Skaitant šį straipsnį, organizme vyksta įvairūs biologiniai ir cheminiai procesai. Kūno procesai negali būti atskirti nuo labai mažų molekulių, įskaitant fermentus, vienos iš jų vaidmens. Sužinokite, kas yra fermentai, kaip jie veikia ir veiksnius, turinčius įtakos jų veikimui organizme.
Kas yra fermentai?
Fermentai yra katalizacinės molekulės, galinčios pagreitinti cheminių reakcijų greitį ląstelėse. Dėl šio vaidmens fermentai vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį gyvenime ir yra reikalingi įvairiuose biologiniuose ir cheminiuose organizmo procesuose. Kelių rūšių fermentai padeda suskaidyti dideles molekules į smulkesnes dalis, todėl organizmas jas lengviau pasisavina. Taip pat yra kitų fermentų, kurie padeda sujungti dvi molekules į naują junginį. Fermentų funkcija taip pat reikalinga energijos kaupimui ir išleidimui, dauginimuisi, kvėpavimui ir net regėjimui. Tačiau įdomu tai, kad kiekvienas fermentas veikia tik vienos konkrečios rūšies cheminei reakcijai organizme. Molekulė, kuri yra fermento objektas cheminėje reakcijoje, vadinama substratu. Tuo tarpu molekulės, susidarančios dėl cheminių reakcijų, padedamų fermentų, vadinamos produktais. Substratas bus transformuojamas į produktą fermento dalyje, vadinamoje aktyvia vieta (aktyvi svetainė). Kai kurie fermentų tipai negali veikti be nebaltyminių molekulių, vadinamų kofaktoriais, pagalbos. Pavyzdžiui, fermentas karboanhidrazė negali veikti be cinko jonų pagalbos, kad galėtų atlikti savo funkciją palaikyti organizmo rūgščių ir šarmų pusiausvyrą.Kaip veikia fermentai
Fermentų veikimo būdą galima paaiškinti dviem modeliais, būtent modeliu užraktas ir raktas taip pat modeliuose sukeltas tinkamas. Koks skirtumas?1. Modelis užraktas ir raktas
Modelis užraktas ir raktas yra senas fermentų veikimo būdas, sukurtas 1894 m. Šiame modelyje fermentų darbo procese dalyvauja aktyvi vieta, kuri turi geometrinę formą pagal konkretaus substrato geometriją. Kadangi jie turi būti tinkamos geometrinės formos, į aktyviąją fermento vietą gali patekti tik tam tikri substratai, jei jie sutampa – kaip gabalėliai. galvosūkis arba raktas ir raktas (užraktas ir raktas).2. Modelis sukeltas tinkamas
Modelis užraktas ir raktas dabar buvo atnaujintas su modeliu pavadinimu modelis sukeltas tinkamas. Ne kaip modelis užraktas ir raktas standus, modelis sukeltas tinkamas daro prielaidą, kad fermentas turi lanksčią formą ir kad substratas turi galimybę nustatyti galutinę fermento formą, kad prasidėtų reakcijos procesas. Modelyje sukeltas prigludimas, Taip pat buvo paaiškinta, kad kai kurie junginiai gali prisijungti prie fermentų, bet nereaguoti. Tai gali įvykti, kai fermentas per daug keičia formą. [[Susijęs straipsnis]]Veiksniai, turintys įtakos fermentų veikimui
Fermento aktyvioji vieta, kaip vieta, kurioje vyksta cheminės reakcijos, yra labai jautri fermento aplinkai. Veiksniai, turintys įtakos fermentų veikimui, yra šie:1. Temperatūra
Dauguma fermentų optimaliai veikia esant normaliai kūno temperatūrai, kuri yra maždaug 37 laipsniai Celsijaus. Jei fermento aplinkoje temperatūra šiek tiek sumažėja, fermento efektyvumas linkęs lėtėti. Temperatūros pokyčiai, viršijantys fermento tolerancijos ribą, gali paveikti cheminius ryšius aktyvioje fermento vietoje. Dėl šios būklės kyla pavojus, kad aktyvi vieta bus mažiau „gudri“ prisijungdama prie specifinio substrato. Jei fermento aplinkos temperatūra yra per aukšta, kyla pavojus, kad fermentas bus denatūruotas ir praras savo formą bei gebėjimą pagreitinti reakciją.2. pH
Rūgščių ir bazių balansas taip pat turi įtakos fermentų veikimui ir veikimui. Aminorūgščių liekanos aktyvioje fermento vietoje paprastai yra šarminės arba rūgštinės. Jei pH pasikeičia, pavyzdžiui, rūgštis tampa šarminė arba atvirkščiai, substratas bus sunkiai prisijungęs prie fermento. Pavyzdžiui, žarnyne esantys fermentai veikia optimaliai, kai pH yra 7,5. Tuo tarpu fermentai skrandyje efektyviai veikia esant pH 2, nes šio organo aplinka išties yra rūgštesnė.Kai kurie žinomų fermentų pavyzdžiai
Štai keli fermentų pavyzdžiai, kuriuos galbūt jau žinote:- Lipazės fermentas vaidina svarbų vaidmenį skaidant riebalus, kad jie galėtų būti absorbuojami žarnyne
- Amilazės fermentas, esantis seilėse, paverčiantis krakmolą cukrumi
- Maltazės fermentas. Šis seilėse esantis fermentas vaidina vaidmenį paverčiant maltozę (disacharidą) į gliukozę (monosacharidą).
- Tripsino fermentas, dalyvaujantis baltymų virškinime į aminorūgštis
- Laktazės fermentas, vaidina vaidmenį paverčiant pieno laktozę į gliukozę ir galaktozę