მილიონობით ქიმიური რეაქცია მიმდინარეობს ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის უჯრედში. თითოეულ მათგანს დიდი მნიშვნელობა აქვს, ამიტომ მნიშვნელოვანია ბიოლოგიური პროცესების სიჩქარის მაღალ დონეზე შენარჩუნება. თითქმის ყველა რეაქცია კატალიზებულია საკუთარი ფერმენტის მიერ. რა არის ფერმენტები? რა როლი აქვთ გალიაში?
ფერმენტები. განმარტება
ტერმინი "ფერმენტი" მომდინარეობს ლათინური fermentum-დან - საფუარი. მათ ასევე შეიძლება ეწოდოს ფერმენტები, ბერძნული enzyme-დან, "საფუარი".
ფერმენტები ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებებია, ამიტომ ნებისმიერი რეაქცია, რომელიც ხდება უჯრედში, მათი მონაწილეობის გარეშე შეუძლებელია. ეს ნივთიერებები მოქმედებენ როგორც კატალიზატორები. შესაბამისად, ნებისმიერ ფერმენტს აქვს ორი ძირითადი თვისება:
1) ფერმენტი აჩქარებს ბიოქიმიურ რეაქციას, მაგრამ არ მოიხმარება.
2) წონასწორობის მუდმივი მნიშვნელობა არ იცვლება, მაგრამ მხოლოდ აჩქარებს ამ მნიშვნელობის მიღწევას.
ფერმენტები აჩქარებს ბიოქიმიურ რეაქციებს ათასჯერ, ზოგიერთ შემთხვევაში კი მილიონჯერ. ეს ნიშნავს, რომ ფერმენტული აპარატის არარსებობის შემთხვევაში, ყველა უჯრედშიდა პროცესი პრაქტიკულად შეჩერდება და თავად უჯრედი მოკვდება.ამიტომ ფერმენტების, როგორც ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების როლი დიდია.
ფერმენტების მრავალფეროვნება საშუალებას გაძლევთ გაამრავალფეროვნოთ უჯრედული მეტაბოლიზმის რეგულირება. რეაქციის ნებისმიერ კასკადში მონაწილეობს სხვადასხვა კლასის მრავალი ფერმენტი. ბიოლოგიური კატალიზატორები ძალიან შერჩევითია მოლეკულის სპეციფიკური კონფორმაციის გამო. ვინაიდან ფერმენტები უმეტეს შემთხვევაში ცილოვანი ხასიათისაა, ისინი არიან მესამეული ან მეოთხეული სტრუქტურა. ეს კიდევ ერთხელ აიხსნება მოლეკულის სპეციფიკით.
ფერმენტების ფუნქციები უჯრედში
ფერმენტის მთავარი ამოცანაა შესაბამისი რეაქციის დაჩქარება. ნებისმიერი პროცესის კასკადი, წყალბადის ზეჟანგის დაშლიდან გლიკოლიზამდე, მოითხოვს ბიოლოგიური კატალიზატორის არსებობას.
ფერმენტების სწორი ფუნქციონირება მიიღწევა კონკრეტული სუბსტრატის მაღალი სპეციფიურობით. ეს ნიშნავს, რომ კატალიზატორს შეუძლია მხოლოდ დააჩქაროს გარკვეული რეაქცია და არა სხვა, თუნდაც ძალიან მსგავსი. სპეციფიკურობის ხარისხის მიხედვით განასხვავებენ ფერმენტების შემდეგ ჯგუფებს:
1) აბსოლუტური სპეციფიკის მქონე ფერმენტები, როდესაც კატალიზდება მხოლოდ ერთი რეაქცია. მაგალითად, კოლაგენაზა ანგრევს კოლაგენს, მალტაზა კი მალტოზას.
2) ფერმენტები შედარებით სპეციფიკურობით. ეს მოიცავს ნივთიერებებს, რომლებსაც შეუძლიათ გარკვეული კლასის რეაქციების კატალიზირება, როგორიცაა ჰიდროლიზური გაყოფა.
ბიოკატალიზატორის მუშაობა იწყება იმ მომენტიდან, როდესაც მისი აქტიური ცენტრი მიმაგრებულია სუბსტრატზე. ამ შემთხვევაში, საუბარია დამატებითი ურთიერთქმედების შესახებ, როგორიცაა საკეტი და გასაღები.ეს ეხება აქტიური ცენტრის ფორმის სრულ დამთხვევას სუბსტრატთან, რაც შესაძლებელს ხდის რეაქციის დაჩქარებას.
შემდეგი ნაბიჯი არის თავად რეაქცია. მისი სიჩქარე იზრდება ფერმენტული კომპლექსის მოქმედების გამო. საბოლოოდ ვიღებთ ფერმენტს, რომელიც დაკავშირებულია რეაქციის პროდუქტებთან.
ფინალური ეტაპი არის რეაქციის პროდუქტების გამოყოფა ფერმენტისგან, რის შემდეგაც აქტიური ცენტრი კვლავ თავისუფალი ხდება შემდეგი სამუშაოსთვის.
სქემატურად, ფერმენტის მუშაობა თითოეულ ეტაპზე შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:
1) S + E --> SE
2) SE --> SP
3) SP --> S + P სადაც S არის სუბსტრატი, E არის ფერმენტი და P არის პროდუქტი.
ფერმენტების კლასიფიკაცია
ადამიანის ორგანიზმში შეგიძლიათ იპოვოთ ფერმენტების უზარმაზარი რაოდენობა. მათი ფუნქციებისა და მუშაობის შესახებ მთელი ცოდნა სისტემატიზირებული იყო და შედეგად, გაჩნდა ერთიანი კლასიფიკაცია, რომლის წყალობითაც ადვილია იმის დადგენა, რისთვის არის განკუთვნილი ესა თუ ის კატალიზატორი. აქ მოცემულია ფერმენტების 6 ძირითადი კლასი, ასევე ზოგიერთი ქვეჯგუფის მაგალითები.
ოქსიდორედუქტაზები
ამ კლასის ფერმენტები აკატალიზებს რედოქს რეაქციებს. სულ 17 ქვეჯგუფია. ოქსიდორედუქტაზებს ჩვეულებრივ აქვთ არაცილოვანი ნაწილი, რომელიც წარმოდგენილია ვიტამინით ან ჰემით.
შემდეგი ქვეჯგუფები ხშირად გვხვდება ოქსიდორედუქტაზებს შორის:
ა) დეჰიდროგენაზები. დეჰიდროგენაზას ფერმენტების ბიოქიმია შედგება წყალბადის ატომების აღმოფხვრაში და მათ სხვა სუბსტრატზე გადატანაში. ეს ქვეჯგუფი ყველაზე ხშირად გვხვდება რესპირატორულ რეაქციებში,ფოტოსინთეზი. დეჰიდროგენაზების შემადგენლობა აუცილებლად შეიცავს კოენზიმს NAD / NADP ან ფლავოპროტეინების FAD / FMN სახით. ხშირად არის ლითონის იონები. მაგალითები მოიცავს ფერმენტებს, როგორიცაა ციტოქრომ რედუქტაზები, პირუვატდეჰიდროგენაზა, იზოციტრატ დეჰიდროგენაზა და ღვიძლის მრავალი ფერმენტი (ლაქტატდეჰიდროგენაზა, გლუტამატ დეჰიდროგენაზა და ა.შ.).
ბ) ოქსიდაზა. რამდენიმე ფერმენტი ახდენს წყალბადში ჟანგბადის დამატების კატალიზებას, რის შედეგადაც რეაქციის პროდუქტები შეიძლება იყოს წყალი ან წყალბადის ზეჟანგი (H20, H2 0 2). ფერმენტების მაგალითები: ციტოქრომ ოქსიდაზა, ტიროზინაზა.
გ) პეროქსიდაზები და კატალაზა არის ფერმენტები, რომლებიც კატალიზებენ H2O2 ჟანგბადად და წყალში.
დ) ოქსიგენაზები. ეს ბიოკატალიზატორები აჩქარებენ ჟანგბადის დამატებას სუბსტრატში. დოფამინ ჰიდროქსილაზა ასეთი ფერმენტების ერთ-ერთი მაგალითია.
