Каталізатори та ферменти

Каталізатором, або ферментом (у разі біохімічної реакції), називається речовина, що допомагає протікання хімічної реакції, але не змінюється в ході її.

Швидкість перебігу хімічної реакції можна значно збільшити, якщо додати речовина, яка бере участь в цій реакції, але при цьому саме не витрачається. Щоб краще це зрозуміти, уявімо собі роботу брокера по операціях з нерухомістю. Брокер знаходить і збирає разом людей, що бажають продати будь-яке майно, і людей, бажаючих його купити, таким чином сприяючи його продажу та передачі іншому власнику. При цьому сам брокер в ході операції нічого реально не купує і не продає. Так само і каталізатор, або фермент, сприяє протікання реакції між двома речовинами, але до кінця реакції залишається в первісному вигляді.

подалі, найвідоміший каталізатор знаходиться у нас в машині, в каталітичному нейтралізаторі відпрацьованих газів. Він являє собою дрібнопористий металеву сітку, зроблену з паладію і платини, через яку пропускаються вихлопи з автомобільного двигуна. Ці метали каталізують ряд хімічних взаємодій. По-перше, вони абсорбують окис вуглецю (CO), окис азоту (NO) і кисень, причому кожна молекула NO розпадається на складові її атоми. CO з'єднується з атомом кисню, утворюючи діоксид вуглецю, а атоми азоту з'єднуються, і виходять молекули азоту. У той же час надлишок кисню дає можливість вуглеводнів, не до кінця що згоріли в автомобільних циліндрах, повністю окислитися до діоксиду вуглецю і води. Ось так вихлопні гази, які містять окис вуглецю (смертельна отрута) і речовини, що призводять до кислотних дощів, а також незгорілі фрагменти вихідних молекул бензину, перетворюються у відносно нешкідливу суміш діоксиду вуглецю, азоту та води.

Щоб зрозуміти дію ферментів, необхідно знати, що для взаємодії складних органічних молекул недостатньо їх простого контакту. Щоб реакція протікала, певні атоми в зближуються молекулах повинні бути правильно зорієнтовані один щодо одного (так само як ключ певним чином повинен бути вставлений в замок), тільки тоді зможуть утворитися хімічні зв'язку. Тобто для хімічних процесів, що протікають у біологічних системах (див. Біологічні молекули), надзвичайно важливу роль відіграє просторова геометрія.

В біохімії украй мала ймовірність того, що дві складні молекули, надані самі собі, випадково виявляться один щодо одного в правильної орієнтації, необхідної для взаємодії. Щоб така реакція протікала з відчутною швидкістю, потрібна допомога молекул певного типу -- ферментів. Фермент притягує до себе дві інші молекули і утримує їх в правильному положенні, щоб взаємодія відбулося. Як тільки реакція відбулася, фермент звільняється і повторює ті ж дії з іншим набором молекул. Всі ферменти в біологічних системах є білки, які можуть приймати різноманітні складні форми. Як і всі білки, вони закодовані в ДНК і як ферментів керують швидкістю протікання хімічних реакцій.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://elementy.ru/