Ֆերմենտների կենսաքիմիա. Կառուցվածք, հատկություններ և գործառույթներ

2024 Հեղինակ: Angel Austin | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 05:30

Ցանկացած կենդանի օրգանիզմի բջջում տեղի են ունենում միլիոնավոր քիմիական ռեակցիաներ։ Նրանցից յուրաքանչյուրը մեծ նշանակություն ունի, ուստի կարևոր է պահպանել կենսաբանական գործընթացների արագությունը բարձր մակարդակի վրա։ Գրեթե յուրաքանչյուր ռեակցիա կատալիզացվում է իր սեփական ֆերմենտի միջոցով: Որոնք են ֆերմենտները: Ո՞րն է նրանց դերը վանդակում:

Ֆերմենտներ. Սահմանում

«Ֆերմենտ» տերմինը գալիս է լատինական fermentum - խմորիչից: Դրանք կարող են նաև կոչվել ֆերմենտներ՝ հունարեն enzyme-ից՝ «խմորի մեջ»:

Ֆերմենտները կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր են, ուստի ցանկացած ռեակցիա, որը տեղի է ունենում բջիջում, չի կարող անել առանց նրանց մասնակցության: Այս նյութերը գործում են որպես կատալիզատորներ: Համապատասխանաբար, ցանկացած ֆերմենտ ունի երկու հիմնական հատկություն՝

1) Ֆերմենտը արագացնում է կենսաքիմիական ռեակցիան, բայց չի սպառվում:

2) Հավասարակշռության հաստատունի արժեքը չի փոխվում, այլ միայն արագացնում է այս արժեքի ձեռքբերումը:

Ֆերմենտները արագացնում են կենսաքիմիական ռեակցիաները հազար, իսկ որոշ դեպքերում՝ միլիոն անգամ։ Սա նշանակում է, որ ֆերմենտային ապարատի բացակայության դեպքում ներբջջային բոլոր պրոցեսները գործնականում կդադարեն, և բջիջն ինքը կմահանա։Ուստի ֆերմենտների դերը որպես կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր մեծ է։

Ֆերմենտների բազմազանությունը թույլ է տալիս դիվերսիֆիկացնել բջջային նյութափոխանակության կարգավորումը: Ռեակցիաների ցանկացած կասկադում մասնակցում են տարբեր դասերի բազմաթիվ ֆերմենտներ։ Կենսաբանական կատալիզատորները խիստ ընտրողական են՝ մոլեկուլի հատուկ կոնֆորմացիայի շնորհիվ: Քանի որ ֆերմենտները շատ դեպքերում ունեն սպիտակուցային բնույթ, դրանք ունեն երրորդական կամ չորրորդական կառուցվածք: Սա կրկին բացատրվում է մոլեկուլի յուրահատկությամբ։

Ֆերմենտների գործառույթները բջջում

Ֆերմենտի հիմնական խնդիրն է արագացնել համապատասխան ռեակցիան։ Ցանկացած պրոցեսների կասկադ՝ ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծումից մինչև գլիկոլիզ, պահանջում է կենսաբանական կատալիզատորի առկայություն:

Ֆերմենտների պատշաճ գործունեությունը ձեռք է բերվում որոշակի սուբստրատի համար բարձր յուրահատկությամբ: Սա նշանակում է, որ կատալիզատորը կարող է միայն արագացնել որոշակի ռեակցիա և ոչ մի այլ, նույնիսկ շատ նման ռեակցիա: Ըստ սպեցիֆիկության աստիճանի՝ առանձնանում են ֆերմենտների հետևյալ խմբերը՝

1) Բացարձակ սպեցիֆիկությամբ ֆերմենտներ, երբ կատալիզացվում է միայն մեկ ռեակցիա: Օրինակ՝ կոլագենազը քայքայում է կոլագենը, իսկ մալթազը՝ մալթոզը։

2) հարաբերական սպեցիֆիկությամբ ֆերմենտներ. Սա ներառում է նյութեր, որոնք կարող են կատալիզացնել որոշակի դասի ռեակցիաներ, ինչպիսիք են հիդրոլիտիկ տարանջատումը:

