Како се зову биолошки катализатори? Ензими као биолошки катализатори

Људско тело се назива биохемијскимфабрика није узалуд. Заиста, сваког минута у њему се дешавају хиљаде, десетине и стотине хиљада процеса оксидације, цепања, редукције и других реакција. Шта им омогућава проток тако огромном брзином, пружајући свакој ћелији енергију, исхрану и кисеоник?

Појам катализатора

И у неорганској и у органској хемијиврло широко се користе посебне супстанце способне да убрзају ток хемијских реакција за неколико хиљада, а понекад и милион пута. Имена ових једињења су „катализатори“. У неорганској хемији то су метални оксиди, платина, сребро, никл и други.

Њихова главна акција је формирање привременихкомплекси са учесницима реакције, због смањења енергије активације, процес се изводи неколико пута брже. После тога, комплекс се распада, а катализатор се може уклонити из сфере у истом квантитативном и квалитативном саставу као пре почетка процеса.

Постоје две могућности за каталитичке реакције:

• хомогени - акцелератор и учесници у истом агрегатном стању;
• хетерогени - акцелератор и учесници у различитим стањима, постоји фазна граница.

Поред тога, у акцији постоје и супротни.једињења - инхибитори. Они имају за циљ успоравање потребних реакција. На пример, смањују време потребно за стварање корозије.

Биолошки катализатори се инхерентно разликују од неорганских, а њихова својства су донекле специфична. Стога је у живим системима катализа другачија.

Ензими - шта су они?

Доказано је да ако деловање посебнихсупстанце које убрзавају назначене процесе нису се одвијале унутар живих система, тада би се обична јабука у стомаку сварила око два дана. За такву количину времена започели би процеси разградње и интоксикације продуктима распадања. Међутим, то се не дешава, а воће се у потпуности прерађује за сат и по. То се постиже биолошким катализаторима, који су у великим количинама присутни у саставу сваког организма. Али шта су они и на чему се заснива таква акција?

Биолошки катализатори протеинске природе суензими. Заснивају се на сложеној структурној организацији са низом специфичних својстава. Једноставно речено, ово су јединствени протеини који су способни да смање енергију активације процеса у живим организмима и спроведу их брзином која за неколико милиона пута прелази уобичајене вредности.

Примера таквих молекула има много:

• каталазе;
• амилазе;
• оксиредуктаза;
• глукоза оксидаза;
• липаза;
• инвертаза;
• лизозим;
• протеаза и други.

Дакле, можемо закључити:ензими су биолошки катализатори протеинске природе који делују као снажни убрзивачи, омогућавајући хиљадама процеса у живим организмима да се одвијају врло великом брзином. Варење, оксидација и редукција заснивају се на њиховом деловању.

Сличности између неорганских и протеинских катализатора

Ензими као биолошки катализатори имају низ својстава сличних неорганским. То укључује следеће:

1. Убрзавају се само термодинамички могуће реакције.
2. Они не утичу на померање хемијске равнотеже у равнотежним системима, али подједнако убрзавају и директне и реверзне процесе.
3. Као резултат, у сфери реакције остају само производи; катализатор није међу њима.

Међутим, поред сличности, постоје и карактеристике ензима.

Разлике по природи

Биолошки катализатори имају неколико специфичних карактеристика:

1. Висок степен селективности. Односно, један протеин је способан да активира само одређену реакцију или групу сличних. Најчешће ради шема "ензим - супстрат једног процеса".
2. Изузетно висок степен активности, јер су неке врсте протеина способне да убрзају реакције милион пута.
3. Ензими веома зависе од услова околине.Они показују активност само у одређеном температурном опсегу. Такође је под снажним утицајем на пХ средине. Постоји крива која показује вредности минимума, максимума и оптимума у ​​погледу индикатора за сваки ензим.
4. Постоје посебна једињења која се називају ефектори, а која су способна да инхибирају природу биолошких катализатора или, обратно, позитивно утичу на њих.
5. Супстрат на коме ензим делује морабити строго одређени. Постоји теорија која се зове кључ и брава. Описује механизам деловања ензима на супстрат. Катализатор се попут кључа уграђује у супстрат својим активним центром и реакција започиње.
6. Након процеса, ензим је делимично или потпуно уништен.

Стога је очигледно да је важност протеинских катализатора изузетно велика за живе организме. Међутим, њихово деловање подлеже одређеним правилима и ограничено је оквиром услова околине.

Проучавање катализе у школи

Као део школског програма, катализатористудирао и хемију и биологију. На часовима хемије проучавају се са становишта супстанци које омогућавају спровођење индустријских синтеза, како би се добио велики број различитих производа. Биолошки катализатори су ти који се разматрају на часовима биологије. Девети степен укључује проучавање молекуларне биологије и основа биохемије. Због тога ученици у овој фази образовања добијају основе знања о ензимима као активним супстанцама у организмима живих бића.

У учионици се изводе експерименти који потврђују хемијску активност ових супстанци у одређеним температурним опсезима и пХ животне средине:

• испитивање утицаја водоник-пероксида као катализатора на сирову и кувану шаргарепу;
• утицај на месо (термички обрађено и сирово), кромпир и друге производе.

Ензими у људском телу

Сваки студент, довољно образован ипрешао линију средњег нивоа образовања, зна како се зову биолошки катализатори. Ензими у телу имају строго специфичну специјализацију. Због тога за сваки поступак можете именовати своју каталитичку супстанцу.

Дакле, сви ензими у телу могу се поделити у неколико група:

• оксидоредуктазе попут каталазе или алкохол дехидрогеназе;
• трансфераза - кеназа;
• хидролазе важне за варење: пепсин, амилаза, липопротеин липаза, естераза и други;
• лигазе, попут ДНК полимеразе;
• изомераза;
• лијазе.

Будући да сва ова једињења садрже протеинеприрода, као и комплекс витамина у саставу, тада је повећање телесне температуре испуњено денатурацијом структуре и, сходно томе, престанком свих биохемијских реакција. У овом случају, тело је близу смрти. Због тога се током болести мора срушити висока телесна температура.

Индустријска употреба протеинских катализатора

Ензими се често користе у разним индустријама:

• хемијска;
• текстил;
• храна.

На полицама продавница можете видети производе за чишћење и прашкове за прање који садрже ензиме - то су ензими који побољшавају квалитет прања одеће.

Чему служе биолошки катализатори?

Тешко је преценити њихов значај.На крају крајева, они не само да омогућавају живим организмима да живе, дишу, једу, спроводе метаболичке процесе, већ нам пружају могућност да уништавамо индустријски отпад, добијамо лекове, штитимо и чувамо своје здравље и стање животне средине.