Стр. 56 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

Глава 2
ФЕРМЕНТЫ
Истоки энзимологии (учения о ферментах, или энзимах) восходят к технологичес­
ким процессам, применявшимся человеком еще на заре цивилизации, таким, как
спиртовое брожение, вызываемое дрожжами, использование проросших зерен яч­
меня (солода) для осахаривания крахмалистого сырья, применение заквасок при
изготовлении хлеба. Слово
фермент
происходит от латинского
fermentum
— заквас­
ка; другое название ферментов — энзимы, происходит от греческого
еп zyme
— в
дрожжах.
В 1814 г. член Петербургской Академии наук К. С. Кирхгоф обнаружил, что
вытяжка из солода вызывает превращение крахмала в более простые сахара. Ина­
че говоря, впервые был получен препарат фермента в виде раствора, а не в соста­
ве живых клеток. В 1897 г. немецкий ученый Э. Бухнер прессованием растертых
дрожжей получил сок, который также не содержал клеток, но был способен вызы­
вать спиртовое брожение. Такого рода опыты утвердили представление о том, что
в живых клетках содержатся вещества, катализирующие определенные реакции,
и что эти вещества можно выделять из клеток и изучать методами химии. В 30-х
годах XX в. некоторые ферменты были получены в высокоочищенном кристалли­
ческом состоянии. По химической природе кристаллы оказались белковыми, и
это послужило первым надежным доказательством того, что ферменты представ­
ляют собой белки.
СУЩНОСТЬ КАТАЛИЗА
История изучения ферментов тесно переплетается с историей изучения катали­
за вообще. Напомним, что катализом называют ускорение химической реакции,
вызванное добавлением малых, нестехиометрических количеств определенно­
го вещества — катализатора. Например, платина ускоряет разложение пероксида
водорода на кислород и воду, кислоты ускоряют разложение белков на аминокисло­
ты, крахмала на глюкозу, мочевины на CO2и NH3, и т. д. После завершения реакции
катализатор обнаруживается в смеси в том же количестве, в каком был добавлен.
Шведский химик Я. Берцелиус в 1835 г. опубликовал работу, в которой сопостав­
лял такие процессы, как брожение, действие солода на крахмал, переваривающее