რას უწოდებენ ფერმენტებს ქიმიაში? ბიოლოგიური ფერმენტები

ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმი არის სრულყოფილი სისტემა, რომელშიც ფაქტიურად ყოველ წუთს რაღაც ხდება და ეს პროცესები ფერმენტების მონაწილეობის გარეშე შეუძლებელია. რა არის ფერმენტები? რა როლი აქვს მათ ორგანიზმის ცხოვრებაში? რისგან არიან დამზადებული? როგორია მათი გავლენის მექანიზმი? ქვემოთ ნახავთ ყველა ამ კითხვაზე პასუხებს.

რა არის ფერმენტები?

ფერმენტები, ან ფერმენტები, როგორც მათ ასევე უწოდებენ, არის ცილოვანი კომპლექსები. ეს არის ის, ვინც მოქმედებს როგორც კატალიზატორი ქიმიური რეაქციებისთვის. სინამდვილეში, ფერმენტების როლის გადაჭარბება რთულია, რადგან ცოცხალ უჯრედში ან მთელ ორგანიზმში არც ერთი პროცესი არ შეიძლება მოხდეს მათ გარეშე.

თავად ტერმინი "ფერმენტი" შემოგვთავაზა მე-17 საუკუნეში ჰელმონტის მიერ. და მიუხედავად იმისა, რომ იმდროინდელმა დიდმა მეცნიერებმა გააცნობიერეს, რომ ხორცი შეიწოვება მაშინ, როდესაც ეს არის და სახამებელი ნერწყვის გავლენით იშლება მარტივ შაქრებად, არავინ იცოდა ზუსტად რა გამოიწვია ასეთი პროცესები. მაგრამ უკვე მე-19 საუკუნის დასაწყისში კირხჰოფმა პირველად გამოყო ნერწყვის ფერმენტი - ამილაზა. რამდენიმე წლის შემდეგ აღწერილი იქნა კუჭის პეპსინი. მას შემდეგ ფერმენტოლოგიის მეცნიერებამ აქტიურად დაიწყო განვითარება.

რა არის ფერმენტები? თვისებები და მოქმედების მექანიზმი

დასაწყისისთვის, აღსანიშნავია, რომ ყველა ფერმენტი არის ცილა მათი სუფთა სახით ან ცილის კომპლექსები. დღემდე, ადამიანის ორგანიზმში ფერმენტების უმეტესობის ამინომჟავების თანმიმდევრობა გაშიფრულია.

ფერმენტების მთავარი თვისება მათი მაღალი სპეციფიკაა. თითოეულ ფერმენტს შეუძლია მხოლოდ ერთი ტიპის რეაქციის კატალიზება. მაგალითად, პროტეოლიზურ ფერმენტებს შეუძლიათ მხოლოდ ცილის მოლეკულის ამინომჟავების ნარჩენებს შორის კავშირების გაწყვეტა. ზოგჯერ ერთ სუბსტრატზე (ფერმენტის მოქმედების ობიექტი) შეიძლება გავლენა იქონიოს რამდენიმე ფერმენტმა, რომლებიც სტრუქტურაში მსგავსია.

მაგრამ ფერმენტი შეიძლება იყოს სპეციფიკური არა მხოლოდ რეაქციასთან, არამედ სუბსტრატთან მიმართებაშიც. ყველაზე გავრცელებული ტიპია ჯგუფი, რაც ნიშნავს, რომ გარკვეულ ფერმენტს შეუძლია გავლენა მოახდინოს მხოლოდ სუბსტრატების გარკვეულ ჯგუფზე, რომლებსაც აქვთ მსგავსი სტრუქტურა.

მაგრამ ზოგჯერ ხდება ეგრეთ წოდებული აბსოლუტური სპეციფიკა. ეს ნიშნავს, რომ ფერმენტს შეუძლია მხოლოდ ერთი სუბსტრატის აქტიურ ადგილზე მიბმა. რა თქმა უნდა, ასეთი სპეციფიკა ბუნებაში იშვიათია. მაგრამ მაგალითად, შეგვიძლია გავიხსენოთ ფერმენტ ურეაზა, რომელსაც შეუძლია მხოლოდ შარდოვანას ჰიდროლიზის კატალიზება.

ახლა ჩვენ გავარკვიეთ რა არის ფერმენტები. მაგრამ ეს ნივთიერებები შეიძლება სრულიად განსხვავებული იყოს. ამიტომ, ჩვეულებრივია მათი კლასიფიკაცია.

ფერმენტების კლასიფიკაცია

თანამედროვე მეცნიერებამ იცის ორი ათასზე მეტი ფერმენტი, მაგრამ ეს არ არის მათი ზუსტი რიცხვი. უფრო მეტი მოხერხებულობისთვის, ისინი იყოფა ექვს ძირითად ჯგუფად, რაც დამოკიდებულია კატალიზებული რეაქციის მიხედვით.

• ოქსიდორედუქტაზები არის ფერმენტების ჯგუფი, რომლებიც მონაწილეობენ რედოქს რეაქციებში. როგორც წესი, ისინი მოქმედებენ როგორც ელექტრონებისა და წყალბადის იონების დონორები ან მიმღებები. ეს ფერმენტები ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი მონაწილეობენ უჯრედული და მიტოქონდრიული სუნთქვის პროცესებში.
• ტრანსფერაზები არის ფერმენტები, რომლებიც გადააქვთ ატომურ ჯგუფებს ერთი სუბსტრატიდან მეორეზე. მონაწილეობა შუალედურ მეტაბოლიზმში.
• ლიაზეები - ასეთ ფერმენტებს შეუძლიათ ატომური ჯგუფების ამოღება სუბსტრატიდან ჰიდროლიზური რეაქციის გარეშე. როგორც წესი, ეს პროცესი იწვევს წყლის ან ნახშირორჟანგის მოლეკულის ფორმირებას.
• ჰიდროლაზები არის ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ სუბსტრატის ჰიდროლიზური დაშლის კატალიზებას
• იზომერაზები - როგორც სახელიდან ჩანს, ეს ფერმენტები ახდენენ ნივთიერების გადასვლას ერთი იზომერული ფორმიდან მეორეზე.
• ლიგაზები არის ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ სინთეზურ რეაქციებს.

როგორც ხედავთ, ფერმენტები ორგანიზმისთვის ძალიან მნიშვნელოვანი ნივთიერებებია, რომელთა გარეშე სასიცოცხლო პროცესები უბრალოდ შეუძლებელია.

ფერმენტები (ფერმენტები): მნიშვნელობა ჯანმრთელობისთვის, კლასიფიკაცია, გამოყენება. მცენარეული (საკვები) ფერმენტები: წყაროები, სარგებელი.

ფერმენტები (ფერმენტები) არის ცილოვანი ბუნების მაღალმოლეკულური ნივთიერებები, რომლებიც ასრულებენ ორგანიზმში კატალიზატორების ფუნქციებს (ისინი ააქტიურებენ და აჩქარებენ სხვადასხვა ბიოქიმიურ რეაქციას). ლათინურიდან თარგმნილი Fermentum ნიშნავს დუღილს. სიტყვა ფერმენტს აქვს ბერძნული ფესვები: "en" - შიგნით, "zyme" - საფუარი. ეს ორი ტერმინი, ფერმენტები და ფერმენტები, გამოიყენება ურთიერთშენაცვლებით და ფერმენტების მეცნიერებას ეწოდება ფერმენტოლოგია.

