Біохімія: Ферменти

Це день, як і будь-який інший, і в шлунку і дванадцятипалої кишці, громадяни чудово проводять час. Але що це таке? Речі починають падати зверху. Усі повинні діяти швидко! Тільки супергерої можуть впоратися з цим! Настав час викликати бригаду ензимів! Це не бойовик; це насправді відбувається у вашому тілі, постійно! Ферменти - це білки які регулюють багато процесів, що відбуваються у вашому організмі. Зі своїми надздібностями вони здатні прискорювати різні хімічні реакції зазвичай це відбувалося б дуже повільно. Вони є каталізаторами. Кожен фермент спеціалізується на певній реакції, і може впоратися тільки з цим. Наприклад амілаза дійсно добре розщеплює молекули крохмалю на цукри. Але він не може впоратися з іншими супротивниками, наприклад білки. Фермент, який може справлятися з білками - це протеаза, який розщеплює їх на амінокислоти. Інші ферменти спеціалізовані для з’єднання різних молекул разом для утворення довших ланцюгів і складніших речовин. Часто хімічні реакції більш складні і відбуваються в кілька етапів, тому деякі ферменти повинні працювати в командах, щоб виконати місію. Глікогенсинтаза, наприклад, об’єднується з іншими ферментами, щоб перетворити глюкозу в глікоген. Як і всі справжні супергерої, деякі ферменти також мають своїх партнерів, інші неферментні молекули, які активують ферменти, і допомагають їм виконувати свою роботу - кофактори. Але чи помітили ви щось особливе в їхніх іменах - амілаза, протеаза, синтаза...? Усі вони закінчуються на «-ase»! Перша частина назви кожного ферменту розповідає, з яким процесом або з якою речовиною — субстратом — він має справу. Але згадані тут ферменти не єдині. У вашому тілі є сотні різних ферментів працює цілодобово! Давайте подивимося на один з них у дії! Ця молекула лактози міститься в молоці занадто великий для всмоктування в тонкому кишечнику. Якщо він не розбитий, він пройде аж до товстої кишки. Там він буде ферментуватися бактеріями, що може викликати деякі дуже неприємні симптоми, такі як здуття живота, біль у шлунку, гази або навіть діарея. Але ось лактаза з Enzyme Squad! Фермент лактаза має унікальну форму з регіоном, який називається активним сайтом, в який ідеально вписуються молекули лактози. Лактоза і лактаза зв’язуються разом для утворення ферментно-субстратного комплексу. Лактаза застосовує свою суперсилу і прискорює реакцію який розщеплює молекулу лактози на прості цукру - глюкоза і галактоза. Ці прості молекули є продуктами реакції, що щойно відбулася. Коли реакція завершиться, лактаза вивільняє продукти, які тепер можуть засвоюватися організмом. Фермент залишається незмінним, і може переходити на інші молекули лактози. На жаль, у цих супергероїв є слабкість. Вони дуже чутливі, і можуть виконувати свою роботу лише дуже конкретно - або оптимальні умови, наприклад, правильна температура та правильна кислотність. Поза цими оптимальними умовами, їх активність значно знижується. Якщо температура стає занадто високою, або середовище стає екстремальним, фермент може змінюватися і більше не може виконувати свої функції. Він стане денатурованим. Більшу частину часу, ваше тіло підтримує постійну температуру, щоб ферменти могли процвітати. Але ферменти існують і поза людським організмом. Їх часто використовують для каталізації хімічних реакцій, наприклад, у харчовій промисловості. Ситуацію в області шлунка та дванадцятипалої кишки наразі влаштовано. Дякую Enzyme Squad за добре виконану роботу! Що б робив світ без таких супергероїв, як ти?