Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Изучение природы биокатализаторов и биокаталитических процессов

В конце XIX в. были накоплены данные о механизмах, с большой легкостью осуществляющих различные химические процессы в организме, но которые чрезвычайно затруднены вне его. На ранних этапах развитая учения о биокатализаторах — ферментах, или энзимологии (от слова «энзим» — другого названия, предложенного для обозначения действующих в организмах биокатализаторов), было распространено мнение, что ферменты определяют течение лишь некоторых процессов, связанных с разложением пищевых продуктов в желудочно-кишечном тракте или с осуществлением некоторых узловых реакций биологического окисления или брожения. Мысль об универсальности ферментативных механизмов, об исключительной роли ферментов в осуществлении процессов жизнедеятельности утвердилась не сразу. Не сразу возникло и представление о том, что биокаталитические процессы принципиально не отличаются от химических реакций, являются их разновидностью, что биокатализаторы — это органические соединения определенной белковой природы. Доказательство, что ферментативные реакции являются разновидностью химических, имело принципиальное значение в борьбе с виталистическими воззрениями в биологии.
В 1894 г., исследуя строение Сахаров, Э.Фишер пришел к выводу, что' ферменты по-разному действуют на различные по своему строению молекулы. Это явление теперь называют специфичностью действия ферментов. Э. Фишер в своих работах преследовал совершенно определенные цели: он стремился получить еще одно доказательство идентичности полученных им синтетических продуктов и настоящих природных белков. Но знание принципа строения Сахаров, а затем и полипептидов и белков, для которых он также использовал результаты исследований, позволило ему заметить то, на что не обратили внимание другие: разные вещества по-разному атаковались ферментами, а последние в свою очередь действовали строго на определенные вещества или химические связи. Это открытие сделало ж возможным изучение предела действия ферментов и внесло четкость в характеристику отдельных биокаталитических реакций и ферментативных систем.
Открытие Э. Фишера стало еще более веским после того, как Э. Армстронг установил (1904), что специфичность проявляется и в процессах торможения ферментативной активности аналогами субстрата. Эти работы, а также исследования В. Брауна (1902) привели к созданию гипотез о фермент субстратных взаимодействиях, что позволило развить глубокие представления о кинетике и механизме ферментативного действия. Так, уже в 1903 г. подобные исследования начал В. Анри, в 1913 г. JI. Михаэлис и М. Ментен разработали первую кинетическую теорию действия ферментов. С. Серенсен (1909) показал зависимость активности ферментов от значения рН, a Л. Михаэлис (1914) заложил основы кинетики ферментативных реакций. Это позволило перейти к планомерному изучению факторов, влияющих на активность ферментов. Необходимо отметить, что это произошло до того, как первые ферменты были получены в чистом виде. И хотя уже в 1906 г. русский биохимик А. Д. Розенфельд получил препарат кристаллической оксидазы из редьки и высказал предположение о белковой природе ферментов, этот факт, опубликованный в медицинском журнале, остался неизвестным биохимикам и забытым.
В 20-х годах XX в. еще существовали сомнения в белковой природе ферментов. Они рассматривались как низкомолекулярные вещества, обладающие каталитической активностью и соединенные с белковым (или даже не обязательно белковым) коллоидным носителем. Активно поддерживал такую точку зрения Р. Вильштеттер, безуспешно пытавшийся получить чистые препараты ферментов с помощью разнообразных, в том числе адсорбционных, методов очистки. Эти сомнения были отброшены после выделения Д. Самнером в 1926 г. кристаллического фермента—уреазы из бобов Канавал-лии, активного фермента, разлагающего мочевину. В последующее десятилетие исследователи получили большое число кристаллических ферментов (Д. Самнер, Г. Нортроп и др.), доказав их белковую природу. Так был решен вопрос о природе биокатализаторов.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.