Կենսական կատալիզատորի աշխատանքը սկսվում է այն պահից, երբ նրա ակտիվ կենտրոնը կցվում է սուբստրատին: Այս դեպքում խոսվում է կողպեքի և բանալի պես փոխլրացնող փոխազդեցության մասին։Սա վերաբերում է ակտիվ կենտրոնի ձևի ամբողջական համընկնմանը սուբստրատի հետ, ինչը հնարավորություն է տալիս արագացնել ռեակցիան։

Հաջորդ քայլը հենց ռեակցիան է: Նրա արագությունը մեծանում է ֆերմենտային համալիրի գործողության շնորհիվ։ Ի վերջո, մենք ստանում ենք մի ֆերմենտ, որը կապված է ռեակցիայի արտադրանքի հետ:

Վերջնական փուլը ռեակցիայի արտադրանքի անջատումն է ֆերմենտից, որից հետո ակտիվ կենտրոնը կրկին ազատ է դառնում հաջորդ աշխատանքի համար։

Սխեմատիկորեն, ֆերմենտի աշխատանքը յուրաքանչյուր փուլում կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

1) S + E --> SE

2) SE --> SP

3) SP --> S + P որտեղ S-ը սուբստրատն է, E-ը ֆերմենտն է, իսկ P-ն արտադրանքն է։

Ֆերմենտների դասակարգում

Մարդու մարմնում դուք կարող եք գտնել հսկայական քանակությամբ ֆերմենտներ: Նրանց գործառույթների և աշխատանքի մասին բոլոր գիտելիքները համակարգվեցին, և արդյունքում հայտնվեց մեկ դասակարգում, որի շնորհիվ հեշտ է որոշել, թե ինչի համար է նախատեսված այս կամ այն կատալիզատորը։ Ահա ֆերմենտների 6 հիմնական դասերը, ինչպես նաև որոշ ենթախմբերի օրինակներ։

Օքսիդորեդուկտազներ

Այս դասի ֆերմենտները կատալիզացնում են ռեդոքս ռեակցիաները: Ընդհանուր առմամբ կա 17 ենթախումբ։ Օքսիդորեդուկտազները սովորաբար ունեն ոչ սպիտակուցային մաս, որը ներկայացված է վիտամինով կամ հեմով:

Օքսիդորեդուկտազների մեջ հաճախ հանդիպում են հետևյալ ենթախմբերը.

ա) Դեհիդրոգենազներ. Դեհիդրոգենազի ֆերմենտների կենսաքիմիան բաղկացած է ջրածնի ատոմների վերացումից և դրանց տեղափոխումից մեկ այլ սուբստրատ: Այս ենթախումբն առավել հաճախ հանդիպում է շնչառական ռեակցիաների ժամանակ,ֆոտոսինթեզ. Դեհիդրոգենազների բաղադրությունը պարտադիր կերպով պարունակում է կոֆերմենտ NAD / NADP կամ FAD / FMN ֆլավոպրոտեինների տեսքով: Հաճախ կան մետաղական իոններ: Օրինակները ներառում են այնպիսի ֆերմենտներ, ինչպիսիք են ցիտոքրոմ ռեդուկտազները, պիրուվատդեհիդրոգենազը, իզոցիտրատ դեհիդրոգենազը և լյարդի բազմաթիվ ֆերմենտներ (լակտատդեհիդրոգենազ, գլուտամատդեհիդրոգենազ և այլն):

բ) օքսիդազ. Մի շարք ֆերմենտներ կատալիզացնում են թթվածնի ավելացումը ջրածնին, ինչի արդյունքում ռեակցիայի արտադրանքը կարող է լինել ջուր կամ ջրածնի պերօքսիդ (H₂0, H_{2 0 2}): Ֆերմենտների օրինակներ՝ ցիտոքրոմ օքսիդազ, թիրոզինազ։

գ) Պերօքսիդազները և կատալազը ֆերմենտներ են, որոնք կատալիզացնում են H₂O₂ թթվածնի և ջրի մեջ:

դ) Օքսիգենազներ. Այս կենսակատալիզատորները արագացնում են թթվածնի ավելացումը սուբստրատի մեջ: Դոպամինի հիդրօքսիլազը նման ֆերմենտների օրինակներից մեկն է:

2. Տրանսֆերներ.

