Биология - наука о жизни

Что такое фермент

 

Главная страница

Как сказал один студент на экзамене по биологической химии, «фермент — это когда чего-то совсем мало, а оно может гору своротить». Студента за такое определение не похвалили, а ведь суть вещей была им уловлена правильно — ферменты ускоряют во много раз реакцию между веществами, которая без них либо вообще не происходит, либо происходит во много раз медленнее.

При этом фермента, по сравнению с количеством взаимодействующих веществ, может быть ничтожно мало — по весу в миллионы раз меньше. И, что особенно интересно, фермент не убывает в количестве: одна его молекула может много раз обслужить реакцию и снова быть готовой к работе (так хорошая мельница будет вновь и вновь смалывать новые зерна без заметного износа жерновов).

Значит, эти особые соединения относятся к числу катализаторов — ускорителей химических реакций. Такие катализаторы известны и в неживой природе, поэтому те, которые есть только у живых существ, называются биокатализаторами. По составу они — белки. Для каждой реакции нужен свой фермент: он подходит к ней, как ключ к замку. Поэтому таких белков-катализаторов у растений, животных и микробов великое множество.

Пока, правда, не вполне изучен еще механизм, с помощью которого происходит реакция. Некоторые ученые считают, что крупные молекулы фермента — это нечто вроде площадки для встреч молекул веществ, участвующих в реакции. Есть и другие предположения. Мы не будем их разбирать, а сделаем общий вывод: для жизнедеятельности любого организма нужно много ферментов,  и  от  их  набора   заннгит  в том   числе и способ питания микроорганизма.

Те микробы, для питания которых нужны лишь неорганические соединения — кислород, растворы некоторых солей, сера,— называются аутотрофами (в переводе на русский язык это название означает: те, кто сами себя кормят).

Аутотрофы строят свои белки и нуклеиновые кислоты, можно сказать, из ничего — из азотистых соединений, воды, кислорода... Это все равно, что построить пирамиду Хеопса из крохотных кирпичиков (а не из многотонных каменных блоков, из которых она сложена на самом деле). Можно даже подсчитать, во сколько раз вся «пирамида» (скажем, огромная, молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты — и название-то какое длинное!) больше одного «кирпичика» — молекулы углекислого газа или аммиака.

Молекулярный вес дезоксирибонуклеиновой кислоты (ее обычно называют сокращенно — ДНК) у бактерий равен 1000 миллионам; молекулярный вес углекислого газа — 44. Значит, вся «постройка» больше «кирпича» в 20 миллионов раз (можно напомнить, что на многоэтажный дом сейчас тратят около 100 тысяч кирпичей). И «возводится» вся молекулярная постройка за какие-нибудь полчаса (срок, нужный, чтобы бактериальная клетка произвела себе подобную).


<<<назад                    далее>>>