Начались отрабатываться функции ферментов в живых существах многие сотни миллионов лет назад. Жизнь создавалась от простого организма к сложному, усложнялись и функции ферментов. Гениальный конструктор Природа имела время и возможность отобрать для всего живого единственно правильные компоненты.
Что же такое ферменты? Это разновидность белков, которые находятся во всех клетках и тканях организма. Часть мы получаем при рождении, часть получаем извне — с пищей. Всего их более пяти тысяч наименований и у каждого свои специфические функции. Это биологические катализаторы. Но есть небольшая группа небелковых катализаторов, их также относят к ферментам.
Изучением ферментов занимается наука энзимология. Я не буду забрасывать тебя терминами и подробностями, мы пройдемся по теме только обзорно.
Удивительные события происходят весной. Вдруг из земли начинает появляться растительность. Какая-то мелкая невзрачная семечка оживает и начинает прорастать и стремиться вверх. А если на ее пути оказывается асфальт или бетонная плита, то ей это нипочем! Рвет все на своем пути! Что там было-то: горсточка земли, капля воды и вот эта семечка…Откуда в ней столько силы из…ниоткуда?! Где они взялись? Ответ такой: это работа ферментов! Вот нам на кого молиться надо в самом прямом смысле этого слова! Вот благодаря чему существует на нашей планете жизнь. И также благодаря ферментам она изменяется.
Основой всех жизненных процессов в организме лежат тысячи химических реакций. Будучи катализаторами, ферменты влияют на реакции в обе стороны — ускоряют или понижают. Некоторые работают сами, а некоторым нужны помощники небелкового происхождения — микроэлементы и витамины. Причем биологические ферменты работают гораздо эффективнее. Одни ферменты имеют узкую специализацию, другие могут участвовать в нескольких процессах. Работают они с разной скоростью, одни проводят в минуту 30 операций, другие тысячи, а один, рекордсмен — 36 миллионов операций за ту же минуту.
На активность ферментов влияет «обстановка» в организме и отдельных клетках: кислотность среды, давление, концентрация солей. Все они функционируют в узком температурном режиме — наиболее эффективно при режиме от 36 до 37 градусов. При температуре замерзания воды замирают всякие реакции, а при нагревании от 50 градусов и выше — ферменты просто разрушаются. Причина? Белки ведь, поэтому обладают всеми их свойствами.
Время жизни ферментов очень короткое — от нескольких минут (пока выполнится необходимая реакция), до нескольких часов и даже суток. А значит, должен быть налажен непрерывный поток поступающих в организм ферментов. Существуют два основных источника: из продуктов питания и восполнение ферментов самим организмом в результате обмена веществ. Поскольку ферменты являются белками, то для их созидания необходимы определенные аминокислоты.
И тут мы подходим к удивительной вещи. Мутации организма. Ты наверняка слышал, что где-то,… как-то,… чего-то там…а потом… Вот он, ответ: во всем виноваты ферменты! Вернее — неправильное питание, которое ведет к нехватке аминокислот, необходимых для синтеза ферментов. Поскольку ты уже знаешь, что аминокислоты — это кирпичики, из которых построены молекулы белка, то делай выводы.
Как же все происходит?
Чтобы ферменты и ферментные системы организма работали нормально, требуется регулярное поступление пищи вместе с минералами и витаминами.
Каждая аминокислота входит в состав молекулы, которая называется геном. Таких генов у человека около 3 миллиардов. Тысячи таких молекул-генов создают хромосому. У гена человека две основные задачи — самовоспроизводство и производство ферментов. После разделения материнской клетки на две дочерние, химический состав клетки и задачи генов соответствуют изначальным.
Аминокислоты не имеют вид шарика, они представляют собой цепи атомов или группы атомов, соединенных в заранее «спроектированном» порядке. Такой себе живой трансформер. Созданный в клетке фермент имеет активный центр, то есть определенным образом расположенные атомы. При химической реакции активный центр, словно недостающий пазл, входит в нужную нишу и процесс пошел. Оставшиеся не удел части аминокислоты снова соединятся между собой и могут участвовать в следующей реакции. Или утилизируются.
Как ты уже знаешь, аминокислоты есть заменимые, которые можно воспроизвести в организме, а есть незаменимые, которые могут поступить в организм только извне. Представь себе ситуацию, что какая-либо незаменимая аминокислота в организм поступать перестала. А она необходима для создания части этого самого активного центра! Что будет? Изменится аминокислотная последовательность фермента. То есть нужной реакции как таковой попросту не произойдет и при разделении клетки на две дочерние в наследство последним достается дефективный фермент. Это — врожденные ошибки метаболизма. В результате мутирует ген, который начинает воспроизводство несколько иного белка. На данное время наукой установлено, что один ген может кодировать до 40 000 разных белков. А поскольку гены управляют химией клетки, то происходит мутация в организме. Например, появление альбиносов связано с прекращением выработки фермента, отвечающего за одну из стадий пигментирования. Но есть глобальные мутации. Наука считает, что 90 миллионов лет назад в результате мутации разошлись пути мышей и приматов. А 6 миллионов лет назад по самостоятельному пути пошли шимпанзе и предки человека.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу