Ферменты

Ферменты (лац.: fermentum) або энзімы (грэч. ζύμη, ἔνζυμον — дрожджы, закваска) — звычайна бялковыя малекулы або малекулы РНК (рыбазімы) ці іх комплексы, якія паскараюць (каталізуюць) хімічныя рэакцыі ў жывых сістэмах. Рэагенты ў рэакцыі, якая каталізуецца ферментамі, называюцца субстратамі, а атрыманыя рэчывы — прадуктамі. Ферментатыўная актыўнасць можа рэгулявацца актыватарамі і інгібітарамі. Бялковыя ферменты сінтэзуюцца на рыбасомах, а РНК — у ядры.

Тэрміны «фермент» і «энзім» даўно выкарыстоўваюцца як сінонімы: першы — пераважна ў германска- і славянскамоўнай навуковай літаратуры, другі — у раманскамоўнай.

Гісторыя вывучэння

Ферментатыўныя працесы вядомыя чалавеку са старажытнасці. Браджэнне шырока выкарыстоўвалася грэкамі для атрымання віна (адкрыццё гэтага спосабу прыпісвалася богу Бахусу). Народы многіх краін з даўніх часоў валодалі мастацтвам прыгатавання хлебу, сыру, воцату на аснове перапрацоўкі расліннай і жывёльнай сыравіны. Аднак, сучасны этап у развіцці энзімалогіі адносіцца да пачатку XIX стагоддзя.

У 1814 годзе чалец Пецярбургскай Акадэміі навук К. Кірхгоф выявіў, што крухмал пераўтвараецца ў цукар пад уплывам некаторых рэчываў, якія знаходзяцца ў ячменным зерні, якое прарастае. Наступны крок у гэтым напрамку быў зроблены французскімі хімікамі А. Пайенам і Ж. Пірсо, якія ў 1833 годзе выявілі, што тэрманяўстойлівае рэчыва, якое атрымліваюць з соладавага экстракту шляхам асаджэння спіртам, валодае здольнасцю гідралізаваць крухмал; яны назвалі яго дыястазай.

У хуткім часе разгарэлася спрэчка пра прыроду браджэння, у якой удзельнічалі найбуйнейшыя прадстаўнікі прыродазнаўства таго часу. У прыватнасці, Л. Пастэр прытрымліваўся меркавання, што браджэнне выклікаецца жывымі мікраарганізмамі і, такім чынам, звязана выключна з іх жыццядзейнасцю. З іншага боку, Ю. Лібіх і К. Бэріар адстойвалі хімічную прыроду браджэння, мяркуючы, што яно звязанае з адмысловымі рэчывамі, падобнымі дыястазе (амілазе). Ё. Берцэліус у 1837 годзе выявіў, што ферменты – гэта каталізатары, якія пастаўляюць жывыя клеткі. Менавіта тады з’явіліся тэрміны “фермент” (ад лац. fermentatio - браджэнне) і “энзім” (ад грэч. ἐν ζύμη – у дрожджах). Спрэчка канчаткова вырашылася толькі ў 1897 годзе, калі браты Ганс і Эдвард Бюхнеры выявілі, што дрожджавы бясклеткавы сок (атрыманы пры расціранні дрожджаў з інфузорнай зямлёй) здольны зброджваць цукар з утварэннем спірту і CO₂. Стала зразумелым, што дрожджавы сок утрымлівае складаную сумесь ферментаў (названую зімазай), і гэтыя ферменты здольныя функцыянаваць як унутры, так і звонку клеткі. Як сказаў адзін з гісторыкаў, з’яўленне бурбалак вуглякіслага газу ў доследзе Бухнераў азначала нараджэнне сучасных біяхіміі і энзімалогіі.

Гл. таксама

• Ізамеразы