Мир инновационных технологий

Ферменты — биологические катализаторы

Ферментами называются биологические катализаторы клетки. Наука, изучающая строение ферментов и катализируемые ими реакции, называется энзимологпей. При участии ферментов осуществляются реакции распада или синтеза различных веществ клетки. Вещества, на которые действует тот или иной фермент, называются его субстратами, а вещества, получающиеся в результате ферментативной реакции,— продуктами.
Согласно современным представлениям молекула глобулярного белка, обладающего каталитической активностью, имеет на своей поверхности строго определенный участок, в котором осуществляются каталитические превращения. Молекула субстрата сначала прикрепляется в этом участке. Это активный центр фермента. В результате биохимической эволюции он приобрел такую структуру, которая позволяет активному центру взаимодействовать только с определенной молекулой субстрата. Субстрат является «ключом», он подходит к определенному «замку» — ферменту, замочная скважина его — активный центр. Гипотеза «замка и ключа», высказанная еще в начале столетия, хотя и является наглядной, но она не совсем точно описывает процесс, протекающий в области активного центра. Когда мы представляем себе ключ и замок, то у нас возникает представление о жесткой структуре фермента. На самом деле она не такая. Молекула фермента не только движется в растворителе в результате диффузии, но ее отдельные части также перемещаются относительно друг друга в результате образования фермент-субстратного комплекса. Эти перемещения сравнительно небольшие.
Они возникают в основном в области активного центра, там, куда проникает молекула субстрата, но при этом каталитические группы фермента изменяют свое положение и оказываются точно в том месте, где происходит разрыв или образование новой ковалентной связи. Возможны такие случаи, когда молекула какого-нибудь другого вещества имеет точно такое же пространственное строение, как молекула субстрата.