ჩვენს ორგანიზმში მუდმივად ხდება რეაქციები, რომლებიც აუცილებელია სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. მაგალითად, საკვებში მიღებული საკვები ნივთიერებები, როგორიცაა ცილები, ნახშირწყლები და ცხიმები, სხვა ნივთიერებებად გარდაიქმნება, რომელთა ათვისებაც შეგვიძლია. ეს გარდაქმნები ძალიან სწრაფად ხდება ფერმენტების არსებობის წყალობით.
საათზე ფერმენტები არის ცილის მოლეკულები დიდი მოლური მასით, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ბიოლოგიური კატალიზატორები, ასევე მოუწოდა ბიოკატალიზატორები, ანუ, მათ შეუძლიათ დააჩქაროს მეტაბოლიზმი (სხეულის რეაქციები).
მაგალითად, მაგიდაზე ჩამოსასხმელი დიდხანს დასჭირდება დაშლას ჰაერში მხოლოდ ჟანგბადთან. მაგრამ როდესაც ჩვენ მას მოვიხმართთ, რეაქცია lollipop– ში შაქრისა და სხეულის ჟანგბადს შორის ხდება რამდენიმე წამში, რადგან ფერმენტები მოქმედებენ შაქრის მოლეკულებზე და ქმნიან სტრუქტურებს, რომლებიც უფრო ადვილად რეაგირებენ და აჩქარებენ რეაქცია
ფერმენტები ძალზე სპეციფიკურია, რაც ნიშნავს, რომ თითოეული ბიოლოგიური კატალიზატორი მოქმედებს მხოლოდ ერთი რეაქციისთვის. ეს იმიტომ ხდება, რომ ფერმენტს აქვს აქტიური ცენტრი, რომელიც აერთიანებს ნაერთს, რომელიც გაივლის ფერმენტულ მოქმედებას. ამ ნაერთს ეწოდება
სუბსტრატი. თითქოს ფერმენტი იყო საკეტის (სუბსტრატის) გასაღები.ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაზე ეს ასახულია:
ყურადღება მიაქციეთ ამას ფერმენტი რეაგირებს სუბსტრატთან სპეციფიკური გზით, ქმნის შუალედურ ნაერთს, რომელიც ადვილად იშლება და წარმოშობს პროდუქტებს. გარდა ამისა, ფერმენტი რეგენერირდება და არ იხმარება მისი რეაქციის დროს, როგორც ეს ხდება ყველა კატალიზატორით.
ფერმენტის მაგალითია, რომელიც კუჭშია პეპსინი. თუ ხორცის ნაჭერს პეპსინთან კონტაქტი დავაყენეთ, ხორცი სწრაფად იშლება. თუ პეპსის ნაცვლად მხოლოდ მარილმჟავას ვიყენებთ, რომელიც კუჭის წვენის მთავარი კომპონენტია, ვნახავთ, რომ ხორცს დაშლას დიდი დრო დასჭირდება. ამიტომ, ამ ფერმენტის არსებობა ჩვენს ორგანიზმში აუცილებელია პროტეინების დასაშლელად, რომლებიც პეპსინის სუბსტრატებს წარმოადგენენ.
კიდევ ერთი მაგალითია ნახშირორჟანგის ტრანსპორტირება ადამიანის სხეულში. ჩვენი სისხლის წითელი უჯრედების შიგნით არის ფერმენტი ნახშირბადის ანჰიდრაზა რომელიც ნახშირორჟანგს ნახშირმჟავად აქცევს დაახლოებით 5000 ჯერ უფრო სწრაფად ვიდრე მისი არსებობის გარეშე!
ახლა, ფერმენტული კატალიზი, რომლის ვიზუალიზაციაც შეგვიძლია ყოველდღიურ ცხოვრებაში, არის, როდესაც საკუთარ თავს ვნებთ და წყალბადის ზეჟანგს ვდებთ ჭრილობაზე. ამ დროისთვის ხდება ინტენსიური შუშხუნა, რაც წყალბადის ზეჟანგის გახრწნაა. ეს დაშლა ძალიან ნელა ხდება, მაგრამ როდესაც პროდუქტს სისხლთან კონტაქტში ვაყენებთ, ფერმენტი ე.წ. კატალაზა ზრდის რეაქციის სიჩქარეს.
ასევე, ვინაიდან სისხლიდან კატალაზა არ არის მოხმარებული, შუშხუნა გაგრძელდება, რადგან ადგილზე მეტ წყალბადის პეროქსიდს დავამატებთ.
ამ კონცეფციის სასარგებლო გამოყენება ხდება ლაბორატორიულ ტესტებში ორი ტიპის ბაქტერიის დიფერენცირებისთვის: სტაფილოკოკები და სტრეპტოკოკები. მხოლოდ სტაფილოკოკები შეიცავს კატალაზას. ამრიგად, ტესტში წყალბადის ზეჟანგი ემატება ნიმუშს, თუ იგი იზიანებს, ეს არის სტაფილოკოკები, თუ არა, ეს არის სტრეპტოკოკები.
ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმია
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm