Ферменты: общие сведения
Фермент - белок , обладающий каталитической активностью и повышающий скорость биохимической реакции, не изменяя ее направление или природу. Ферменты могут быть связаны с небелковыми компонентами (кофакторами); такой комплекс называется холоферментом , а его белковая часть - апоферментом .
В каждой живой клетке непрерывно происходят сотни биохимических реакций. Быстрое протекание таких биохимических реакций и обеспечивают ферменты ( рис. 10 ). Почти все ферменты являются белками (но не все белки - ферменты!). Стало известно, что некоторые молекулы РНК имеют свойства ферментов.
Каждый фермент обеспечивает одну или несколько реакций одного типа. Каждая молекула фермента способна осуществлять от нескольких тысяч до нескольких миллионов операций в минуту. В ходе этих операций ферментный белок не расходуется. Он соединяется с реагирующими веществами, ускоряет их превращения и выходит из реакции неизменным.
Известно более 2 тыс. ферментов, и количество их продолжает увеличиваться. Процесс расщепления или синтеза любого вещества в клетке, как правило, разделен на ряд химических операций. Каждую операцию выполняет отдельный фермент. Группы таких ферментов составляют своего рода биохимический конвейер. Каждый фермент представляет собой своеобразную молекулярную машину. Благодаря определенной пространственной структуре молекулы ферментного белка и определенному расположению аминокислот в этом белке фермент узнает свой субстрат, присоединяет его и ускоряет его превращение. Однако этим не исчерпываются свойства фермента. В белковых молекулах большинства ферментов есть участки, которые узнают еще и конечный продукт, "сходящий" с биохимического полиферментного конвейера. Если такого продукта слишком много, то активность самого начального фермента тормозится им, и наоборот, если продукта мало, то фермент активируется. Так регулируется множество биохимических процессов. Это обратные связи, которые обеспечивают саморегуляцию. Такие принципы лежат и в основе современной техники, в создании автоматических устройств. Подобные же принципы используются во многих природных механизмах, в живой клетке.