2. გადარიცხვები.
ამ ჯგუფის ფერმენტების ამოცანაა რადიკალების გადატანა დონორი ნივთიერებიდან რეციპიენტ სუბსტანციაში.
ა) მეთილტრანსფერაზა. დნმ მეთილტრანსფერაზები არის ძირითადი ფერმენტები, რომლებიც აკონტროლებენ დნმ-ის რეპლიკაციის პროცესს. ნუკლეოტიდის მეთილაცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ნუკლეინის მჟავას ფუნქციის რეგულირებაში.
ბ) აცილტრანსფერაზები. ამ ქვეჯგუფის ფერმენტები აცილების ჯგუფს ერთი მოლეკულიდან მეორეში გადააქვთ. აცილტრანსფერაზას მაგალითები: ლეციტინქოლესტერინის აცილტრანსფერაზა (ფუნქციურ ჯგუფს გადააქვს ცხიმოვანი მჟავიდან ქოლესტეროლში), ლიზოფოსფატიდილქოლინაცილტრანსფერაზა (აცილის ჯგუფი გადადის ლიზოფოსფატიდილქოლინში).
გ) ამინოტრანსფერაზები არის ფერმენტები, რომლებიც მონაწილეობენ ამინომჟავების გარდაქმნაში.ფერმენტების მაგალითები: ალანინ ამინოტრანსფერაზა, რომელიც კატალიზებს ალანინის სინთეზს პირუვატიდან და გლუტამატიდან ამინოჯგუფის გადაცემით.
დ) ფოსფოტრანსფერაზები. ამ ქვეჯგუფის ფერმენტები კატალიზებს ფოსფატის ჯგუფის დამატებას. ფოსფოტრანსფერაზების სხვა სახელი, კინაზები, ბევრად უფრო გავრცელებულია. მაგალითებია ფერმენტები, როგორიცაა ჰექსოკინაზები და ასპარტატ კინაზები, რომლებიც ამატებენ ფოსფორის ნარჩენებს ჰექსოზებს (ყველაზე ხშირად გლუკოზას) და ასპარტინის მჟავას, შესაბამისად.
3. ჰიდროლაზები არის ფერმენტების კლასი, რომლებიც ახდენენ ობლიგაციების გაწყვეტას მოლეკულაში, რასაც მოჰყვება წყლის დამატება. ამ ჯგუფს მიეკუთვნება ნივთიერებები საჭმლის მონელების ძირითადი ფერმენტები.
ა) ესტერაზები - არღვევენ ეთერულ ბმებს. ამის მაგალითია ლიპაზები, რომლებიც ანადგურებენ ცხიმებს.
ბ) გლიკოზიდაზები. ამ სერიის ფერმენტების ბიოქიმია შედგება პოლიმერების გლიკოზიდური ბმების განადგურებაში (პოლისაქარიდები და ოლიგოსაქარიდები). მაგალითები: ამილაზა, საქარაზა, მალტაზა.
გ) პეპტიდაზები არის ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ ცილების დაშლას ამინომჟავებად. პეპტიდაზებში შედის ფერმენტები, როგორიცაა პეპსინები, ტრიპსინი, ქიმოტრიფსინი, კარბოქსიპეპტიდაზა.
დ) ამიდაზები - გაყოფილი ამიდური ბმები. მაგალითები: არგინაზა, ურეაზა, გლუტამინაზა და ა.შ. მრავალი ამიდაზას ფერმენტი გვხვდება ორნიტინის ციკლში.
4. ლიაზეები ჰიდროლაზების ფუნქციით მსგავსი ფერმენტებია, თუმცა მოლეკულებში ობლიგაციების გაწყვეტისას წყალი არ მოიხმარება. ამ კლასის ფერმენტები ყოველთვის შეიცავს არაცილოვან ნაწილს, მაგალითად, ვიტამინების B1 ან B6 სახით.
ა) დეკარბოქსილაზები. ეს ფერმენტები მოქმედებენ C-C ობლიგაციებზე. მაგალითებიაემსახურება როგორც გლუტამატ დეკარბოქსილაზას ან პირუვატ დეკარბოქსილაზას.
ბ) ჰიდრატაზები და დეჰიდრატაზები არის ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ C-O ბმების გაყოფის რეაქციის კატალიზებას.
გ) ამიდინ-ლიაზები - ანადგურებს C-N ბმებს. მაგალითი: არგინინის სუქცინატ ლიაზა.
დ) P-O ლიაზა. ასეთი ფერმენტები, როგორც წესი, აშორებენ ფოსფატის ჯგუფს სუბსტრატის ნივთიერებისგან. მაგალითი: ადენილატ ციკლაზა.
ფერმენტების ბიოქიმია ეფუძნება მათ სტრუქტურას
თითოეული ფერმენტის შესაძლებლობები განისაზღვრება მისი ინდივიდუალური, უნიკალური სტრუქტურით. ფერმენტი უპირველეს ყოვლისა ცილაა და მისი სტრუქტურა და დაკეცვის ხარისხი გადამწყვეტ როლს თამაშობს მისი ფუნქციის განსაზღვრაში.
თითოეული ბიოკატალიზატორი ხასიათდება აქტიური ცენტრის არსებობით, რომელიც, თავის მხრივ, იყოფა რამდენიმე დამოუკიდებელ ფუნქციურ ზონად:
1) კატალიზური ცენტრი არის ცილის სპეციალური რეგიონი, რომლის მეშვეობითაც ფერმენტი ერთვის სუბსტრატს. ცილის მოლეკულის კონფორმაციიდან გამომდინარე, კატალიზურ ცენტრს შეუძლია მიიღოს სხვადასხვა ფორმები, რომლებიც უნდა მოერგოს სუბსტრატს ისევე, როგორც გასაღების საკეტი. ასეთი რთული სტრუქტურა ხსნის, თუ რატომ არის ფერმენტული ცილა მესამეულ ან მეოთხეულ მდგომარეობაში.
2) ადსორბციული ცენტრი - მოქმედებს როგორც "მფლობელი". აქ, პირველ რიგში, არსებობს კავშირი ფერმენტის მოლეკულასა და სუბსტრატის მოლეკულას შორის. თუმცა, ადსორბციული ცენტრის მიერ წარმოქმნილი ბმები ძალიან სუსტია, რაც ნიშნავს, რომ კატალიზური რეაქცია ამ ეტაპზე შექცევადია.
3) ალოსტერული ცენტრები შეიძლება განთავსდეს როგორცაქტიურ ადგილზე და მთლიანად ფერმენტის მთელ ზედაპირზე. მათი ფუნქციაა ფერმენტის ფუნქციონირების რეგულირება. რეგულაცია ხდება ინჰიბიტორის მოლეკულების და აქტივატორის მოლეკულების დახმარებით.
აქტივატორი ცილები, რომლებიც აკავშირებენ ფერმენტის მოლეკულას, აჩქარებენ მის მუშაობას. ინჰიბიტორები, პირიქით, თრგუნავენ კატალიზურ აქტივობას და ეს შეიძლება მოხდეს ორი გზით: ან მოლეკულა აკავშირებს ალოსტერულ ადგილს ფერმენტის აქტიური ადგილის რეგიონში (კონკურენტული ინჰიბირება), ან ის მიმაგრებულია ცილის სხვა რეგიონში. (არაკონკურენტული დათრგუნვა). კონკურენტული ინჰიბირება უფრო ეფექტურია. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს ხურავს სუბსტრატის ფერმენტთან შეკავშირების ადგილს და ეს პროცესი შესაძლებელია მხოლოდ ინჰიბიტორის მოლეკულისა და აქტიური ცენტრის ფორმის თითქმის სრული დამთხვევის შემთხვევაში.
ფერმენტი ხშირად შედგება არა მხოლოდ ამინომჟავებისგან, არამედ სხვა ორგანული და არაორგანული ნივთიერებებისგან. შესაბამისად, იზოლირებულია აპოენზიმი - ცილოვანი ნაწილი, კოენზიმი - ორგანული ნაწილი და კოფაქტორი - არაორგანული ნაწილი. კოენზიმი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ნახშირწყლებით, ცხიმებით, ნუკლეინის მჟავებით, ვიტამინებით. თავის მხრივ, კოფაქტორი ყველაზე ხშირად არის დამხმარე ლითონის იონები. ფერმენტების აქტივობა განისაზღვრება მისი სტრუქტურით: შემადგენლობის შემადგენელი დამატებითი ნივთიერებები ცვლის კატალიზურ თვისებებს. ფერმენტების მრავალფეროვნება არის ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი კომპლექსური წარმოქმნის ფაქტორის კომბინაციის შედეგი.
