|
|
|
|
За участю ферментів протікають реакції прості, "одноактні" (наприклад, розщеплювання перекису водню) і багатоступінчасті (окислення органічних речовин до вуглекислого газу і води). Складні процеси діляться на проміжні етапи, в кожному з яких працює особливий фермент. Швидке, пряме окислення органічних речовин привело б до "пожежі": енергія, що виділилася в результаті реакції, стала б руйнівною силою. Коли той же за змістом хімічний процес протікає поетапно, організм може розпорядитися енергією, що поступає до нього, найвигідніше і ефективно.
Спеціалізація ферментів гідна захоплення. Кожен з етапів реакції йде за участю окремого ферменту. Мало того, якщо в організмі здійснюються пряма і зворотна реакції, їх теж ведуть - і завжди різними "маршрутами" - різні ферменти. Наприклад, білки руйнуються протеазами, а синтезуються вже лигазами. Розподіл праці є і усередині кожної молекули. Це легко зрозуміти, зіставивши за розміром молекули ферменту і субстрата - співвідношення між ними може досягати 1000 : 1 - 10000 : 1.
Ферменти, таким чином, можна порівняти з персоналом, обслуговуючим процес перетворення речовин в організмі. Але чи не дуже велика маса "слуг" в порівнянні з "господарями" - самими речовинами? Чи не порушені тут пропорції?
Новітні методи досліджень дозволяють безпосередньо спостерігати акт хімічного перетворення субстрата. Виявилось, що в реакції бере участь не вся молекула ферменту, а її частки: одна (центр скріплення) приєднує до себе субстрат, а інша (активний центр) перебудовує молекулу субстрата, тобто здійснює реакцію. Трапляється, що обидва центри об'єднуються в один. Нерідко активний центр ферменту включає додаткові невеликі в порівнянні з самим ферментом молекули. Вони отримали назву коферментів (у перекладі з латині означає "собродители"). Обидва центри по розмірах відповідають субстрату. А що ж остання, пасивна частка молекули ферменту? Невже, як виразився англійський біолог Конрад Уоддінгтон, вона має "не більше відношення до активності білка, чим підмостки, на яких лежав Сандро Боттічеллі, розписуючи стелю капели Сикстінськой, - до його розпису"?
Копіткі експерименти виявили, що в ході реакції невеликі зміни відбуваються в структурі всієї молекули ферменту. Швидше за все підтверджується спільний закон природи: у ній немає баласту і чогось зайвого. По відношенню до ферментів це тим більше вірно.
|
|
|
|
|
|
|