ფერმენტების მნიშვნელობა ჯანმრთელობისთვის. ფერმენტების გამოყენება

ფერმენტებს მიზეზის გამო სიცოცხლის გასაღებს უწოდებენ. მათ აქვთ უნიკალური თვისება, იმოქმედონ კონკრეტულად, შერჩევით, მხოლოდ ნივთიერებების ვიწრო სპექტრზე. ფერმენტები ერთმანეთს ვერ შეცვლის.

დღეისათვის ცნობილია 3 ათასზე მეტი ფერმენტი. ცოცხალი ორგანიზმის თითოეული უჯრედი შეიცავს ასობით სხვადასხვა ფერმენტს. მათ გარეშე, არა მხოლოდ შეუძლებელია საკვების მონელება და მისი გადაქცევა ნივთიერებებად, რომლებსაც უჯრედები შთანთქავენ. ფერმენტები მონაწილეობენ კანის, სისხლის, ძვლების განახლების, მეტაბოლიზმის რეგულირების, ორგანიზმის გაწმენდის, ჭრილობების შეხორცების, ვიზუალური და სმენის აღქმის, ცენტრალური ნერვული სისტემის ფუნქციონირებაში და გენეტიკური ინფორმაციის დანერგვაში. სუნთქვა, კუნთების შეკუმშვა, გულის ფუნქცია, უჯრედების ზრდა და გაყოფა - ყველა ამ პროცესს მხარს უჭერს ფერმენტული სისტემების უწყვეტი მოქმედება.

ფერმენტები უაღრესად მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ჩვენი იმუნიტეტის მხარდაჭერაში. სპეციალიზებული ფერმენტები მონაწილეობენ ვირუსებისა და ბაქტერიების წინააღმდეგ საბრძოლველად აუცილებელი ანტისხეულების წარმოებაში და ააქტიურებენ მაკროფაგების მუშაობას - დიდი მტაცებლური უჯრედები, რომლებიც აღიარებენ და ანეიტრალებენ სხეულში შემავალ ნებისმიერ უცხო ნაწილაკებს. უჯრედის ნარჩენების მოცილება, შხამების განეიტრალება, ინფექციისგან დაცვა - ეს ყველაფერი ფერმენტების ფუნქციებია.

სპეციალური ფერმენტები (ბაქტერიები, საფუარი, ნაღვლის ფერმენტები) მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მწნილი ბოსტნეულის, ფერმენტირებული რძის პროდუქტების წარმოებაში, ცომის დუღილსა და ყველის წარმოებაში.

ფერმენტების კლასიფიკაცია

მოქმედების პრინციპის მიხედვით, ყველა ფერმენტი (საერთაშორისო იერარქიული კლასიფიკაციის მიხედვით) იყოფა 6 კლასად:

1. ოქსიდორედუქტაზები - კატალაზა, ალკოჰოლის დეჰიდროგენაზა, ლაქტატდეჰიდროგენაზა, პოლიფენოლ ოქსიდაზა და სხვ.;
2. ტრანსფერაზები (გადაცემის ფერმენტები) – ამინოტრანსფერაზები, აცილტრანსფერაზები, ფოსფორტრანსფერაზები და სხვ.;
3. ჰიდროლაზები – ამილაზა, პეპსინი, ტრიფსინი, პექტინაზა, ლაქტაზა, მალტაზა, ლიპოპროტეინ ლიპაზა და სხვ.;
4. ლიაზეები;
5. იზომერაზები;
6. ლიგაზები (სინთეტაზები) – დნმ პოლიმერაზა და ა.შ.

თითოეული კლასი შედგება ქვეკლასებისგან, ხოლო თითოეული ქვეკლასი შედგება ჯგუფებისგან.

ყველა ფერმენტი შეიძლება დაიყოს 3 დიდ ჯგუფად:

1. საჭმლის მომნელებელი - მოქმედებს კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში, რომელიც პასუხისმგებელია საკვები ნივთიერებების გადამუშავებაზე და მათ შეწოვაზე სისტემურ სისხლში. ფერმენტებს, რომლებიც გამოიყოფა წვრილი ნაწლავისა და პანკრეასის კედლებით, ეწოდება პანკრეასი;
2. საჭმელი (მცენარე) – მოდის (უნდა მოვიდეს) საჭმელთან ერთად. საკვებს, რომელიც შეიცავს საკვები ფერმენტებს, ზოგჯერ ცოცხალ საკვებს უწოდებენ;
3. მეტაბოლური - იწვევს მეტაბოლურ პროცესებს უჯრედებში. ადამიანის სხეულის თითოეულ სისტემას აქვს ფერმენტების საკუთარი ქსელი.

საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები, თავის მხრივ, იყოფა 3 კატეგორიად:

1. ამილაზები – სანერწყვე ამილაზა, პანკრეასის წვენის ლაქტაზა, სანერწყვე მალტაზა. ეს ფერმენტები გვხვდება როგორც ნერწყვში, ასევე ნაწლავებში. ისინი მოქმედებენ ნახშირწყლებზე: ეს უკანასკნელი იშლება მარტივ შაქრებად და ადვილად აღწევს სისხლში;
2. პროტეაზებს გამოიმუშავებს პანკრეასი და კუჭის ლორწოვანი გარსი. ისინი ხელს უწყობენ ცილების მონელებას და ასევე საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის მიკროფლორას ნორმალიზებას. გვხვდება ნაწლავებში და კუჭის წვენში. პროტეაზებს მიეკუთვნება კუჭის პეპსინი და ქიმოზინი, ერეფსინი ბეღურის წვენში, პანკრეასის კარბოქსიპეპტიდაზა, ქიმოტრიფსინი, ტრიფსინი;
3. ლიპაზა - წარმოიქმნება პანკრეასის მიერ. წარმოდგენილია კუჭის წვენში. ხელს უწყობს ცხიმების დაშლას და ათვისებას.

ფერმენტების მოქმედება

ფერმენტის აქტივობის ოპტიმალური ტემპერატურაა დაახლოებით 37 გრადუსი, ანუ სხეულის ტემპერატურა. ფერმენტებს უზარმაზარი ძალა აქვთ: ისინი აძლევენ თესლს გაღივებას და ცხიმებს "წვას". მეორეს მხრივ, ისინი უკიდურესად მგრძნობიარეა: 42 გრადუსზე ზემოთ ტემპერატურაზე ფერმენტები იწყებენ დაშლას. საკვების როგორც კულინარიული დამუშავება, ასევე ღრმა გაყინვა იწვევს ფერმენტების სიკვდილს და მათი სიცოცხლისუნარიანობის დაკარგვას. დაკონსერვებულ, სტერილიზებულ, პასტერიზებულ და თუნდაც გაყინულ საკვებში ფერმენტები ნაწილობრივ ან მთლიანად განადგურებულია. მაგრამ არა მხოლოდ მკვდარი საკვები, არამედ ძალიან ცივი და ცხელი კერძები კლავს ფერმენტებს. როდესაც ჩვენ ვჭამთ ძალიან ცხელ საკვებს, ვკლავთ საჭმლის მომნელებელ ფერმენტებს და ვწვავთ საყლაპავს. კუჭი საგრძნობლად იმატებს ზომაში, შემდეგ კი, კუნთების სპაზმის გამო, რომელიც მას უჭირავს, იგი მამლის კვერთხივით ხდება. შედეგად საკვები თორმეტგოჯა ნაწლავში გადაუმუშავებელ მდგომარეობაში ხვდება. თუ ეს მუდმივად ხდება, შეიძლება გამოჩნდეს ისეთი პრობლემები, როგორიცაა დისბიოზი, ყაბზობა, ნაწლავის აშლილობა და კუჭის წყლული. კუჭსაც აწუხებს ცივი საკვები (მაგალითად, ნაყინი) - ჯერ იკუმშება, შემდეგ კი ზომაში იმატებს და ფერმენტები იყინება. ნაყინი იწყებს დუღილს, გამოიყოფა აირები და პირი იბერება.

საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები

საიდუმლო არ არის, რომ კარგი მონელება აუცილებელი პირობაა სრული სიცოცხლისა და აქტიური დღეგრძელობისთვის. საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები გადამწყვეტ როლს თამაშობენ ამ პროცესში. ისინი პასუხისმგებელნი არიან საჭმლის მონელებაზე, ადსორბციასა და ათვისებაზე, აგებენ ჩვენს სხეულს სამშენებლო მოედანზე მუშების მსგავსად. ჩვენ შეგვიძლია გვქონდეს ყველა სამშენებლო მასალა - მინერალები, ცილები, ცხიმები, წყალი, ვიტამინები, მაგრამ ფერმენტების გარეშე, როგორც მუშების გარეშე, მშენებლობა არც ერთი ნაბიჯით წინ არ წავა.

თანამედროვე ადამიანი მოიხმარს ძალიან ბევრ საკვებს, რომლის მონელებისთვის ორგანიზმში პრაქტიკულად არ არის ფერმენტები, მაგალითად, სახამებლის შემცველი საკვები - მაკარონი, ცომეული, კარტოფილი.

თუ ახალ ვაშლს მიირთმევთ, ის თავისივე ფერმენტებით შეიწოვება და ამ უკანასკნელის ეფექტი შეუიარაღებელი თვალითაც ჩანს: დაკბენილი ვაშლის ჩაბნელება ფერმენტების მუშაობაა, რომლებიც „ჭრილობის“ მოშუშებას ცდილობენ და დაიცავით ორგანიზმი ობის და ბაქტერიების საფრთხისგან. მაგრამ თუ ვაშლს გამოაცხობ, მის მოსანელებლად, სხეულს მოუწევს გამოიყენოს საკუთარი ფერმენტები საჭმლის მონელებისთვის, რადგან მოხარშულ საკვებს აკლია ბუნებრივი ფერმენტები. გარდა ამისა, ჩვენ სამუდამოდ ვკარგავთ იმ ფერმენტებს, რომლებსაც "მკვდარი" საკვები იღებს ჩვენი ორგანიზმიდან, რადგან მათი მარაგი ჩვენს ორგანიზმში შეუზღუდავი არ არის.

მცენარეული (საკვები) ფერმენტები

ფერმენტებით მდიდარი საკვების მიღება არა მხოლოდ აადვილებს საჭმლის მონელებას, არამედ ათავისუფლებს ენერგიას, რომელიც ორგანიზმს შეუძლია გამოიყენოს ღვიძლის გასაწმენდად, იმუნურ სისტემაში ხვრელების გასაკეთებლად, უჯრედების გაახალგაზრდავებისთვის, სიმსივნისგან დასაცავად და ა.შ. ამასთან, ადამიანი მუცელში მსუბუქად გრძნობს თავს, თავს ხალისიანად გრძნობს და კარგად გამოიყურება. ხოლო ნედლი მცენარეული ბოჭკო, რომელიც ორგანიზმში შედის ცოცხალი საკვებით, საჭიროა მიკროორგანიზმების გამოსაკვებად, რომლებიც გამოიმუშავებენ მეტაბოლურ ფერმენტებს.

მცენარეული ფერმენტები გვაძლევს სიცოცხლეს და ენერგიას. თუ მიწაში დარგავთ ორ თხილს - ერთი შემწვარი, მეორე კი ნედლი, წყალში გაჟღენთილი, მაშინ შემწვარი უბრალოდ მიწაში ლპება, გაზაფხულზე კი ნედლ მარცვალში სიცოცხლისუნარიანობა გაიღვიძებს, რადგან ის შეიცავს ფერმენტებს. და სავსებით შესაძლებელია, რომ მისგან დიდი აყვავებული ხე გაიზარდოს. ასევე, ადამიანი, რომელიც მოიხმარს ფერმენტების შემცველ საკვებს, მასთან ერთად იღებს სიცოცხლეს. ფერმენტების გარეშე საკვები იწვევს ჩვენი უჯრედების მუშაობას დასვენების გარეშე, გადატვირთვას, დაბერებას და სიკვდილს. თუ ფერმენტები არ არის საკმარისი, "ნარჩენები" იწყებს სხეულში დაგროვებას: შხამები, ტოქსინები, მკვდარი უჯრედები. ეს იწვევს წონის მატებას, დაავადებას და ადრეულ დაბერებას. ცნობისმოყვარე და ამავე დროს სამწუხარო ფაქტი: ხანდაზმულთა სისხლში ფერმენტების შემცველობა დაახლოებით 100-ჯერ დაბალია, ვიდრე ახალგაზრდებში.

ფერმენტები პროდუქტებში. მცენარეული ფერმენტების წყაროები

საკვები ფერმენტების წყაროა მცენარეული პროდუქტები ბაღიდან, ბაღიდან და ოკეანედან. ეს არის ძირითადად ბოსტნეული, ხილი, კენკრა, მწვანილი და მარცვლეული. ბანანი, მანგო, პაპაია, ანანასი, ავოკადო, მცენარე ასპერგილუსი და ამონაყარი მარცვლეული შეიცავს საკუთარ ფერმენტებს. მცენარეული ფერმენტები გვხვდება მხოლოდ უმი, ცოცხალ საკვებში.

ხორბლის ყლორტები არის ამილაზას წყარო (რომელიც ანგრევს ნახშირწყლებს), პაპაიას ხილი შეიცავს პროტეაზას, ხოლო პაპაიას და ანანასის ნაყოფი პეპტიდაზებს. ლიპაზის (რომელიც ანადგურებს ცხიმებს) წყაროა ხილი, თესლი, რიზომები, მარცვლეული კულტურების ტუბერები, მდოგვის და მზესუმზირის თესლი და პარკოსნების თესლი. ბანანი, ანანასი, კივი, პაპაია და მანგო მდიდარია პაპაინით (რომელიც ანგრევს ცილებს). ლაქტაზას (ფერმენტი, რომელიც ანადგურებს რძის შაქარს) წყაროა ქერის ალაო.

მცენარეული (საკვები) ფერმენტების უპირატესობები ცხოველურ (პანკრეასის) ფერმენტებთან შედარებით

მცენარეული ფერმენტები იწყებენ საკვების გადამუშავებას უკვე კუჭში, მაგრამ პანკრეასის ფერმენტები ვერ მუშაობენ კუჭის მჟავე გარემოში. როდესაც საკვები შედის წვრილ ნაწლავში, მცენარეული ფერმენტები წინასწარ ამუშავებენ მას, რაც ამცირებს სტრესს ნაწლავებზე და საშუალებას აძლევს საკვებ ნივთიერებებს უკეთესად შეიწოვოს. გარდა ამისა, მცენარეული ფერმენტები აგრძელებენ მუშაობას ნაწლავებში.

როგორ ვიკვებოთ ისე, რომ სხეულს ჰქონდეს საკმარისი ფერმენტები?

ყველაფერი ძალიან მარტივია. საუზმე უნდა შედგებოდეს ახალი კენკრისა და ხილისგან (პლუს ცილოვანი კერძები - ხაჭო, თხილი, არაჟანი). ყოველი კვება უნდა დაიწყოს ბოსტნეულის სალათებით მწვანილით. მიზანშეწონილია, რომ დღეში ერთი კვება შეიცავდეს მხოლოდ უმი ხილს, კენკრას და ბოსტნეულს. ვახშამი მსუბუქი უნდა იყოს - შედგებოდეს ბოსტნეულისგან (ქათმის მკერდის ნაჭერი, მოხარშული თევზი ან ზღვის პროდუქტების ნაწილი). თვეში რამდენჯერმე სასარგებლოა მარხვის დღეები ხილზე ან ახლად გამოწურულ წვენებზე.

საკვების მაღალი ხარისხის მონელებისთვის და სრული ჯანმრთელობისთვის, ფერმენტები უბრალოდ შეუცვლელია. ჭარბი წონა, ალერგია, კუჭ-ნაწლავის სხვადასხვა დაავადება – ეს ყველაფერი და სხვა მრავალი პრობლემა ჯანსაღი კვების საშუალებით შეიძლება დაძლიოთ. ფერმენტების როლი კვებაში უზარმაზარია. ჩვენი ამოცანაა უბრალოდ დავრწმუნდეთ, რომ ისინი ჩვენს კერძებში ყოველდღიურად და საკმარისი რაოდენობით არიან. ჯანმრთელობას გისურვებთ!

0

ფერმენტის მეცნიერების განვითარების ისტორია

ყველა სასიცოცხლო პროცესი ეფუძნება ათასობით ქიმიურ რეაქციას. ისინი ორგანიზმში ჩნდება მაღალი ტემპერატურისა და წნევის გამოყენების გარეშე, ანუ რბილ პირობებში. ნივთიერებები, რომლებიც იჟანგება ადამიანის და ცხოველის უჯრედებში, იწვის სწრაფად და ეფექტურად, ამდიდრებს ორგანიზმს ენერგიით და სამშენებლო მასალით. მაგრამ ერთი და იგივე ნივთიერებები შეიძლება ინახებოდეს წლების განმავლობაში, როგორც დაკონსერვებული (ჰაერისგან იზოლირებული) სახით და ჰაერში ჟანგბადის თანდასწრებით. მაგალითად, ხორცისა და თევზის კონსერვები, პასტერიზებული რძე, შაქარი და მარცვლეული არ იშლება საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში შენახვისას. ცოცხალ ორგანიზმში საკვების სწრაფად მონელების უნარი განპირობებულია უჯრედებში სპეციალური ბიოლოგიური კატალიზატორების - ფერმენტების არსებობით.

ფერმენტები არის სპეციფიკური ცილები, რომლებიც ცოცხალი ორგანიზმების ყველა უჯრედისა და ქსოვილის ნაწილია, რომლებიც ბიოლოგიური კატალიზატორების როლს ასრულებენ. ხალხმა დიდი ხანია იცის ფერმენტების შესახებ. გასული საუკუნის დასაწყისში პეტერბურგში K.S. Kirchhoff-მა გაარკვია, რომ ამონაყარი ქერის შეუძლია პოლისაქარიდის სახამებელი გადააქციოს დისაქარიდულ მალტოზად, ხოლო საფუარის ექსტრაქტი არღვევს ჭარხლის შაქარს მონოსაქარიდებად - გლუკოზა და ფრუქტოზა. ეს იყო პირველი კვლევები ფერმენტოლოგიაში. ფერმენტული პროცესების პრაქტიკული გამოყენება კი ცნობილი იყო უხსოვარი დროიდან. ეს მოიცავს ყურძნის დუღილს, მაწონს პურის მომზადებისას, ყველის დამზადებისას და მრავალი სხვა.

დღესდღეობით სხვადასხვა სახელმძღვანელოებში, სახელმძღვანელოებსა და სამეცნიერო ლიტერატურაში გამოიყენება ორი ცნება: „ფერმენტები“ და „ფერმენტები“. ეს სახელები იდენტურია. ისინი იგივეს გულისხმობენ - ბიოლოგიურ კატალიზატორებს. პირველი სიტყვა ითარგმნება როგორც "საფუარი", მეორე - "საფუარი".

დიდი ხნის განმავლობაში მათ წარმოდგენაც არ ჰქონდათ, რა ხდებოდა საფუარში, რა ძალა იყო მასში არსებული ნივთიერებების დაშლა და უფრო მარტივებად გადაქცევა. მხოლოდ მიკროსკოპის გამოგონების შემდეგ გაირკვა, რომ საფუარი წარმოადგენს დიდი რაოდენობით მიკროორგანიზმების კრებულს, რომლებიც შაქარს იყენებენ ძირითად საკვებ ნივთიერებად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, საფუარის თითოეული უჯრედი „ივსება“ ფერმენტებით, რომლებსაც შეუძლიათ შაქრის დაშლა. მაგრამ ამავე დროს, ცნობილი იყო სხვა ბიოლოგიური კატალიზატორებიც, რომლებიც არ იყვნენ ჩასმული ცოცხალ უჯრედში, მაგრამ თავისუფლად "ცხოვრობდნენ" მის გარეთ. მაგალითად, ისინი აღმოაჩინეს კუჭის წვენსა და უჯრედულ ექსტრაქტებში. ამასთან დაკავშირებით, წარსულში გამოიყოფა კატალიზატორების ორი ტიპი: ითვლებოდა, რომ თავად ფერმენტები განუყოფელია უჯრედისგან და არ შეუძლიათ მის გარეთ ფუნქციონირება, ანუ ისინი "ორგანიზებულნი" არიან. და "არაორგანიზებულ" კატალიზატორებს, რომლებსაც შეუძლიათ უჯრედის გარეთ მუშაობა, ეწოდა ფერმენტები. ეს დაპირისპირება "ცოცხალ" ფერმენტებსა და "არაცოცხალ" ფერმენტებს შორის აიხსნება ვიტალისტების გავლენით, მატერიალიზმისა და იდეალიზმის ბრძოლით ბუნებისმეტყველებაში. მეცნიერთა თვალსაზრისი გაიყო. მიკრობიოლოგიის ფუძემდებელი ლ.პასტერი ამტკიცებდა, რომ ფერმენტების აქტივობა განისაზღვრება უჯრედის ცხოვრებით. თუ უჯრედი განადგურებულია, ფერმენტის მოქმედება შეჩერდება. ქიმიკოსებმა ჯე.

1871 წელს რუსმა ექიმმა M.M. Manasseina-მ გაანადგურა საფუარის უჯრედები მდინარის ქვიშით გახეხვით. უჯრედის წვენი, რომელიც გამოყოფილია უჯრედის ნამსხვრევებისგან, შეინარჩუნა შაქრის დუღილის უნარი. რუსი ექიმის ეს მარტივი და დამაჯერებელი გამოცდილება ცარისტულ რუსეთში სათანადო ყურადღების გარეშე დარჩა. მეოთხედი საუკუნის შემდეგ, გერმანელმა მეცნიერმა ე. ბუხნერმა მიიღო უჯრედისი წვენი 5·10 6 Pa-მდე ზეწოლის ქვეშ ცოცხალი საფუარის დაჭერით. ეს წვენი, ისევე როგორც ცოცხალი საფუარი, ადუღებს შაქარს ალკოჰოლისა და ნახშირბადის მონოქსიდის წარმოქმნით (IV):

ლებედევის ნაშრომებმა საფუარის უჯრედების შესწავლაზე და სხვა მეცნიერთა ნაშრომებმა ბოლო მოუღო ვიტალიისტურ იდეებს ბიოლოგიური კატალიზის თეორიაში და ტერმინები "ფერმენტი" და "ფერმენტი" დაიწყეს ექვივალენტად გამოყენება.

დღესდღეობით, ფერმენტოლოგია დამოუკიდებელი მეცნიერებაა. გამოყოფილი და შესწავლილია დაახლოებით 2000 ფერმენტი. ამ მეცნიერებაში წვლილი შეიტანეს საბჭოთა მეცნიერებმა - ჩვენმა თანამედროვეებმა A. E. Braunstein, V. N. Orekhovich, V. A. Engelgard, A. A. Pokrovsky და სხვები.

ფერმენტების ქიმიური ბუნება

გასული საუკუნის ბოლოს გამოითქვა მოსაზრება, რომ ფერმენტები არის ცილები ან ზოგიერთი ნივთიერება, რომელიც ძალიან ჰგავს ცილებს. გაცხელებისას ფერმენტის აქტივობის დაკარგვა ძალიან ჰგავს ცილის თერმულ დენატურაციას. დენატურაციისა და ინაქტივაციის ტემპერატურის დიაპაზონი იგივეა. როგორც ცნობილია, ცილის დენატურაცია შეიძლება გამოწვეული იყოს არა მხოლოდ გახურებით, არამედ მჟავების, მძიმე ლითონების მარილების, ტუტეების მოქმედებით და ულტრაიისფერი სხივებით ხანგრძლივი დასხივებით. იგივე ქიმიური და ფიზიკური ფაქტორები იწვევს ფერმენტების აქტივობის დაკარგვას.

ხსნარებში ფერმენტები, ცილების მსგავსად, ანალოგიურად იქცევიან ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ: მოლეკულები მოძრაობენ კათოდის ან ანოდისკენ. ცილების ან ფერმენტების ხსნარებში წყალბადის იონების კონცენტრაციის ცვლილება იწვევს დადებითი ან უარყოფითი მუხტის დაგროვებას. ეს ადასტურებს ფერმენტების ამფოტერულ ბუნებას და ასევე ადასტურებს მათ ცილოვან ბუნებას. ფერმენტების ცილოვანი ბუნების კიდევ ერთი მტკიცებულება არის ის, რომ ისინი არ გადიან ნახევრად გამტარ მემბრანებში. ეს ასევე ადასტურებს მათ დიდ მოლეკულურ წონას. მაგრამ თუ ფერმენტები პროტეინებია, მაშინ მათი აქტივობა არ უნდა შემცირდეს დეჰიდრატაციის დროს. ექსპერიმენტები ადასტურებს ამ ვარაუდის სისწორეს.

საინტერესო ექსპერიმენტი ჩატარდა ი.პ.პავლოვის ლაბორატორიაში. ძაღლებში ფისტულის საშუალებით კუჭის წვენის მიღებისას თანამშრომლებმა აღმოაჩინეს, რომ რაც უფრო მეტი ცილა იყო წვენში, მით მეტია მისი აქტივობა, ანუ აღმოჩენილი ცილა არის კუჭის წვენის ფერმენტი.

ამგვარად, დენატურაციის და მობილობის ფენომენები ელექტრულ ველში, მოლეკულების ამფოტერული ბუნება, მაღალმოლეკულური ბუნება და ხსნარიდან ნალექის უნარი წყლის გამწმენდი საშუალებების (აცეტონი ან ალკოჰოლი) მოქმედებით ადასტურებს ცილოვან ბუნებას. ფერმენტები.

დღემდე ეს ფაქტი მრავალი, კიდევ უფრო დახვეწილი ფიზიკური, ქიმიური თუ ბიოლოგიური მეთოდით არის დადასტურებული.

ჩვენ უკვე ვიცით, რომ ცილები შეიძლება იყოს ძალიან განსხვავებული შემადგენლობით და, პირველ რიგში, ისინი შეიძლება იყოს მარტივი ან რთული. რა ცილებს მიეკუთვნება ამჟამად ცნობილი ფერმენტები?

სხვადასხვა ქვეყნის მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ბევრი ფერმენტი მარტივი ცილაა. ეს ნიშნავს, რომ ჰიდროლიზის დროს ამ ფერმენტების მოლეკულები იშლება მხოლოდ ამინომჟავებამდე. ასეთი პროტეინ-ფერმენტების ჰიდროლიზატში ამინომჟავების გარდა სხვა რამის აღმოჩენა შეუძლებელია. მარტივ ფერმენტებს მიეკუთვნება პეპსინი - ფერმენტი, რომელიც ამუშავებს კუჭში ცილებს და შეიცავს კუჭის წვენში, ტრიპსინს - ფერმენტს პანკრეასის წვენში, პაპაინს - მცენარეული ფერმენტი, ურეაზა და ა.შ.

კომპლექსურ ფერმენტებში შედის, ამინომჟავების გარდა, არაცილოვანი ბუნების ნივთიერებები. მაგალითად, მიტოქონდრიაში ჩაშენებული რედოქს ფერმენტები, ცილოვანი ნაწილის გარდა, შეიცავს რკინის, სპილენძის და სხვა თერმოსტაბილური ჯგუფების ატომებს. ფერმენტის არაცილოვანი ნაწილი ასევე შეიძლება იყოს უფრო რთული ნივთიერებები: ვიტამინები, ნუკლეოტიდები (ნუკლეინის მჟავების მონომერები), ნუკლეოტიდები სამი ფოსფორის ნარჩენებით და ა.შ. შეთანხმებულია, რომ ასეთ კომპლექსურ ცილებში არაცილოვან ნაწილს კოენზიმი ვუწოდოთ. ხოლო ცილოვანი ნაწილი აპოენზიმია.

განსხვავება ფერმენტებსა და არაბიოლოგიურ კატალიზატორებს შორის

სასკოლო სახელმძღვანელოები და ქიმიის სახელმძღვანელოები დეტალურად განიხილავს კატალიზატორების მოქმედებას და იძლევა წარმოდგენას ენერგეტიკული ბარიერისა და აქტივაციის ენერგიის შესახებ. მხოლოდ გავიხსენოთ, რომ კატალიზატორების როლი მდგომარეობს მათ უნარში გაააქტიურონ ნივთიერებების მოლეკულები, რომლებიც შედიან რეაქციაში. ეს იწვევს აქტივაციის ენერგიის შემცირებას. რეაქცია ხდება არა ერთ, არამედ რამდენიმე ეტაპად შუალედური ნაერთების წარმოქმნით. კატალიზატორები არ ცვლიან რეაქციის მიმართულებას, მაგრამ მხოლოდ გავლენას ახდენენ ქიმიური წონასწორობის მდგომარეობის მიღწევის სიჩქარეზე. კატალიზებული რეაქცია ყოველთვის ნაკლებ ენერგიას ხარჯავს არაკატალიზებულთან შედარებით. რეაქციის დროს ფერმენტი იცვლის შეფუთვას, „ხაზს უსვამს“ და რეაქციის ბოლოს იღებს თავდაპირველ სტრუქტურას და უბრუნდება პირვანდელ ფორმას.

ფერმენტები იგივე კატალიზატორებია. მათ ახასიათებთ კატალიზის ყველა კანონი. მაგრამ ფერმენტები ცილებია და ეს მათ განსაკუთრებულ თვისებებს ანიჭებს. რა საერთო აქვთ ფერმენტებს ჩვენს ჩვეულებრივ კატალიზატორებთან, როგორიცაა პლატინა, ვანადიუმის (V) ოქსიდი და სხვა არაორგანული რეაქციის ამაჩქარებლები და რით განსხვავდება ისინი?

ერთი და იგივე არაორგანული კატალიზატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ინდუსტრიაში. და ფერმენტი კატალიზებს მხოლოდ ერთ რეაქციას ან ერთი ტიპის რეაქციას, ანუ ის უფრო სპეციფიკურია ვიდრე არაორგანული კატალიზატორი.

ტემპერატურა ყოველთვის გავლენას ახდენს ქიმიური რეაქციების სიჩქარეზე. არაორგანულ კატალიზატორებთან რეაქციების უმეტესობა ხდება ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე. ტემპერატურის მატებასთან ერთად რეაქციის სიჩქარე ჩვეულებრივ იზრდება (ნახ. 1). ფერმენტული რეაქციების დროს ეს ზრდა შემოიფარგლება გარკვეული ტემპერატურით (ტემპერატურის ოპტიმალური). ტემპერატურის შემდგომი მატება იწვევს ფერმენტის მოლეკულაში ცვლილებებს, რაც იწვევს რეაქციის სიჩქარის შემცირებას (ნახ. 1). მაგრამ ზოგიერთი ფერმენტი, მაგალითად, მიკროორგანიზმების ფერმენტები, რომლებიც ნაპოვნია ბუნებრივი ცხელი წყაროების წყალში, არა მხოლოდ უძლებს წყლის დუღილის წერტილთან ახლოს არსებულ ტემპერატურას, არამედ აჩვენებს მათ მაქსიმალურ აქტივობას. ფერმენტების უმეტესობისთვის ტემპერატურა ოპტიმალურია 35-45 °C-მდე. მაღალ ტემპერატურაზე მათი აქტივობა მცირდება და შემდეგ ხდება სრული თერმული დენატურაცია.

ბრინჯი. 1. ტემპერატურის გავლენა ფერმენტის აქტივობაზე: 1 - რეაქციის სიჩქარის მატება, 2 - რეაქციის სიჩქარის შემცირება.

ბევრი არაორგანული კატალიზატორი ავლენს თავის მაქსიმალურ ეფექტურობას ძლიერ მჟავე ან ძლიერ ტუტე გარემოში. ამის საპირისპიროდ, ფერმენტები აქტიურია მხოლოდ ხსნარის მჟავიანობის ფიზიოლოგიურ მნიშვნელობებზე, მხოლოდ წყალბადის იონების კონცენტრაციით, რომელიც თავსებადია უჯრედის, ორგანოს ან სისტემის ნორმალურ ფუნქციონირებასთან.

არაორგანული კატალიზატორების შემცველი რეაქციები ჩვეულებრივ ხდება მაღალ წნევაზე, ხოლო ფერმენტები მოქმედებენ ნორმალურ (ატმოსფერულ) წნევაზე.

და ყველაზე საოცარი განსხვავება ფერმენტსა და სხვა კატალიზატორებს შორის არის ის, რომ ფერმენტების მიერ კატალიზებული რეაქციების სიჩქარე ათობით ათასი და ზოგჯერ მილიონჯერ მეტია ვიდრე არაორგანული კატალიზატორების მონაწილეობით.

კარგად ცნობილი წყალბადის ზეჟანგი, რომელიც გამოიყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში, როგორც გაუფერულება და სადეზინფექციო საშუალება, ნელა იშლება კატალიზატორების გარეშე:

არაორგანული კატალიზატორის (რკინის მარილების) თანდასწრებით, ეს რეაქცია გარკვეულწილად უფრო სწრაფად მიმდინარეობს. კატალაზა კი (თითქმის ყველა უჯრედში არსებული ფერმენტი) წარმოუდგენელი სიჩქარით ანადგურებს წყალბადის ზეჟანგს: კატალაზას ერთი მოლეკულა ერთ წუთში არღვევს 5 მილიონზე მეტ H 2 O 2 მოლეკულას.

კატალაზას უნივერსალური განაწილება აერობული ორგანიზმების ყველა ორგანოს უჯრედებში და ამ ფერმენტის მაღალი აქტივობა აიხსნება იმით, რომ წყალბადის ზეჟანგი არის ძლიერი უჯრედული შხამი. ის წარმოიქმნება უჯრედებში, როგორც მრავალი რეაქციის ქვეპროდუქტი, მაგრამ ფერმენტი კატალაზა მცველად მოქმედებს, რომელიც წყალბადის ზეჟანგს დაუყოვნებლივ არღვევს უვნებელ ჟანგბადად და წყალში.

ფერმენტის აქტიური ადგილი

კატალიზებული რეაქციის სავალდებულო საფეხურია ფერმენტის ურთიერთქმედება ნივთიერებასთან, რომლის ტრანსფორმაციაც იგი კატალიზებს ახდენს - სუბსტრატთან: წარმოიქმნება ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსი. ზემოთ მოყვანილ მაგალითში წყალბადის ზეჟანგი არის კატალაზას მოქმედების სუბსტრატი.

გამოდის, რომ ფერმენტულ რეაქციებში სუბსტრატის მოლეკულა ბევრჯერ მცირეა ფერმენტის ცილის მოლეკულაზე. შესაბამისად, სუბსტრატს არ შეუძლია დაუკავშირდეს მთელ უზარმაზარ ფერმენტის მოლეკულას, არამედ მხოლოდ მის ზოგიერთ მცირე ნაწილს ან თუნდაც ცალკეულ ჯგუფს, ატომს. ამ ვარაუდის დასადასტურებლად, მეცნიერებმა გამოყო ერთი ან მეტი ამინომჟავა ფერმენტიდან და ამას არანაირი გავლენა არ მოუხდენია ან თითქმის არ იმოქმედა კატალიზებული რეაქციის სიჩქარეზე. მაგრამ გარკვეული სპეციფიკური ამინომჟავების ან ჯგუფების დაშლამ გამოიწვია ფერმენტის კატალიზური თვისებების სრული დაკარგვა. ასე ჩამოყალიბდა ფერმენტის აქტიური ცენტრის იდეა.

აქტიური ცენტრი არის ცილის მოლეკულის მონაკვეთი, რომელიც უზრუნველყოფს ფერმენტის კავშირს სუბსტრატთან და შესაძლებელს ხდის სუბსტრატის შემდგომ გარდაქმნას. შესწავლილია სხვადასხვა ფერმენტების ზოგიერთი აქტიური ადგილი. ეს არის ან ფუნქციური ჯგუფი (მაგალითად, სერინის OH ჯგუფი) ან ცალკე ამინომჟავა. ზოგჯერ საჭიროა რამდენიმე ამინომჟავა კონკრეტული თანმიმდევრობით კატალიზური ეფექტის უზრუნველსაყოფად.

აქტიური ცენტრი შედგება სხვადასხვა ფუნქციის მქონე სექციებისგან. აქტიური ცენტრის ზოგიერთი უბანი უზრუნველყოფს ადჰეზიას სუბსტრატთან და მასთან ძლიერ კონტაქტს. ამიტომ, მათ უწოდებენ წამყვანს ან საკონტაქტო ზონებს. სხვები ასრულებენ ფაქტობრივ კატალიზურ ფუნქციას, ააქტიურებენ სუბსტრატს - კატალიზურ უბნებს. აქტიური ცენტრის ეს პირობითი დაყოფა ხელს უწყობს კატალიზური რეაქციის მექანიზმის უფრო ზუსტად წარმოდგენას.

ასევე შესწავლილი იქნა ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსებში ქიმიური ბმის ტიპი. ნივთიერება (სუბსტრატი) იმართება ფერმენტზე სხვადასხვა სახის ბმების მონაწილეობით: წყალბადის ხიდები, იონური, კოვალენტური, დონორ-მიმღები ბმები, ვან დერ ვაალსის კოჰეზიური ძალები.

ხსნარში ფერმენტის მოლეკულების დეფორმაცია იწვევს მისი იზომერების გაჩენას, რომლებიც განსხვავდებიან მესამეული სტრუქტურით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფერმენტი ორიენტირებს აქტიურ ცენტრში შემავალ თავის ფუნქციურ ჯგუფებს ისე, რომ გამოვლინდეს უდიდესი კატალიზური აქტივობა. მაგრამ სუბსტრატის მოლეკულები ასევე შეიძლება იყოს დეფორმირებული და „დაძაბვა“ ფერმენტთან ურთიერთობისას. ეს თანამედროვე იდეები ფერმენტ-სუბსტრატის ურთიერთქმედების შესახებ განსხვავდება ე. ფიშერის ადრე დომინანტური თეორიისგან, რომელიც თვლიდა, რომ სუბსტრატის მოლეკულა ზუსტად შეესაბამება ფერმენტის აქტიურ ცენტრს და ერგება მას, როგორც საკეტის გასაღები.

ფერმენტების თვისებები

ფერმენტების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა რამდენიმე თეორიულად შესაძლო რეაქციის უპირატესი აჩქარება. ეს საშუალებას აძლევს სუბსტრატებს აირჩიონ ორგანიზმისთვის ტრანსფორმაციების ყველაზე მომგებიანი ჯაჭვები მრავალი შესაძლო ბილიკიდან.

პირობებიდან გამომდინარე, ფერმენტებს შეუძლიათ როგორც წინა, ისე საპირისპირო რეაქციების კატალიზება. მაგალითად, პირუვინის მჟავა ფერმენტ ლაქტატდეჰიდროგენაზას გავლენით გარდაიქმნება დუღილის საბოლოო პროდუქტად - რძემჟავა. იგივე ფერმენტი ასევე ახდენს საპირისპირო რეაქციის კატალიზებას და მან მიიღო სახელი არა პირდაპირი რეაქციის, არამედ საპირისპირო რეაქციისგან. ორივე რეაქცია ორგანიზმში ხდება სხვადასხვა პირობებში:

ფერმენტების ამ თვისებას დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს.

ფერმენტების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი თვისებაა თერმოლიანობა, ანუ მაღალი მგრძნობელობა ტემპერატურის ცვლილებების მიმართ. ჩვენ უკვე ვთქვით, რომ ფერმენტები არის ცილები. მათი უმეტესობისთვის 70 °C-ზე მაღალი ტემპერატურა იწვევს დენატურაციას და აქტივობის დაკარგვას. ქიმიის კურსიდან ცნობილია, რომ ტემპერატურის მატება 10 °C-ით იწვევს რეაქციის სიჩქარის 2-3-ჯერ ზრდას, რაც ასევე დამახასიათებელია ფერმენტული რეაქციებისთვის, მაგრამ გარკვეულ ზღვარამდე. 0 °C-თან ახლოს ტემპერატურაზე ფერმენტული რეაქციების სიჩქარე მცირდება მინიმუმამდე. ეს ქონება ფართოდ გამოიყენება ეროვნული ეკონომიკის სხვადასხვა სექტორში, განსაკუთრებით სოფლის მეურნეობაში და მედიცინაში. მაგალითად, თირკმლის გადანერგვამდე თირკმლის შენარჩუნების ყველა არსებული მეთოდი მოიცავს ორგანოს გაგრილებას ბიოქიმიური რეაქციების ინტენსივობის შესამცირებლად და თირკმლის სიცოცხლის გახანგრძლივებამდე მის გადანერგვამდე. ამ ტექნიკამ შეინარჩუნა ჯანმრთელობა და გადაარჩინა ათიათასობით ადამიანის სიცოცხლე მთელს მსოფლიოში.

ბრინჯი. 2. pH-ის გავლენა ფერმენტის აქტივობაზე.