ფერმენტების რეგულირება
ფერმენტები, როგორც ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები, ყოველთვის არ არის საჭირო ორგანიზმისთვის. ფერმენტების ბიოქიმია ისეთია, რომ მათ შეუძლიათ ზიანი მიაყენონ ცოცხალ უჯრედს გადაჭარბებული კატალიზის შემთხვევაში. ორგანიზმზე ფერმენტების მავნე ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად საჭიროა მათი მუშაობის როგორმე დარეგულირება.
T. ვინაიდან ფერმენტები ცილოვანი ხასიათისაა, ისინი ადვილად ნადგურდებიან მაღალ ტემპერატურაზე. დენატურაციის პროცესი შექცევადია, მაგრამ მას შეუძლია მნიშვნელოვნად იმოქმედოს ნივთიერებების ფუნქციონირებაზე.
pH ასევე დიდ როლს თამაშობს რეგულაციაში. ფერმენტების ყველაზე მაღალი აქტივობა, როგორც წესი, შეინიშნება ნეიტრალურ pH მნიშვნელობებზე (7.0-7.2). ასევე არსებობს ფერმენტები, რომლებიც მუშაობენ მხოლოდ მჟავე გარემოში ან მხოლოდ ტუტეში. ასე რომ, უჯრედის ლიზოსომებში შენარჩუნებულია დაბალი pH, რომლის დროსაც ჰიდროლიზური ფერმენტების აქტივობა მაქსიმალურია. თუ ისინი შემთხვევით შედიან ციტოპლაზმაში, სადაც გარემო უკვე უფრო ახლოსაა ნეიტრალურთან, მათი აქტივობა შემცირდება. ასეთი დაცვა „თვითჭამისგან“ემყარება ჰიდროლაზების მუშაობის თავისებურებებს.
აღსანიშნავია კოენზიმის და კოფაქტორის მნიშვნელობა ფერმენტების შემადგენლობაში. ვიტამინების ან ლითონის იონების არსებობა მნიშვნელოვნად მოქმედებს გარკვეული სპეციფიკური ფერმენტების ფუნქციონირებაზე.
ფერმენტის ნომენკლატურა
სხეულის ყველა ფერმენტს, როგორც წესი, ასახელებენ იმის მიხედვით, რომ მიეკუთვნება რომელიმე კლასს, ისევე როგორც სუბსტრატს, რომლითაც ისინი რეაგირებენ. ზოგჯერ, სისტემატური ნომენკლატურის მიხედვით, სახელში გამოიყენება არა ერთი, არამედ ორი სუბსტრატი.
ზოგიერთი ფერმენტის სახელების მაგალითები:
- ღვიძლის ფერმენტები: ლაქტატი-დეჰიდროგენაზა, გლუტამატ დეჰიდროგენაზა.
- ფერმენტის სრული სისტემატური დასახელება: lactate-NAD+-oxidoreduct-ase.
არის ასევე ტრივიალური სახელები, რომლებიც არ იცავენ ნომენკლატურის წესებს. მაგალითებია საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები: ტრიფსინი, ქიმოტრიფსინი, პეპსინი.
ფერმენტის სინთეზის პროცესი
ფერმენტების ფუნქციები განისაზღვრება გენეტიკურ დონეზე. ვინაიდან მოლეკულა ძირითადად ცილაა, მისი სინთეზი ზუსტად იმეორებს ტრანსკრიფციისა და ტრანსლაციის პროცესებს.
ფერმენტების სინთეზი ხდება შემდეგი სქემის მიხედვით. ჯერ დნმ-დან იკითხება ინფორმაცია სასურველი ფერმენტის შესახებ, რის შედეგადაც იქმნება mRNA. მესინჯერი რნმ კოდირებს ყველა ამინომჟავას, რომელიც ქმნის ფერმენტს. ფერმენტების რეგულირება შეიძლება მოხდეს დნმ-ის დონეზეც: თუ კატალიზებული რეაქციის პროდუქტი საკმარისია, გენის ტრანსკრიფცია ჩერდება და პირიქით, თუ პროდუქტის საჭიროებაა, ტრანსკრიფციის პროცესი აქტიურდება.
მას შემდეგ, რაც mRNA უჯრედის ციტოპლაზმაში მოხვდება, იწყება შემდეგი ეტაპი - ტრანსლაცია. ენდოპლაზმური ბადის რიბოსომებზე სინთეზირებულია პირველადი ჯაჭვი, რომელიც შედგება ამინომჟავებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია პეპტიდური ბმებით. თუმცა, პირველადი სტრუქტურის ცილის მოლეკულა ჯერ კიდევ ვერ ასრულებს ფერმენტულ ფუნქციებს.
ფერმენტების აქტივობა დამოკიდებულია ცილის სტრუქტურაზე. იმავე ER-ზე ხდება ცილების გადახვევა, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ჯერ მეორადი, შემდეგ კი მესამეული სტრუქტურები. ზოგიერთი ფერმენტის სინთეზი უკვე ამ ეტაპზე ჩერდება, თუმცა კატალიზური აქტივობის გასააქტიურებლად ხშირად საჭიროაკოენზიმის და კოფაქტორის დამატება.
ენდოპლაზმური ბადის გარკვეულ უბნებში ერთვის ფერმენტის ორგანული კომპონენტები: მონოსაქარიდები, ნუკლეინის მჟავები, ცხიმები, ვიტამინები. ზოგიერთი ფერმენტი ვერ მუშაობს კოენზიმის არსებობის გარეშე.
კოფაქტორი გადამწყვეტ როლს ასრულებს ცილის მეოთხეული სტრუქტურის ფორმირებაში. ფერმენტების ზოგიერთი ფუნქცია ხელმისაწვდომია მხოლოდ მაშინ, როდესაც ცილა აღწევს დომენის ორგანიზაციას. ამიტომ მათთვის ძალზე მნიშვნელოვანია მეოთხეული სტრუქტურის არსებობა, რომელშიც რამდენიმე ცილოვან გლობულს შორის დამაკავშირებელი რგოლი ლითონის იონია.
ფერმენტების მრავალი ფორმა
არის სიტუაციები, როდესაც აუცილებელია რამდენიმე ფერმენტის არსებობა, რომლებიც ახდენენ ერთიდაიგივე რეაქციის კატალიზებას, მაგრამ განსხვავდებიან ერთმანეთისგან ზოგიერთი პარამეტრით. მაგალითად, ფერმენტს შეუძლია იმუშაოს 20 გრადუსზე, მაგრამ 0 გრადუსზე ის ვეღარ შეასრულებს თავის ფუნქციებს. რა უნდა გააკეთოს ცოცხალმა ორგანიზმმა ასეთ ვითარებაში გარემოს დაბალ ტემპერატურაზე?
ეს პრობლემა ადვილად გვარდება ერთდროულად რამდენიმე ფერმენტის არსებობით, რომლებიც ახდენენ ერთიდაიგივე რეაქციის კატალიზებას, მაგრამ მოქმედებენ სხვადასხვა პირობებში. არსებობს ფერმენტების მრავალი ფორმის ორი ტიპი:
- იზოფერმენტები. ასეთი პროტეინები კოდირებულია სხვადასხვა გენით, შედგება სხვადასხვა ამინომჟავებისგან, მაგრამ ახდენენ ერთიდაიგივე რეაქციის კატალიზებას.
- ჭეშმარიტი მრავლობითი ფორმები. ეს ცილები ტრანსკრიბირებულია ერთი და იგივე გენიდან, მაგრამ პეპტიდები მოდიფიცირებულია რიბოსომებზე. გამომავალი არის ერთი და იგივე ფერმენტის რამდენიმე ფორმა.
