Mūsu organismā pastāvīgi notiek dzīvības uzturēšanai būtiskas reakcijas. Piemēram, barības vielas pārtikas produktos, ko mēs patērējam, piemēram, olbaltumvielas, ogļhidrāti un tauki, tiek pārveidotas par citām vielām, kuras mēs varam absorbēt. Šīs transformācijas notiek pārāk ātri, pateicoties fermentu klātbūtnei.
Plkst fermenti ir olbaltumvielu molekulas ar lielu molāro masu, kas darbojas kā bioloģiskie katalizatori, ko sauc arī par biokatalizatori, tas ir, viņi var paātrināt vielmaiņu (ķermeņa reakcijas).
Piemēram, konfekte uz galda prasīs daudz laika, lai sadalītos, saskaroties tikai ar gaisā esošo skābekli. Bet, kad mēs to patērējam, reakcija starp cukuru konfektē un ķermeņa skābekli notiek dažās sekundēs, jo fermenti iedarbojas uz cukura molekulām, veidojot struktūras, kas vieglāk reaģē, paātrinot reakcija.
Fermenti ir ļoti specifiski, kas nozīmē, ka katrs no tiem darbojas kā bioloģisks katalizators tikai vienai reakcijai. Tas ir tāpēc, ka fermentam ir aktīvs centrs, kas apvienojas ar savienojumu, kuram būs fermentatīvā darbība. Šo savienojumu sauc
substrāts. Tas ir tā, it kā ferments būtu atslēga slēdzenei (substrātam).Zemāk redzamajā shēmā tas ir piemērs:
Ievērojiet to ferments specifiskā veidā reaģē ar substrātu, izveidojot starpsavienojumu, kas viegli sadalās, radot produktus. Turklāt ferments tiek atjaunots un netiek patērēts reakcijā, kā tas notiek ar visiem katalizatoriem.
Fermenta, kas atrodas kuņģī, piemērs ir pepsīns. Ja mēs ievietojam gaļas gabalu saskarē ar pepsīnu, gaļa ātri sadalīsies. Ja pepsīna vietā izmantosim tikai sālsskābi, kas ir galvenā kuņģa sulas sastāvdaļa, mēs redzēsim, ka gaļas sadalīšana prasīs daudz laika. Tādēļ šī fermenta klātbūtne mūsu ķermenī ir būtiska olbaltumvielu, kas ir pepsīna substrāti, sadalīšanai.
Cits piemērs ir oglekļa dioksīda transportēšana cilvēka ķermenī. Mūsu sarkano asins šūnu iekšpusē ir ferments karboanhidrāze kas oglekļa dioksīdu pārvērš ogļskābē apmēram 5000 reizes ātrāk nekā bez tā klātbūtnes!
Tagad fermentatīvā katalīze, ko mēs varam vizualizēt ikdienas dzīvē, ir tad, kad mēs ievainojam sevi un uz brūces uzklājam ūdeņraža peroksīdu. Pašlaik notiek intensīva putošana, kas ir ūdeņraža peroksīda sadalīšanās. Šī sadalīšanās notiek ļoti lēni, bet, kad produkts nonāk saskarē ar asinīm, tiek saukts ferments katalāze palielina reakcijas ātrumu.
Turklāt, tā kā katalāze no asinīm netiek patērēta, putošana turpināsies, kad vietnei pievienosim vairāk ūdeņraža peroksīda.
Labi izmanto šo koncepciju laboratorijas testos, lai atšķirtu divu veidu baktērijas: stafilokokus un streptokokus. Tikai stafilokoki satur katalāzi. Tātad testā paraugam pievieno ūdeņraža peroksīdu, ja tas gāzējas, tas ir stafilokoki, ja nē, tad streptokoks.
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm