Отличительные признаки ферментативного и химического катализа

1. Скорость ферментативного катализа намного выше, чем небиологического. Например, энергия активации реакции разложения перекиси водорода

H2O2 → H2O + ½O2

равна 75,3 кДж/моль, поэтому самопроизвольное разложение протекает настолько медленно, что выделяющийся кислород визуально незаметен. При добавлении неорганического катализатора – железа или платины – энергия активации снижается до 54,1 кДж/моль, реакция ускоряется в тысячи раз и становится заметной по выделению пузырьков кислорода. Фермент катализа, разлагающий перекись водорода, снижает энергию активации более чем в 4 раза и ускоряет реакцию разложения в миллиард раз. Реакция протекает настолько бурно, что раствор от выделяющегося кислорода буквально вскипает. Наконец, одна-единственная молекула фермента может катализировать при обычной температуре превращение от тысячи до миллиона молекул вещества в минуту. Эта скорость катализа недостижима для небиологических катализаторов.

2. Ферменты обладают высокой специфичностью, направляя превращение вещества в строгое русло.

3.Ферментативные процессы не дают побочных реакций, для них характерен 100 %-ный выход целевого продукта.

4. Ферменты катализируют реакции в мягких условиях (физиологических), т.е. при обычном давлении, небольшой температуре и значениях pH, более близких к нейтральным, однако весьма чувствительна к сдвигам pH среды и изменению температуры.

5. Ферменты регулируемы. То есть они могут изменять свою активность под воздействием ряда факторов, изменяя количественные выходы продуктов. Регуляция ферментативных систем лежит в основе координации всех процессов метаболизма во времени и пространстве, что обеспечивает воспроизведение живой материи и стабилизацию внутриклеточной среды.

6. Скорость ферментативных реакций прямо пропорциональна количеству фермента, поэтому недостаток фермента в организме означает низкую скорость превращения какого-либо соединения, и наоборот, одним из путей приспособления организма является увеличение количества требуемого фермента.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: