Biologia - repetytorium dla kandydatów na akademie medyku
posrńd dziew iczych skal spowodował powstanie energii elektrycznej. A przecież wystarczy owii rzek ująć w ramy stałych brzegów, skierować lak, aby spadek byl najkorzystniejszy i po drodze umicicij szereg turbin - wówczas urządzenia te przemienią energią mechaniczną rzeki w energią elektryczną, Podobnego typu „urządzenia" wystąpują właśnie w komórkach są to enzymy. Poszczególne procesy chemiczne i energetyczne, które mogą zachodzić również w przyrodzie nieożywionej bądj w laboratorium (ale wówczas, gdy spełnione są określone warunki, jak gdyby cały szereg „sprzyjających zbiegów okoliczności”), w komórce przebiegają w sposób uporządkowany sekwencyjnie i przestrzennie, a są przy tym wyzwalane bądź hamowane przez enzymy czyli biokalalizaloty.
Katalizator to substancja regulująca szybkość przebiegu reakcji chemicznej, nie wpływ ająca jednak na wynik końcowy reakcji i nie zużywająca się w jej przebiegu
Katalizatorami może być wiele substancji chemicznych, tak organicznych, jak i nieorganicznych. Powszechnie znane są katalityczne właściwości sproszkowanych metali, np. żelaza, platyny, niklu, palladu, które stosuje sią w przemyśle (np. przy oczyszczaniu ropy naftowej, w procesach detoksykacji spalin w samochodzie itp.). Dobrym katalizatorem w wielu reakcjach jest również woda. Reakcja powstawania chlorowodoru: H, + Cl, - 2HCI nie zachodzi, gdy oba gazy zmieszamy ze sobą w stanie suchym. Natomiast dodanie minimalnej ilości wody sprawia, że reagują one ze sobą gwałtownie. Prawdopodobnie woda - jako katalizator - odegrała istotną rolą w pradziejach życia na Ziemi.
5.1.1. Budowa i właściwości
Biokatalizatory czyli enzymy (fermenty) powstają w przyrodzie w organizmach żywych choć oddziaływać mogą również poza żywym organizmem. Substancja, na którą działa enzym, nosi U, zaś substancja powstająca w wyniku reakcji to produkt.
Każdy enzym zbudowany jest z białka, aczkolwiek w skład enzymu wchodzić mogą poza tym liczne związki nie będące białkami
Białkami prostymi - a wiąc proteinami - są jedynie niektóre enzymy, jak np. pepsyna (składnik
czy ureaza (powodująca rozkład mocznika). Większość enzymów to białka złożone: glikoproteiny. lipoproteiny, nuklcoprołciny. W przypadku chromoprotein enzym ma określoną barwą, np. zieloną czerwoną, niebieską itp. Część białkową takiego fermentu określamy nazwaapoenzymu. natomiast część niebiałkowa daje się często oddzielić jako tzw. koenzym. Obie części razem tworzą holoenzym (gr. holos — cały). Koenzym może być trwale połączony z białkiem - wówczas tworzy tzw. grupę prostetyczna. Niektóre koenzymy, np. NADH, ATP - wykazują swoje właściwości katalityczne jako tzw. donory (dawcy) wodoru bądź odpowiednich grup chemicznych dopiero w systemach złożonych z dwóch enzymów; określa się je wówczas mianem kosubstratów.
Większość koenzymów stanowią witaminy. Na przykład witamina B, (ryboflawina) łączy * z cząsteczką ADP (adenozynodifosforanu) tworząc tzw. dinukleotyd flawinóadeninowy (FADh będący koenzymem kilku dehydrogenaz, a więc enzymów odszczepiających wodór od innych cząsteczek (rys. 5-2). Witamina H (biotyna) jest częścią koenzymów wchodzących w skład karboksybł (enzymów przyłączających grupę COj do niektórych związków).
Zarówno apoenzym. jak i koenzym nie mogą działać oddzielnie i dopiero przez ich połączeń* powstaje aktywny enzym. Niektóre koenzymy dla swej aktywności wymagają obecności pewny*