организма, являясь катализаторами при переносе химических групп с одной молекулы на другую.
В любой клетке процесс расщепления или синтеза вещества, как правило, состоит из нескольких этапов или химических операций.
Таким образом, отдельный фермент выполняет определенную операцию.
 
2. История открытия

О том, что ферменты являются белками, долгое время не знали. И утвердилось представление о белках в такой форме, только после открытия ферментов в определенной высокоочищенной кристаллической форме.
Это произошло в 1926 году. А первооткрывателем стал Дж. Самнер. Этим ферментом была уреаза, которая катализирует расщепление мочевины.
В течении последующих 10 лет было получено еще несколько ферментов в кристаллической форме. И лишь после этого представление о белковой природе ферментов получило официальное признание и стало доказанным фактом.
Представление о том, что ферменты – белки, утвердилось не сразу.
В названии большинства ферментов фигурирует суффикс -аза-, который чаще всего прибавляют к названию субстрата, с которым взаимодействует фермент.
 
3. Механизм работы ферментов

Каждую операцию в клетках организма выполняет отдельный фермент. Группы таких ферментов составляют своего рода биохимический конвейер. Кроме того каждый фермент представляет собой своеобразную молекулярную машину. Принцип работы, заложенные в этой биологической молекулярной машине, подобен принципам, лежащим в основе современной техники, в создании автоматических устройств.
Фермент узнает свой субстрат, присоединяет его и ускоряет его превращение, благодаря определенной пространственной структуре молекулы ферментного белка и определенному расположению аминокислот в этом белке.
Еще одним важным свойством фермента является то, что он способен количественно определять продукт на выходе (после переработки с помощью фермента), и в соответствии с полученной информацией тормозить (если такого продукта слишком много), или, наоборот усиливать действие начального фермента (если продукта мало). Это обратные связи, которые обеспечивают саморегуляцию. Так регулируется большинство биохимических процессов.
4. Основные функции

Во-первых, и это является главной функцией фермента в организме, он обеспечивает быстрое протекание биохимических реакций, являясь катализатором.
В каждой живой клетке непрерывно происходят сотни биохимических реакций. В ходе этих реакций идут распад и окисление поступающих извне питательных веществ. Клетка использует энергию, полученную вследствие окисления питательных веществ. Продукты их расщепления служат для синтеза необходимых клетке органических соединений, а быстрое протекание таких биохимических реакций обеспечивают ферменты - катализаторы.
Так, уреаза - фермент катализирует расщепление мочевины, глюкозо-6-фосфатаза катализирует отщепление фосфата от глукозо-6-фосфата, липаза – расщепляет жиры в пищеварительном тракте (а также внутри клетки), амилаза - фермент, расщепляющий крахмал или гликоген.
Каждая молекула фермента способна осуществлять от нескольких тысяч до нескольких миллионов операций в минуту. В ходе этих операций ферментный белок не расходуется. Он соединяется с реагирующими веществами, ускоряет их превращения и выходит из реакции неизменным.