Bშედეგად, მრავლობითი ფორმების პირველი ტიპი ყალიბდება გენეტიკურ დონეზე, ხოლო მეორე ტიპი ყალიბდება პოსტტრანსლაციურ დონეზე.
ფერმენტების მნიშვნელობა
მედიცინაში ფერმენტების გამოყენება მცირდება ახალი წამლების გამოყოფამდე, რომლებშიც ნივთიერებები უკვე სწორი რაოდენობითაა. მეცნიერებს ჯერ არ უპოვიათ საშუალება ორგანიზმში დაკარგული ფერმენტების სინთეზის სტიმულირებისთვის, მაგრამ დღეს ფართოდ არის ხელმისაწვდომი წამლები, რომლებიც დროებით ავსებენ მათ დეფიციტს.
უჯრედში არსებული სხვადასხვა ფერმენტები ახორციელებს სიცოცხლის შენარჩუნების მრავალფეროვან რეაქციას. ერთ-ერთი ასეთი ენიზმია ნუკლეაზების ჯგუფის წარმომადგენლები: ენდონუკლეაზები და ეგზონუკლეაზები. მათი ამოცანაა უჯრედში ნუკლეინის მჟავების მუდმივი დონის შენარჩუნება, დაზიანებული დნმ-ისა და რნმ-ის მოცილება.
არ დაივიწყოთ ისეთი ფენომენი, როგორიცაა სისხლის შედედება. როგორც დაცვის ეფექტური ღონისძიება, ეს პროცესი მრავალი ფერმენტის კონტროლის ქვეშ იმყოფება. მთავარია თრომბინი, რომელიც გარდაქმნის არააქტიურ ცილოვან ფიბრინოგენს აქტიურ ფიბრინად. მისი ძაფები ქმნის ერთგვარ ქსელს, რომელიც ბლოკავს ჭურჭლის დაზიანების ადგილს, რითაც ხელს უშლის სისხლის გადაჭარბებულ დაკარგვას.
ფერმენტები გამოიყენება მეღვინეობაში, მწიფდებაში, მრავალი ფერმენტირებული რძის პროდუქტების მისაღებად. საფუარი შეიძლება გამოვიყენოთ გლუკოზისგან ალკოჰოლის დასამზადებლად, მაგრამ ამ პროცესის წარმატებით მიმდინარეობისთვის მისგან მიღებული ექსტრაქტი საკმარისია.
საინტერესო ფაქტები, რომლებიც არ იცოდით
- სხეულის ყველა ფერმენტს აქვს უზარმაზარი მასა - 5000-დან1000000 დიახ. ეს გამოწვეულია მოლეკულაში ცილის არსებობით. შედარებისთვის: გლუკოზის მოლეკულური წონაა 180 და, ნახშირორჟანგი კი მხოლოდ 44 და.
- დღეისათვის აღმოაჩინეს 2000-ზე მეტი ფერმენტი, რომლებიც ნაპოვნია სხვადასხვა ორგანიზმის უჯრედებში. თუმცა, ამ ნივთიერებების უმეტესობა ჯერ კიდევ ბოლომდე არ არის გასაგები.
- ფერმენტული აქტივობა გამოიყენება სარეცხის ეფექტური სარეცხი საშუალებების წარმოებისთვის. აქ ფერმენტები ასრულებენ იგივე როლს, როგორც ორგანიზმში: ისინი ანადგურებენ ორგანულ ნივთიერებებს და ეს თვისება ეხმარება ლაქების წინააღმდეგ ბრძოლაში. რეკომენდებულია მსგავსი სარეცხი ფხვნილის გამოყენება არაუმეტეს 50 გრადუს ტემპერატურაზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს დენატურაციის პროცესი.
- სტატისტიკის მიხედვით, მსოფლიოში ადამიანების 20% განიცდის რომელიმე ფერმენტის ნაკლებობას.
- ფერმენტების თვისებები ცნობილი იყო ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, მაგრამ მხოლოდ 1897 წელს ადამიანებმა გააცნობიერეს, რომ არა თავად საფუარი, არამედ მათი უჯრედებიდან ამოღებული ექსტრაქტი შეიძლება გამოიყენონ შაქრის ალკოჰოლში დასადუღებლად.
