2017-12-16
419
Фермент, выполняя функцию катализатора химической реакции, подчиняется общим законам катализа и обладает всеми свойствами, характерными для небиологических катализаторов, однако имеет и отличительные, уникальные свойства, которые выделяют их на фоне обычных органических катализаторов гомогенного типа. Обеспечиваются эти свойства особенностями строения ферментов.
Сходство ферментов с небиологическими катализаторами заключается в том, что ферменты:
1) катализируют только энергетически возможные реакции, то есть те реакции которые могут протекать и без них;
2) не изменяют направление реакции;
3) не сдвигают равновесие обратимой реакции, а лишь ускоряют его наступление;
4) не расходуются в процессе реакции и выходят из реакции в первоначальном виде.
Oтличие ферментов от небиологических катализаторов заключается в том, что:
1) скорость ферментативных реакций выше, чем реакций, катализируемых небелковыми катализаторами (эффективность действия ферментов). Для большинства ферментов характерно то, что 1 молекула фермента может превратить от 1000 до 1 млн молекул субстрата за 1 минуту. Эта скорость недостижима для небиологических катализаторов (табл. 3.1.1).
|
|
|
Таблица 3.1.1
Скорость протекания некоторых реакций
без катализаторов и в их присутствии
| Фермент | Скорость некатализируемой реакции (vнк) | Скорость катализируемой реакции(vк) | (vк)/(vнк) |
| Уреаза | 3*10-10 | 3*104 | 1*1014 |
| Химотрипсин | 1*10-10 | 1*102 | 1*1012 |
| Гликогенфосфорилаза | <5*10-15 | 1,6*10-3 | >3,2*1011 |
| Гексокиназа | <1*10-13 | 1,3*10-3 | <1,3*1010 |
| Алкогольдегидрогеназа | <6*10-12 | 2,7*10-5 | >4,5*106 |
| Карбоангидраза | 10-2 | 105 | 1*1017 |
| Креатинкиназа | <3*10-9 | 4*10-5 | <1,33*104 |
2) ферменты обладают высокой специфичностью действия;
3) ферменты катализируют реакции в очень мягких условиях (обычное давление, нейтральная рН, невысокая t);
4) активность ферментов в клетках строго регулируется как на генетическом уровне, так и посредством определённых низкомолекулярных соединений (субстратов и продуктов реакции, катализируемых этими же ферментами);
5) скорость ферментативной реакции прямо пропорциональна количеству фермента.
