В процессе жизни в клетках и тканях растений непрерывно происходят разнообразные химические реакции превращения одних веществ в другие. Они протекают в растениях легко и быстро, тогда как вне организма подобные реакции идут с трудом и требуют значительной затраты энергии. Это объяснятся тем, что в протоплазме и ядрах клеток имеются специфические органические катализаторы, называемые ферментами, или энзимами

Ферменты – сложные вещества белковой природы. Они ускоряют ход химических превращений, а сами при этом почти не расходуются. В отличие от неорганических катализаторов ферменты нередко сами участвуют в химических превращениях веществ, образуя промежуточные нестойкие соединения с теми веществами, на которые они воздействуют. Состояние раздробления в коллоидном растворе, где находятся ферменты, создает огромную поверхность соприкосновения их с веществом, подвергающимся превращению. Ферменты обеспечивают согласованность и последовательность реакций обмена веществ.

По особенностям строения ферменты разделяют на:

  • однокомпонентные,
  • двухкомпонентные.

Однокомпонентные ферменты состоят целиком из вещества белковой природы. Это ферменты амилаза, пепсин и др. Двухкомпонентные ферменты более распространены и состоят из более крупной части белкового характера (апофермент, или носитель) и более мелкой части из низкомолекулярного специфического вещества небелкового характера (кофермент, или простетическая группа). Ряд ферментов содержит в качестве простетической группы тот или иной витамин (В1, В2, РР и др.).

На скорость ферментных реющий наибольшее влияние оказывают температура и кислотность среды. Для каждого фермента существует оптимальная температура и оптимальное рН среды. Обычно оптимальная температура находится в пределах 40-50°. Ферменты способны действовать и при температурах ниже 0°. При высоких температурах (около 100°) ферменты окончательно становятся недеятельными из-за денатурации белкового компонента. 

Особенностью ферментов является специфичность их действия (крахмал осахаривается только амилазой, клетчатка – только цитазой и т. п.). Название фермента обычно составляют из названия расщепляемого вещества с добавлением суффикса аза. Например, мальтоза – мальтаза, целлюлоза – целлюлаза. Ферменты распространены во всех живых клетках разнообразных растений. Они встречаются в корнях, стеблях, листьях, цветках, плодах. Особенно много их в растущих клетках, например, в прорастающих семенах, в пыльцевых зернах и др. Издавна известно применение солода в пивоваренном производстве. Не только высшие растения богаты ферментами, но и все низшие. В настоящее время известно около 450 различных ферментов.

В зависимости от характера действия все ферменты относят к следующим пяти основным группам.

  1. Гидролазы и фосфорилазы. К гидролазам относится наиболее обширная группа ферментов, которые расщепляют сложные органические соединения на более простые при участии воды (диастаз, липаза, целлюлаза; инулиназа, инвертаза, протеаза, папаиназа, танназа и др.). Фосфорилазы расщепляют сложные органические соединения на более простые при участии фосфорной кислоты (крахмальная фосфорилаза и сахарозная фосфорилаза). 
  2. Ферменты расщепления. Эти ферменты ускоряют реакции отщепления воды, или отщепления углекислого газа, или аммиака (каталаза, угольная ангидраза, карбоксилаза и др.).
  3. Окислительно-восстановительные ферменты. Ферменты этой группы осуществляют окислительно-восстановительные реакции в процессе дыхания и при брожениях (дегидразы, оксидазы и пероксидаза). 
  4. Ферменты переноса, или феразы. Ферменты переноса с одних органических соединений на другие аминных и метильных групп, аминокислот, остатков фосфорной кислоты и остатков моносахаридов (аминофераза, фосфофераза и др.). 

Ферменты изомеризации. Ферменты этой группы способствуют превращению различных органических соединений в их изомеры (изомераза фосфотриоз, фосфорибоизомераза).

© 2015-2018 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх