загрузка...
 
Вступ
Повернутись до змісту

Вступ

Головним здобутком вивчення ферментів, який активно почався в 40-х роках ХХ ст., є можливість використання цих біокаталізаторів у клініці для діагностики захворювань внутрішніх органів. На сьогодні розділ біохімічної науки, яка вивчає ферменти – ензимологія, збагачений інформацією про структуру, особливості будови та фізико-хімічні властивості ензимів, що дає змогу використовувати їх у різних галузях науки та виробництва.

 У живих організмах відбувається безліч різноманітних реакцій, сукупність  яких має назву «метаболізм», або «обмін речовин». Ці реакції необхідні для розмноження, росту, відновлення, перетворення поживних речовин у структурні та енергетичні компоненти, знешкодження та виведення кінцевих продуктів обміну. Для того щоб подібні реакції відбувалися in vitro, потрібен значно більший час та значно екстримальніші умови (температура, рН, інші додаткові хімічні та фізичні чинники). У клітинах живих організмів метаболічні перетво-рення відбуваються дуже швидко, практично за частки секунди, та в оптимальних умовах (фізіологічних значеннях рН та температури). Цей феномен живих клітин пояснюється наявністю особливих білкових молекул – ферментів (ензимів).

 Ферменти (від лат. fermentum, грецьк. ????, ??????? — закваска) – біологічні каталізатори білкової природи. Таке загальне визначення підкреслює хімічну природу практично всіх існуючих ензимів, тобто всі ферменти – білки. Хоча є і винятки із цього правила.  У 80-х роках Томасом Чеком при вивченні сплайсингу в інфузорії Tetrahymena thermophila була встанов-лена ферментативна активність РНК. РНК, яка має фермента-тивну активність, називають рибозимом. Крім того, вище-наведене визначення вказує на особливу, каталітичну роль ензимів, які значно прискорюють хімічні реакції в організмі.

 Термін «фермент» був запропонований ван Гельмонтом у XVII сторіччі для пояснення механізмів травлення. На сьогодні цей термін використовують в російській та німецькій літературі. В англо- та французькомовних наукових виданнях переважає синонім «ензим».

 На сьогодні відомо близько 2000 ферментів та понад 4000 різноманітних біохімічних перетворень. Усі ферменти мають свої особливості функціонування, але можна виділити загальні властивості для всіх них:

каталізують лише енергетично можливі реакції;

прискорюють як пряму, так і зворотну реакцію, але не зміщують напрямку хімічної  рівноваги;

у ході реакції не змінюються та не входять до складу кінцевого продукту;

мають високу специфічність дії (здатність каталізувати перетворення однієї або групи подібних молекул);

значно більш ефективні, ніж звичайні небіологічні каталізатори – кожна молекула ферменту може виконувати від декількох тисяч до мільйонів «операцій» за секунду та прискорювати реакції у мільйони і мільярди разів;

діють у відносно м'яких умовах (фізіологічних значеннях рН, температури, нормальному атмосферному тиску);

вони є каталізаторами, активність яких може бути регульована, тобто збільшена або зменшена.



загрузка...