Читаючи цю статтю, в організмі відбуваються різні біологічні та хімічні процеси. Процеси в організмі не можна відокремити від ролі дуже малих молекул, у тому числі ферментів, одного з них. Дізнайтеся, що таке ферменти, як вони діють та фактори, які впливають на те, як вони діють в організмі.
Що таке ферменти?
Ферменти - це молекули каталізатора, які можуть прискорювати швидкість хімічних реакцій у клітинах. Для цієї ролі ферменти відіграють життєво важливу роль у житті і необхідні в різних біологічних і хімічних процесах в організмі. Декілька типів ферментів допомагають розщеплювати великі молекули на більш дрібні частини, що полегшує їх засвоєння організмом. Існують також інші ферменти, які допомагають зв’язувати дві молекули в нову сполуку. Функція ферментів також потрібна в процесі зберігання та вивільнення енергії, розмноження, дихання і навіть зору. Однак, що цікаво, кожен фермент працює лише для одного конкретного типу хімічної реакції в організмі. Молекула, яка є об’єктом ферменту в хімічній реакції, називається субстратом. Між тим, молекули, що утворюються в результаті хімічних реакцій за допомогою ферментів, називаються продуктами. Субстрат змінить форму на продукт у частині ферменту, яка називається активним центром (
активний сайт). Деякі типи ферментів не можуть функціонувати без допомоги небілкових молекул, які називаються кофакторами. Наприклад, фермент карбоангідраза не може працювати без допомоги іонів цинку для виконання своєї функції підтримки кислотно-лужної рівноваги організму.
Як працюють ферменти
Спосіб роботи ферментів можна пояснити за допомогою двох моделей, а саме моделі
замок і ключ так і в моделях
індуковано-підгонка. Яка різниця?
1. Модель замок і ключ
Модель
замок і ключ це старий спосіб роботи ферментів, який був придуманий у 1894 році. У цій моделі робочий процес ферментів включає активний центр, який має геометричну форму відповідно до геометрії конкретного субстрату. Оскільки вони повинні мати відповідну геометричну форму, тільки певні субстрати можуть увійти в активний центр ферменту, якщо вони збігаються, як шматочки
головоломка або ключ і ключ (
замок і ключ).
2. Модель індуковано-підгонка
Модель
замок і ключ тепер оновлено за допомогою моделі під назвою model
індуковано-підгонка. Не як модель
замок і ключ жорсткий, модельний
індуковано-підгонка передбачає, що фермент має гнучку форму і що субстрат має здатність визначати остаточну форму ферменту для початку процесу реакції. В моделі
індукована придатність, Також було пояснено, що деякі сполуки можуть зв’язуватися з ферментами, але не реагують. Це може статися, коли фермент зазнав надмірних змін форми. [[Пов'язана стаття]]
Фактори, які впливають на роботу ферментів
Активний центр ферменту як місце для хімічних реакцій дуже чутливий до середовища ферменту. Фактори, які впливають на роботу ферментів, включають:
1. Температура
Більшість ферментів оптимально працюють при нормальній температурі тіла, яка становить близько 37 градусів Цельсія. Якщо температура в середовищі ферменту незначно знижується, ефективність ферменту має тенденцію до сповільнення. Зміни температури за межі толерантності ферменту можуть вплинути на хімічні зв’язки в активному центрі ферменту. Ця умова ставить активний центр під загрозу бути менш «проникним» у зв’язуванні зі своїм специфічним субстратом. Якщо температура в середовищі ферменту занадто висока, фермент піддається ризику денатурації, і він втрачає свою форму і здатність прискорювати реакцію.
2. pH
Баланс кислот і основ також впливає на функцію і роботу ферментів. Амінокислотні залишки на активному центрі ферменту зазвичай мають лужну або кислотну природу. Якщо рН змінюється, наприклад, кислота стає лужною або навпаки, субстрат буде важко зв’язуватися з ферментом. Наприклад, ферменти в кишечнику оптимально працюють при рН 7,5. Тим часом ферменти в шлунку ефективно працюють при рН 2, оскільки середовище цього органу дійсно більш кисле.
Деякі приклади відомих ферментів
Ось кілька прикладів ферментів, які ви, можливо, вже знаєте:
- Фермент ліпаза відіграє важливу роль у розщепленні жиру, щоб він міг всмоктуватися в кишечнику
- Фермент амілаза, що міститься в слині для перетворення крохмалю в цукор
- Фермент мальтаза. Цей фермент у слині відіграє роль у перетворенні мальтози (дисахариду) в глюкозу (моносахарид).
- Фермент трипсин, який бере участь у перетравленні білка до амінокислот
- Фермент лактаза, відіграє роль у перетворенні лактози в молоці в глюкозу і галактозу
[[Пов'язана стаття]]
Нотатки від SehatQ
Ферменти — це молекули каталізатора, які відіграють важливу роль у різних хімічних процесах в організмі. Без ферментів функції організму, такі як перетравлення поживних речовин, безумовно, будуть порушені. Ти можеш
запитай лікаря у програмі здоров’я сімейства SehatQ докладніше про біологічні та хімічні механізми, які існують в організмі. Додаток SehatQ доступний на
Appstore і Playstore надавати достовірну інформацію про стан здоров’я.