Այս խմբի ֆերմենտների խնդիրն է ռադիկալները դոնոր նյութից տեղափոխել ստացող նյութ։

ա) Մեթիլտրանսֆերազ. ԴՆԹ մեթիլտրանսֆերազները հիմնական ֆերմենտներն են, որոնք վերահսկում են ԴՆԹ-ի վերարտադրության գործընթացը: Նուկլեոտիդային մեթիլացումը կարևոր դեր է խաղում նուկլեինաթթվի ֆունկցիայի կարգավորման գործում:

բ) ացիլտրանսֆերազներ. Այս ենթախմբի ֆերմենտները ացիլային խումբը տեղափոխում են մի մոլեկուլից մյուսը։ Ացիլտրանսֆերազների օրինակներ՝ լեցիտինխոլեստերինի ացիլտրանսֆերազ (ֆունկցիոնալ խումբը ճարպաթթվից տեղափոխում է խոլեստերին), լիզոֆոսֆատիդիլքոլին ացիլտրանսֆերազ (ացիլ խումբը տեղափոխվում է լիզոֆոսֆատիդիլխոլին):

գ) Ամինոտրանսֆերազները ֆերմենտներ են, որոնք մասնակցում են ամինաթթուների փոխակերպմանը:Ֆերմենտների օրինակներ՝ ալանին ամինոտրանսֆերազ, որը կատալիզացնում է ալանինի սինթեզը պիրուվատից և գլուտամատից՝ ամինախմբի փոխանցման միջոցով:

դ) Ֆոսֆոտրանսֆերազներ. Այս ենթախմբի ֆերմենտները կատալիզացնում են ֆոսֆատային խմբի ավելացումը։ Ֆոսֆոտրանսֆերազների մեկ այլ անվանում՝ kinases, շատ ավելի տարածված է: Օրինակներ են այնպիսի ֆերմենտներ, ինչպիսիք են հեքսոկինազները և ասպարտատ կինազները, որոնք համապատասխանաբար ֆոսֆորի մնացորդներ են ավելացնում հեքսոզներին (առավել հաճախ՝ գլյուկոզա) և ասպարթաթթուն:

:

3. Հիդրոլազները ֆերմենտների դաս են, որոնք կատալիզացնում են մոլեկուլում կապերի ճեղքումը, որին հաջորդում է ջրի ավելացումը։ Այս խմբին պատկանող նյութերը մարսողության հիմնական ֆերմենտներն են։

ա) Էսթերազներ - կոտրում են եթերային կապերը: Օրինակ՝ լիպազները, որոնք քայքայում են ճարպերը։

բ) Գլիկոզիդազներ. Այս շարքի ֆերմենտների կենսաքիմիան բաղկացած է պոլիմերների (պոլիսաքարիդներ և օլիգոսաքարիդներ) գլիկոզիդային կապերի ոչնչացումից: Օրինակներ՝ ամիլազ, սախարազ, մալթազ։

գ) Պեպտիդազները ֆերմենտներ են, որոնք կատալիզացնում են սպիտակուցների տրոհումը ամինաթթուների: Պեպտիդազները ներառում են այնպիսի ֆերմենտներ, ինչպիսիք են պեպսինները, տրիպսինը, քիմոտրիպսինը, կարբոքսիպեպտիդազը:

դ) Ամիդազներ - ճեղքված ամիդային կապեր: Օրինակներ՝ արգինազ, ուրեազ, գլուտամինազ և այլն: Շատ ամիդազի ֆերմենտներ առաջանում են օրնիտինի ցիկլում:

4. Լյազները ֆերմենտներ են, որոնք իրենց ֆունկցիաներով նման են հիդրոլազներին, սակայն ջուրը չի սպառվում մոլեկուլներում կապերի ճեղքման ժամանակ: Այս դասի ֆերմենտները միշտ պարունակում են ոչ սպիտակուցային մաս, օրինակ՝ B1 կամ B6 վիտամինների տեսքով:

ա) Դեկարբոքսիլազներ. Այս ֆերմենտները գործում են C-C կապի վրա: Օրինակներն ենծառայում է որպես գլյուտամատ դեկարբոքսիլազ կամ պիրուվատ դեկարբոքսիլազ:

