|
|
|
|
При участии ферментов протекают реакции простые, "одноактные" (например, расщепление перекиси водорода) и многоступенчатые (окисление органических веществ до углекислого газа и воды). Сложные процессы делятся на промежуточные этапы, в каждом из которых работает особый фермент. Быстрое, прямое окисление органических веществ привело бы к "пожару": выделившаяся в результате реакции энергия стала бы разрушительной силой. Когда тот же по содержанию химический процесс протекает поэтапно, организм может распорядиться поступающей к нему энергией наиболее выгодно и эффективно.
Специализация ферментов достойна восхищения. Каждый из этапов реакции идёт при участии отдельного фермента. Мало того, если в организме осуществляются прямая и обратная реакции, их тоже ведут - и всегда разными "маршрутами" - разные ферменты. Например, белки разрушаются протеазами, а синтезируются уже лигазами. Разделение труда есть и внутри каждой молекулы. Это легко понять, сопоставив по размеру молекулы фермента и субстрата - соотношение между ними может достигать 1000 : 1 - 10000 : 1.
Ферменты, таким образом, можно сравнить с персоналом, обслуживающим процесс превращения веществ в организме. Но не слишком ли велика масса "слуг" по сравнению с "хозяевами" - самими веществами? Не нарушены ли здесь пропорции?
Новейшие методы исследований позволяют непосредственно наблюдать акт химического превращения субстрата. Оказалось, что в реакции участвует не вся молекула фермента, а её части: одна (центр связывания) присоединяет к себе субстрат, а другая (активный центр) перестраивает молекулу субстрата, т. е. осуществляет реакцию. Случается, что оба центра объединяются в один. Нередко активный центр фермента включает в себя дополнительные небольшие по сравнению с самим ферментом молекулы. Они получили название коферментов (в переводе с латыни означает "собродители"). Оба центра по размерам соответствуют субстрату. А что же остальная, пассивная часть молекулы фермента? Неужели, как выразился английский биолог Конрад Уоддингтон, она имеет "не большее отношение к активности белка, чем подмостки, на которых лежал Сандро Боттичелли, расписывая потолок Сикстинской капеллы, - к его росписи"?
Кропотливые эксперименты выявили, что в ходе реакции небольшие изменения происходят в структуре всей молекулы фермента. Скорее всего подтверждается общий закон природы: в ней нет балласта и чего-то лишнего. По отношению к ферментам это тем более верно.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функции и свойства живого |
|
|
|
|
|
|
|
