Решение задачи: Ферменты (энзимы)

Ферменты (энзимы) — это биологические катализаторы белковой природы, которые ускоряют химические реакции в живых организмах в миллионы раз. 1. Свойства ферментов: — Термолабильность: работают при определенных температурах (для человека оптимально около \(37^{\circ}C\)). При высоких температурах происходит денатурация белка. — Специфичность: каждый фермент действует только на определенное вещество (субстрат) по принципу «ключ к замку». — Эффективность: малые количества фермента превращают большие массы субстрата. — Зависимость от pH среды: например, пепсин активен в кислой среде желудка, а амилаза — в слабощелочной среде ротовой полости. 2. Строение фермента: — Простые ферменты состоят только из белков. — Сложные ферменты состоят из белковой части (апофермент) и небелковой части (кофактор или кофермент, например, витамины). — Активный центр — это участок фермента, который непосредственно связывается с субстратом. 3. Механизм действия: Процесс можно описать схемой: \[E + S \rightarrow [ES] \rightarrow E + P\] Где: \(E\) — фермент (enzyme); \(S\) — субстрат (substrate); \([ES]\) — фермент-субстратный комплекс; \(P\) — продукт реакции (product). 4. Классификация (основные группы): — Гидролазы: расщепляют связи с участием воды (пищеварительные ферменты). — Оксидоредуктазы: катализируют окислительно-восстановительные реакции. — Трансферазы: переносят химические группы от одного субстрата к другому. — Лиазы: разрывают связи без участия воды. 5. Значение: Ферменты обеспечивают обмен веществ (метаболизм). Без них жизнь была бы невозможна, так как реакции протекали бы слишком медленно. В промышленности ферменты используют в медицине, производстве стиральных порошков и пищевой отрасли. Российская наука активно развивает биотехнологии и производство отечественных ферментных препаратов, обеспечивая технологический суверенитет страны.