բ) Հիդրատազները և դեհիդրատազները ֆերմենտներ են, որոնք կատալիզացնում են C-O կապերի պառակտման ռեակցիան:

գ) Ամիդին-լիազներ - ոչնչացնում են C-N կապերը: Օրինակ՝ արգինին սուկցինատ լիազա։

դ) P-O լիազա. Նման ֆերմենտները, որպես կանոն, անջատում են ֆոսֆատային խումբը սուբստրատի նյութից։ Օրինակ՝ ադենիլատ ցիկլազ։

Ֆերմենտների կենսաքիմիան հիմնված է նրանց կառուցվածքի վրա

Յուրաքանչյուր ֆերմենտի ունակությունները որոշվում են նրա անհատական, յուրահատուկ կառուցվածքով: Ֆերմենտը նախ և առաջ սպիտակուց է, և նրա կառուցվածքը և ծալման աստիճանը որոշիչ դեր են խաղում նրա գործառույթը որոշելու հարցում:

Յուրաքանչյուր կենսակատալիզատոր բնութագրվում է ակտիվ կենտրոնի առկայությամբ, որն իր հերթին բաժանված է մի քանի անկախ ֆունկցիոնալ տարածքների.

1) Կատալիզատոր կենտրոնը սպիտակուցի հատուկ շրջան է, որի միջոցով ֆերմենտը կցվում է սուբստրատին: Կախված սպիտակուցի մոլեկուլի կոնֆորմացիայից՝ կատալիտիկ կենտրոնը կարող է ունենալ տարբեր ձևեր, որոնք պետք է տեղավորվեն ենթաշերտի վրա այնպես, ինչպես կողպեքը բանալիով: Նման բարդ կառուցվածքը բացատրում է, թե ինչու է ֆերմենտային սպիտակուցը գտնվում երրորդ կամ չորրորդական վիճակում:

2) Ադսորբցիոն կենտրոն - հանդես է գալիս որպես «պահող»: Այստեղ առաջին հերթին կապ կա ֆերմենտի մոլեկուլի և սուբստրատի մոլեկուլի միջև։ Այնուամենայնիվ, ադսորբցիոն կենտրոնի կողմից ձևավորված կապերը շատ թույլ են, ինչը նշանակում է, որ կատալիտիկ ռեակցիան այս փուլում շրջելի է։

3) Ալոստերիկ կենտրոնները կարող են տեղակայվել որպեսակտիվ վայրում և ամբողջ ֆերմենտի ամբողջ մակերեսի վրա: Նրանց գործառույթն է կարգավորել ֆերմենտի աշխատանքը: Կարգավորումը տեղի է ունենում արգելակիչ մոլեկուլների և ակտիվացնող մոլեկուլների օգնությամբ։

Ակտիվացնող սպիտակուցները, միանալով ֆերմենտի մոլեկուլին, արագացնում են նրա աշխատանքը։ Ընդհակառակը, արգելակիչները արգելակում են կատալիտիկ ակտիվությունը, և դա կարող է տեղի ունենալ երկու եղանակով. կա՛մ մոլեկուլը կապվում է ֆերմենտի ակտիվ վայրի շրջանում գտնվող ալոստերիկ տեղամասին (մրցակցային արգելակում), կա՛մ այն միանում է սպիտակուցի մեկ այլ հատվածին։ (ոչ մրցակցային արգելակում): Ավելի արդյունավետ է համարվում մրցակցային արգելակումը: Ի վերջո, սա փակում է սուբստրատը ֆերմենտին կապելու տեղը, և այդ գործընթացը հնարավոր է միայն արգելակիչ մոլեկուլի և ակտիվ կենտրոնի ձևի գրեթե ամբողջական համընկնման դեպքում։

։

Ֆերմենտը հաճախ բաղկացած է ոչ միայն ամինաթթուներից, այլ նաև այլ օրգանական և անօրգանական նյութերից: Ըստ այդմ, ապոֆերմենտը մեկուսացված է` սպիտակուցային մասը, կոենզիմը` օրգանական մասը, իսկ կոֆակտորը` անօրգանական մասը: Կոֆերմենտը կարող է ներկայացված լինել ածխաջրերով, ճարպերով, նուկլեինաթթուներով, վիտամիններով։ Իր հերթին, կոֆակտորը առավել հաճախ օժանդակ մետաղական իոններ են: Ֆերմենտների ակտիվությունը որոշվում է նրա կառուցվածքով. բաղադրությունը կազմող լրացուցիչ նյութերը փոխում են կատալիտիկ հատկությունները։ Ֆերմենտների բազմազան տեսակները վերը նշված բարդ ձևավորման բոլոր գործոնների համակցության արդյունք են:

Ֆերմենտների կարգավորում

Ֆերմենտները որպես կենսաբանական ակտիվ նյութեր միշտ չէ, որ անհրաժեշտ են օրգանիզմին։ Ֆերմենտների կենսաքիմիան այնպիսին է, որ չափից ավելի կատալիզացման դեպքում նրանք կարող են վնասել կենդանի բջիջին։ Օրգանիզմի վրա ֆերմենտների վնասակար ազդեցությունը կանխելու համար անհրաժեշտ է ինչ-որ կերպ կարգավորել դրանց աշխատանքը։

T. Քանի որ ֆերմենտները սպիտակուցային բնույթ ունեն, դրանք հեշտությամբ ոչնչացվում են բարձր ջերմաստիճանում: Դենատուրացիայի գործընթացը շրջելի է, սակայն այն կարող է էապես ազդել նյութերի աշխատանքի վրա։

pH-ը նույնպես մեծ դեր է խաղում կարգավորման գործում: Ֆերմենտների ամենաբարձր ակտիվությունը, որպես կանոն, դիտվում է չեզոք pH արժեքներով (7.0-7.2): Կան նաև ֆերմենտներ, որոնք գործում են միայն թթվային կամ միայն ալկալային միջավայրում։ Այսպիսով, բջջային լիզոսոմներում պահպանվում է ցածր pH, որի դեպքում հիդրոլիտիկ ֆերմենտների ակտիվությունը առավելագույնն է։ Եթե նրանք պատահաբար մտնեն ցիտոպլազմա, որտեղ միջավայրն արդեն ավելի մոտ է չեզոքին, նրանց ակտիվությունը կնվազի։ «Ինքնակերությունից» նման պաշտպանությունը հիմնված է հիդրոլազների աշխատանքի առանձնահատկությունների վրա։

Հարկ է նշել կոէնզիմի և կոֆակտորի կարևորությունը ֆերմենտների բաղադրության մեջ։ Վիտամինների կամ մետաղական իոնների առկայությունը զգալիորեն ազդում է որոշ հատուկ ֆերմենտների աշխատանքի վրա։

Ֆերմենտների անվանակարգ

Մարմնի բոլոր ֆերմենտները սովորաբար անվանում են՝ կախված դասերից որևէ մեկին պատկանելությունից, ինչպես նաև այն սուբստրատից, որի հետ նրանք արձագանքում են: Երբեմն, ըստ համակարգված անվանակարգի, անվանման մեջ օգտագործվում են ոչ թե մեկ, այլ երկու սուբստրատներ։

Որոշ ֆերմենտների անվանումների օրինակներ.

1. Լյարդի ֆերմենտներ՝ լակտատ-դեհիդրոգենազ, գլյուտամատ դեհիդրոգենազ:
2. Ֆերմենտի ամբողջական համակարգային անվանումը՝ lactate-NAD+-oxidoreduct-ase.

Կան նաև տրիվիալ անուններ, որոնք չեն ենթարկվում նոմենկլատուրայի կանոններին։ Օրինակներ են մարսողական ֆերմենտները՝ տրիպսին, քիմոտրիպսին, պեպսին:

Ֆերմենտների սինթեզի գործընթաց

Ֆերմենտների գործառույթները որոշվում են գենետիկ մակարդակով. Քանի որ մոլեկուլը մեծ հաշվով սպիտակուց է, դրա սինթեզը ճշգրտորեն կրկնում է տառադարձման և թարգմանության գործընթացները։

Ֆերմենտների սինթեզը տեղի է ունենում հետևյալ սխեմայի համաձայն. Նախ, ցանկալի ֆերմենտի մասին տեղեկատվությունը կարդացվում է ԴՆԹ-ից, որի արդյունքում ձևավորվում է mRNA: Մեսսենջեր ՌՆԹ-ն կոդավորում է բոլոր ամինաթթուները, որոնք կազմում են ֆերմենտը: Ֆերմենտների կարգավորումը կարող է տեղի ունենալ նաև ԴՆԹ-ի մակարդակում. եթե կատալիզացված ռեակցիայի արտադրանքը բավարար է, գեների տրանսկրիպցիան դադարում է և հակառակը, եթե ապրանքի կարիք կա, ապա տրանսկրիպցիոն գործընթացը ակտիվանում է։

ՄՌՆԹ-ն բջջի ցիտոպլազմա մտնելուց հետո սկսվում է հաջորդ փուլը՝ թարգմանությունը։ Էնդոպլազմիկ ցանցի ռիբոսոմների վրա սինթեզվում է առաջնային շղթա՝ բաղկացած պեպտիդային կապերով միացված ամինաթթուներից։ Այնուամենայնիվ, առաջնային կառուցվածքում գտնվող սպիտակուցի մոլեկուլը դեռ չի կարող կատարել իր ֆերմենտային գործառույթները:

Ֆերմենտների ակտիվությունը կախված է սպիտակուցի կառուցվածքից։ Նույն ER-ում տեղի է ունենում սպիտակուցի ոլորում, որի արդյունքում առաջանում են սկզբում երկրորդական, ապա երրորդական կառուցվածքներ։ Որոշ ֆերմենտների սինթեզը դադարում է արդեն այս փուլում, սակայն կատալիտիկ ակտիվությունը ակտիվացնելու համար հաճախ անհրաժեշտ է.կոֆերմենտի և կոֆակտորի ավելացում։

Էնդոպլազմիկ ցանցի առանձին հատվածներում կցվում են ֆերմենտի օրգանական բաղադրիչները՝ մոնոսաքարիդներ, նուկլեինաթթուներ, ճարպեր, վիտամիններ։ Որոշ ֆերմենտներ չեն կարող աշխատել առանց կոֆերմենտի առկայության։

Կոֆակտորը վճռորոշ դեր է խաղում սպիտակուցի չորրորդական կառուցվածքի ձևավորման գործում: Ֆերմենտների որոշ գործառույթներ հասանելի են միայն այն ժամանակ, երբ սպիտակուցը հասնում է դոմենային կազմակերպությանը: Ուստի նրանց համար շատ կարևոր է չորրորդական կառուցվածքի առկայությունը, որում մի քանի սպիտակուցային գնդիկների միջև կապող օղակը մետաղական իոնն է։

Ֆերմենտների բազմակի ձևեր

Կան իրավիճակներ, երբ անհրաժեշտ է ունենալ մի քանի ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են նույն ռեակցիան, բայց տարբերվում են միմյանցից որոշ պարամետրերով։ Օրինակ, ֆերմենտը կարող է աշխատել 20 աստիճանով, բայց 0 աստիճանի դեպքում այն այլեւս չի կարողանա կատարել իր գործառույթները։ Ի՞նչ պետք է անի կենդանի օրգանիզմը նման իրավիճակում շրջակա միջավայրի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում:

Այս խնդիրը հեշտությամբ լուծվում է միանգամից մի քանի ֆերմենտների առկայությամբ, որոնք կատալիզացնում են նույն ռեակցիան, սակայն գործում են տարբեր պայմաններում։ Գոյություն ունեն ֆերմենտների բազմաթիվ ձևերի երկու տեսակ՝

1. Իզոֆերմենտներ. Նման սպիտակուցները կոդավորված են տարբեր գեներով, բաղկացած են տարբեր ամինաթթուներից, բայց կատալիզացնում են նույն ռեակցիան։
2. Ճշմարիտ հոգնակի ձևեր. Այս սպիտակուցները տառադարձվում են նույն գենից, սակայն պեպտիդները փոփոխվում են ռիբոսոմների վրա։ Արդյունքը նույն ֆերմենտի մի քանի ձևեր են։

