БИОХИМИЯ ЗЕРНА


   

Глава 4. ФЕРМЕНТЫ § 1. Общая характеристика

  

 

В основе всех жизненных процессов, включая превращение энергии, лежит работа катализаторов белковой природы— ферментов — веществ, ускоряющих реакции в живой клетке в условиях обычной температуры и давления и при том с огромной скоростью. Ферменты (лат. fermentum— закваска) называют также энзимами (греч, enzyme — в дрожжах).

Ускоряя отдельные химические реакции в живой клетке, ферменты выполняют роль движущей силы бесконечного разнообразия химических превращений, в совокупности составляющих биологический обмен веществ. Значение ферментов в том, что почти все химические процессы в организме (и в зерне) осуществляются при их участии. Биохимические процессы в зерне и продуктах его переработки при созревании, прорастании, хранении, переработке, выпечке хлеба происходят с обязательным участием ферментов, т. е. почти все процессы в зерне ферментативные.

Известно более 3000 ферментов. Ферменты функционируют в строгой последовательности и в узком диапазоне температур. Малейшие колебания температуры клетки немедленна сказываются на их функциях, что может нарушить жизнедеятельность клетки. Большую роль ферменты играют во многих отраслях промышленности, прежде всего в пищевой.

Контакт между ферментом и субстратом осуществляется частью фермента, в которой происходит связывание и превращение субстрата. Эта часть фермента составляет небольшую его долю, ее называют активным центром. В активный центр входят определенные аминокислотные остатки полипептидной цепи. В двухкомпонентных ферментах активный центр включа- •ет в себя также и некоторые группировки небелковой природы.

У ферментов с четвертичной структурой число активных центров возрастает и может совпадать с числом субъединиц.

В активном центре выделяют две зоны: каталитическую и связывания.

При этом молекулы перейдут в активное состояние, соответствующее горбу кривой. Активные молекулы, вступив в реакцию, теряют определенное количество энергии, и уровень энергии в системе AM+NB будет находиться ниже энергетического уровня первоначальной системы AB+NM. Если идет обратная эндоэргоническая (с поглощением энергии) реакция АМ+- -j-JNB-^AB+NM, то энергия активации будет выражена отрезком

Сущность действия" катализатора и состоит в том, что он: снижает энергию активации, необходимую для осуществления- данной химической реакции, направляя ее обходным путем — через промежуточные реакции, которые требуют значительно- меньше энергии активации.

Происходит образование промежуточного соединения катализатора с субстратом ( 18) и последующий распад этого соединения,, причем катализатор регенерируется. Промежуточные реакции: требуют значительно меньше энергии активации, чем реакция,, идущая без участия катализатора, поэтому они протекают со значительной быстротой, а следовательно, и скорость суммарной реакции АВ->А+В также значительно повышается. Так,, гидролиз сахарозы с образованием из нее глюкозы и фруктозы без участия катализатора требует энергии активации, равной: 134 кДж/моль. Если реакция катализируется ионами водорода,, то энергия активации снижается до 107 кДж/моль, а при катализе ферментом p-фруктофуранозидазой она составляет всего 39 кДж/моль. Реакция разложения пероксида водорода, происходящая без участия катализатора, требует энергии активации, равной 75 кДж/моль. Если реакция катализируется коллоидной платиной, то энергия активаций понижается до 48 кДж/моль, а в присутствии фермента катал азы — до 5,4, кДж/моль. Фермент значительно сильнее понижает энергию активации, чем неорганический катализатор. Катализатор приводит к некоторой деформации молекул субстрата при образовании промежуточного комплекса катализатор — субстрат, что ослабляет внутримолекулярные связи, молекулы становятся более способными к реакции.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  БИОХИМИЯ ЗЕРНА И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ

 



Смотрите также:

 

Ферменты

Оказалось, что все ферменты представляют собой белки или состоят преимущественно из белка. Некоторые ферменты содержат небольшую...

 

ФЕРМЕНТЫ (энзимы) — специфические белки...

Ферменты присутствуют во всех живых клетках. Они катализируют все без исключения жизненные процессы.

 

Ферменты

Клеточный катализатор Варбург назвал дыхательным ферментом и позднее установил, что в нем содержится гем.

 

Ферменты и гены

Однако есть один тип молекулы, который привносит порядок и смысл в химические реакции, имеющие место в пределах клетки. Это — ферменты.

 

ФЕРМЕНТЫ энзимы биологические катализаторы

Ферменты, или энзимы,— это вьтсокоактивпые биологические катализаторы, определяющие направление и ускоряющие течение реакций обмена веществ.

 

Оцинкованные ферменты

Д этот фермент еще принимает участие в образовании и соляной кислоты желудочного сока, и бикарбонатов поджелудочной железы и слюны; а у птиц...

 

Искусственные ферменты. Ферменты – естественные...

Ферменты – естественные биологические катализаторы, представляющие собой сложнейшие молекулярные системы.