Fermentai ir jų veikimo mechanizmai

Visos cheminės medžiagų apykaitos reakcijos organizme vyksta gana greitai, esant palyginti pastoviai temperatūrai, slėgiui, reguliuojamų medžiagų koncentracijai, aktyviai aplinkos reakcijai. Visa tai įmanoma tik dėl biologinių katalizatorių. Visose organizmo ląstelėse biologinių katalizatorių vaidmenį atlieka fermentai arba enzimai.
Fermentai - tai labai specifiški baltymai, spartinantys chemines reakcijas ląstelėse, t.y. jie veikia kaip biologiniai katalizatoriai. Jie negali sukelti naujų reakcijų arba pakeisti jų krypties, bet reguliuoja organizme vykstančių reakcijų greitį. Fermentų reikia labai nedaug, nes jie kaip katalizatoriai labai aktyvūs ir katabolizmo metu jų molekulės nekinta.
Ląstelėse vyksta daug cheminių reakcijų, iš kurių kiekvieną kontroliuoja specifinis fermentas. Medžiagos, kurių apykaitą kontroliuoja fermentas, vadinamos substratais. Pagrindinė fermento užduotis - padidinti cheminės reakcijos greitį sumažinant suaktyvinimo energijos, reikalingos substratų apykaitai, sąnaudas.
Nors fermentai negali pakeisti reakcijų pusiausvyros, jie gali sumažinti reaguojančių medžiagų suaktyvinimo energinį barjerą. Be to, fermentai, panaudodami ATP bei kitus tarpinius makroenerginius metabolitus, geba sujungti egzoergonines ir en-doergonines reakcijas.
Fermentai yra baltymai, turintys dideles molekules, kuriose yra aktyvusis centras, gebantis prisijungti substratus. Susidarius fermento-substrato kompleksui, vyksta katalizės reakcijos, po kurių reakcijos produktai atsipalaiduoja, ir fermento aktyvusis centras geba vėl prisijungti kitą substratą ir kartoti katalizės reakcijas daugelį kartų. Tačiau, be aktyviojo centro, fermentų molekulėje yra ir kiti centrai, kurie, prisijungę vitaminus, metalų jonus ar kitas medžiagas, gali keisti fermento aktyviojo centro konfigūraciją ar konformaciją ir keisti fermento funkciją bei aktyvumą.
Schemiškai pavaizduotas fermento aktyvus centras.
Fermentai pagal katalizuojamos reakcijos tipą skirstomi į 6 klases (lentelė). Literatūroje dažnai sutinkami darbiniai (trivialieji) fermentų pavadinimai, kurie sudaromi prie substrato ar katalizuojamos reakcijos pavadinimo pridedant galūnę -azė (alkoholdehidrogenazė, karboksipeptidazė).
Klasė
Katalizuojama reakcija
Reakcijos pavyzdys
Poklasiai
1.
Oksidoreduktazės
Katalizuoja oksidacijos - redukcijos procesus. Iš oksiduojamo substrato paimtus elektronus perduoda redukuojamam
AH + B → A + BH (redukuota forma)
A + O → AO (oksiduota forma)
Dehidrogenazės, peroksidazės ir reduktazės ir kt.
2.
Transferazės
Katalizuoja funkcinių grupių (metil-, acil-, amino- ar fosfatinės grupių) pernaša nuo vienos molekulės ant kitos arba nuo vienos tos pačios molekulės dalies...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!