BԱրդյունքում, բազմակի ձևերի առաջին տեսակը ձևավորվում է գենետիկ մակարդակում, իսկ երկրորդ տեսակը՝ հետթարգմանական մակարդակում։

Ֆերմենտների կարևորությունը

Բժշկության մեջ ֆերմենտների օգտագործումը կրճատվում է նոր դեղամիջոցների թողարկմամբ, որոնցում նյութերն արդեն իսկ ճիշտ քանակությամբ են: Գիտնականները դեռ միջոց չեն գտել օրգանիզմում բացակայող ֆերմենտների սինթեզը խթանելու համար, սակայն այսօր լայնորեն հասանելի են դեղամիջոցներ, որոնք կարող են ժամանակավորապես լրացնել դրանց պակասը։

Բջջում գտնվող տարբեր ֆերմենտներ կատալիզացնում են կյանքի պահպանման բազմաթիվ ռեակցիաներ: Այդ էնիզմներից են նուկլեազների խմբի ներկայացուցիչները՝ էնդոնուկլեազներ և էկզոնուկլեազներ։ Նրանց խնդիրն է պահպանել նուկլեինաթթուների մշտական մակարդակը բջիջում՝ հեռացնելով վնասված ԴՆԹ-ն և ՌՆԹ-ն:

Մի մոռացեք այնպիսի երեւույթի մասին, ինչպիսին է արյան մակարդումը։ Լինելով պաշտպանության արդյունավետ միջոց՝ այս գործընթացը գտնվում է մի շարք ֆերմենտների հսկողության տակ։ Հիմնականը թրոմբինն է, որը ոչ ակտիվ սպիտակուցը ֆիբրինոգենը վերածում է ակտիվ ֆիբրինի։ Դրա թելերը ստեղծում են մի տեսակ ցանց, որը խցանում է անոթի վնասման վայրը՝ դրանով իսկ կանխելով արյան ավելորդ կորուստը։

Ֆերմենտներն օգտագործվում են գինեգործության, գարեջրագործության, բազմաթիվ ֆերմենտացված կաթնամթերքի ստացման մեջ։ Խմորիչը կարող է օգտագործվել գլյուկոզայից ալկոհոլ արտադրելու համար, սակայն դրանից քաղվածքը բավական է այս գործընթացի հաջող ընթացքի համար։

Հետաքրքիր փաստեր, որոնք դուք չգիտեիք

- Մարմնի բոլոր ֆերմենտներն ունեն հսկայական զանգված՝ 5000-ից մինչև1000000 Այո։ Դա պայմանավորված է մոլեկուլում սպիտակուցի առկայությամբ: Համեմատության համար՝ գլյուկոզայի մոլեկուլային զանգվածը 180 Da է, իսկ ածխաթթու գազը՝ ընդամենը 44 Da։

- Մինչ օրս ավելի քան 2000 ֆերմենտ է հայտնաբերվել, որոնք հայտնաբերվել են տարբեր օրգանիզմների բջիջներում: Այնուամենայնիվ, այս նյութերի մեծ մասը դեռ լիովին պարզված չէ:

- Ֆերմենտային ակտիվությունը օգտագործվում է արդյունավետ լվացքի միջոցներ արտադրելու համար: Այստեղ ֆերմենտները կատարում են նույն դերը, ինչ մարմնում՝ քայքայում են օրգանական նյութերը, և այդ հատկությունն օգնում է բծերի դեմ պայքարում։ Նմանատիպ լվացքի փոշին խորհուրդ է տրվում օգտագործել 50 աստիճանից ոչ բարձր ջերմաստիճանում, հակառակ դեպքում կարող է տեղի ունենալ դենատուրացիայի գործընթաց։

- Ըստ վիճակագրության՝ ամբողջ աշխարհում մարդկանց 20%-ը տառապում է որևէ ֆերմենտի պակասից։

- Ֆերմենտների հատկությունները հայտնի են շատ վաղուց, բայց միայն 1897 թվականին մարդիկ հասկացան, որ ոչ թե խմորիչը, այլ նրանց բջիջներից ստացված մզվածքը կարող են օգտագործվել շաքարը ալկոհոլի խմորման համար: