Ферменты

· биологические катализаторы , регулирующие скорость и направление всех биохимических процессов , происходящих в клетке и организме

· ускоряют метаболические реакции в миллионы раз

Причины низкой скорости химических реакций в клетке

а ) низкая концентрация реагентов

б ) низкая химическая активность реагентов

в ) мягкие физические условия реакции ( t^o , P )

· ускоряют реакции при обычных условиях в отличие от химических катализаторов

· все ферменты являются веществами белковой природы ( проявляют все характерные для белков свойства - денатурация , ренатурация , коагуляция и др . )

· сейчас известно , что некоторые молекулы РНК имеют свойства ферментов

· образуются во всех живых клетках ( только в случае , когда в клетке имеется соответствующий субстрат , запускающий синтез адекватного фермента -индуцибельность фермента )

· действуют в очень малых концентрациях ( катализируют реакции больших количеств веществ - субстрата )

· функционируют только при определённых физических условиях - t^o , P , pH среды ( гомеостаз ) ; при изменении гомеостаза изменяется каталитическая активность фермента

· не изменяют своего химического состава , не разрушаются в процессе ферментативной реакции и не расходуется

· каждая молекула фермента способна осуществлять от нескольких тысяч до нескольких миллионов операций в секунду

· обладают исключительной специфичностью действия - расщепляют строго определённые связи , катализируют только определённые реакции и превращения соответствующих субстратов

· от набора ферментов в клетке зависят индивидуальные особенности проявления её жизнедеятельности ( известно более 2 тыс. . ферментов и количество их продолжает увеличиваться )

· сущность действия фермента заключается в снижении энергии активации, т . е. . снижении уровня дополнительной энергии , необходимой для придания реакционной способности молекуле , поскольку собственной внутренней энергии недостаточно

Энергия активации - дополнительная энергия , которую необходимо сообщить молекулам реагирующих веществ , помимо своей собственной энергии , для проведения реакции

· ферменты обладают большими размерами молекул , благодаря чему возникает сильное электрическое поле , ориентирующее молекулы субстрата , придавая им асимметрическую форму , что ослабляет химические связи

· в клетках содержатся ферменты , катализирующие разные , иногда взаимоисключающие реакции , поэтому ферментативные реакции локализуются в разных органеллах или разделённых мембранами компартаментах клетки

· часто ферменты образуют биологические конвейеры : конечный продукт реакции служит субстратом для другого фермента

· название ферментов производится от названия субстрата или реакции с добавлением окончания «аза » ( гидролаза , мальтаза , ревертаза , оксидо - редуктаза ,изомераза , трансфераза и др . )

· наука о ферментах - энзимология ( важнейший раздел молекулярной биологии )

· ферменты широко используются в различных отраслях промышленности , сельского хозяйства , медицине и научных исследованиях