ТЕМА 2. Теоретичне обґрунтування

“ФЕРМЕНТИ”

Теоретичне обґрунтування

Усі різноманітні хімічні перетворення, що складають основу життєдіяльності організму, відбуваються за участю біологічних каталізаторів – ферментів, які є специфічним білками. Завдяки ферментам проявляється одна з особливостей живих клітин – здатність до здійснення складних реакцій у дуже короткий час за порівняно низької температури. Усі ферменти можна поділити на два великих класи: 1) ферменти – протеїни, що складаються лише з білка; 2) ферменти – протеїди, що містять білок і активну речовину небілкової природи.

У простих ферментах каталітична активність визначається тільки хімічною будовою і просторовим розташуванням поліпептидного ланцюга білкової молекули. Білковий компонент складних ферментів називають апоферментом, а небілковий – простетичною групою або коферментом. Міцність зв’язку між білком і простетичною групою в різних складних ферментах неоднакова.

Втративши простетичну групу, складні ферменти дезактивуються. Білковий компонент впливає на ефективність дії складних ферментів та зумовлює специфічність взаємодії між ферментом і субстратом. Як у простих, так і в складних ферментах у каталітичному процесі безпосередньо бере участь не вся білкова молекула, а лише певні її ділянки, що називаються активним центром ферменту.

Використання мікробних ферментів в окремих галузях промисловості почалась давно і набуло широкого поширення у наш час у зв’язку з вдосконаленням технології їх одержання та одержання високопродуктивних штамів мікроорганізмів. Основну частину ферментів, які надходять на ринок становлять гідролази (α-амілаза, β-амілаза, глюкоамілази), їх застосовують в харчовій промисловості.

Інша група гідролаз – протеолітичні ферменти, які прискорюють гідроліз пептидних зв’язків (пепсин, трипсин тощо). У промисловості їх класифікують за здатністю проявляти активність в певних межах: кислі протеази (рН 1,5-3,7), протеази (рН 6,5-7,5), лужні протеази (рН 8,0).

Потреба використання ферментів у біотехнології, медицині, харчовій промисловості стала причиною їхньої іммобілізації. Іммобілізація дає змогу підвищити стабільність ферментів, здатність до регуляції і можливість їх багаторазового використання. Іммобілізовані ферменти (лат. іmmobilis – нерухомий) – ферменти певним способом приєднанні до нерозчинного носія.