Условия действия ферментов в клетке

В принципе клетка использует те же самые химические реакции, что и химик в своей лаборатории.

Однако на условия протекания реакций в клетке накладываются жесткие ограничения:

1) все реакции в клетке протекают в водном растворе;

2) при постоянной температуре (~ 37°С);

3) при постоянном давлении (~ 1 атм.);

4) при значениях pH, близких к нейтральным (pH 6,5 - 7,5).

Именно поэтому очень часто реакции, которые в лабораторных условиях можно провести в одну стадию, в живой клетке протекают через множество стадий.

Например, проведение в естественных условиях реакции образования воды из водорода и кислорода:

2H₂ + O₂ → 2H₂O + взрыв (гремучий газ);

сопровождается взрывом из-за огромного количества выделившейся энергии. Избежать взрыва можно при проведении реакции в следующих условиях:

- в несколько стадий,

- в присутствии катализаторов;

- и при постоянном отведении теплоты от системы.

Это позволяет в значительной мере снизить энергию активации и провести реакцию при нормальных условиях.

Именно благодаря разделению на стадии в клетке эта же реакция протекает при постоянной температуре (~37°С). При этом выделяющаяся энергия реакции запасается в виде молекул АТФ.