ფერმენტული ცილების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა მათი მგრძნობელობა გარემოს რეაქციაზე, წყალბადის იონების ან ჰიდროქსიდის იონების კონცენტრაციაზე. ფერმენტები აქტიურია მხოლოდ მჟავიანობის ან ტუტეობის (pH) ვიწრო დიაპაზონში. მაგალითად, პეპსინის აქტივობა კუჭის ღრუში მაქსიმალურია 1-1,5 pH-ზე. მჟავიანობის დაქვეითება იწვევს საჭმლის მომნელებელი სისტემის ღრმა მოშლას, საჭმლის მონელებას და სერიოზულ გართულებებს. თქვენ იცით თქვენი ბიოლოგიის კურსიდან, რომ საჭმლის მონელება იწყება პირის ღრუში, სადაც არის ნერწყვის ამილაზა. მისთვის ოპტიმალური pH არის 6,8-7,4. საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის სხვადასხვა ფერმენტებს ახასიათებთ ოპტიმალური pH-ის დიდი განსხვავება (ნახ. 2). გარემოს რეაქციის ცვლილება იწვევს ფერმენტის მოლეკულაზე ან მის აქტიურ ცენტრში მუხტების ცვლილებას, რაც იწვევს აქტივობის დაქვეითებას ან სრულ დაკარგვას.

შემდეგი მნიშვნელოვანი თვისება არის ფერმენტის მოქმედების სპეციფიკა. კატალაზა არღვევს მხოლოდ წყალბადის ზეჟანგს, ურეაზა მხოლოდ შარდოვანას H 2 N-CO-NH 2, ანუ ფერმენტი კატალიზებს მხოლოდ ერთი სუბსტრატის ტრანსფორმაციას, ის „აცნობს“ მხოლოდ მის მოლეკულას. ეს სპეციფიკა აბსოლუტურად ითვლება. თუ ფერმენტი ახდენს ერთი და იგივე ფუნქციური ჯგუფის მქონე რამდენიმე სუბსტრატის ტრანსფორმაციას, მაშინ ამ სპეციფიკას ჯგუფის სპეციფიკა ეწოდება. მაგალითად, ფოსფატაზა კატალიზებს ფოსფორის მჟავის ნარჩენების რღვევას:

სპეციფიკის ტიპი არის ფერმენტის მგრძნობელობა მხოლოდ ერთი იზომერის მიმართ - სტერეოქიმიური სპეციფიკა.

ფერმენტები გავლენას ახდენენ სხვადასხვა ნივთიერებების ტრანსფორმაციის სიჩქარეზე. მაგრამ ზოგიერთი ნივთიერება ასევე მოქმედებს ფერმენტებზე, მკვეთრად ცვლის მათ აქტივობას. ნივთიერებებს, რომლებიც ზრდის ფერმენტების აქტივობას, ააქტიურებს მათ, ეწოდება აქტივატორები, ხოლო მათ, რომლებიც აფერხებენ მათ - ინჰიბიტორებს. ინჰიბიტორებს შეუძლიათ შეუქცევადად იმოქმედონ ფერმენტზე. მათი მოქმედების შემდეგ ფერმენტი ვერასოდეს ახერხებს რეაქციის კატალიზებას, ვინაიდან მისი სტრუქტურა მნიშვნელოვნად შეიცვლება. ასე მოქმედებს ფერმენტზე მძიმე მეტალების, მჟავების და ტუტეების მარილები. შექცევადი ინჰიბიტორი შეიძლება ამოღებულ იქნეს ხსნარიდან და ფერმენტი კვლავ აქტიური ხდება. ასეთი შექცევადი ინჰიბიცია ხშირად ხდება კონკურენტუნარიანად, ანუ სუბსტრატი და მსგავსი ინჰიბიტორი კონკურენციას უწევს აქტიური ცენტრისთვის. ეს დათრგუნვა შეიძლება მოიხსნას სუბსტრატის კონცენტრაციის გაზრდით და ინჰიბიტორის აქტიური ადგილიდან სუბსტრატით გადაადგილებით.

მრავალი ფერმენტის მნიშვნელოვანი თვისებაა ის, რომ ისინი გვხვდება ქსოვილებში და უჯრედებში არააქტიური ფორმით (ნახ. 3). ფერმენტების არააქტიურ ფორმას პროენზიმი ეწოდება. ამის კლასიკური მაგალითია პეპსინის ან ტრიფსინის არააქტიური ფორმები. ფერმენტების არააქტიური ფორმების არსებობას დიდი ბიოლოგიური მნიშვნელობა აქვს. თუ პეპსინი ან ტრიპსინი წარმოიქმნება დაუყოვნებლივ აქტიური ფორმით, ეს გამოიწვევს იმ ფაქტს, რომ, მაგალითად, პეპსინმა კუჭის კედელი „მონელა“, ანუ კუჭმა „მოინელა“ თავად. ეს არ ხდება, რადგან პეპსინი ან ტრიფსინი აქტიურდება მხოლოდ კუჭის ღრუში ან წვრილ ნაწლავში მოხვედრის შემდეგ: კუჭის წვენში შემავალი მარილმჟავას გავლენის ქვეშ იშლება რამდენიმე ამინომჟავა პეპსინიდან და ის იძენს ცილების დაშლის უნარს. და თავად კუჭი ახლა დაცულია საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების მოქმედებისგან მისი ღრუს ლორწოვანი გარსით.

ბრინჯი. 3 ტრიფსინოგენის აქტიურ ტრიფსინად გარდაქმნის სქემა: A - ტრიფსინოგენი; B - ტრიპსინი; 1 - პეპტიდის გამოყოფის ადგილი; 2 - წყალბადის ბმები; 3 - დისულფიდური ხიდი; 4 - პეპტიდი იშლება გააქტიურებისას.

ფერმენტის აქტივაციის პროცესი ხდება, როგორც წესი, ოთხიდან ერთ-ერთი გზით, რომელიც წარმოდგენილია სურათ 4-ზე. პირველ შემთხვევაში, პეპტიდის გაყოფა არააქტიური ფერმენტისგან „ხსნის“ აქტიურ ცენტრს და ააქტიურებს ფერმენტს.

ბრინჯი. ფერმენტის აქტივაციის 4 გზა (სუბსტრატის მოლეკულა მითითებულია დაჩრდილვით):

1 - პროენზიმიდან მცირე მონაკვეთის (პეპტიდის) გაყოფა და არააქტიური პროენზიმის აქტიურ ფერმენტად ტრანსფორმაცია; 2 - დისულფიდური ბმების ფორმირება SH ჯგუფებიდან, აქტიური ცენტრის გათავისუფლება; 3 - ლითონებთან ცილის კომპლექსის წარმოქმნა, ფერმენტის გააქტიურება: 4 ფერმენტული კომპლექსის წარმოქმნა რაღაც ნივთიერებით (ეს ათავისუფლებს წვდომას აქტიურ ცენტრთან).

მეორე გზა არის დისულფიდური S-S ხიდების ფორმირება, რაც აქტიურ ადგილს ხელმისაწვდომს ხდის. მესამე შემთხვევაში, ლითონის არსებობა ააქტიურებს ფერმენტს, რომელიც მხოლოდ ამ ლითონთან ერთად მუშაობს. მეოთხე გზა ასახავს აქტივაციას ზოგიერთი ნივთიერებით, რომელიც აკავშირებს ცილის მოლეკულის პერიფერიულ რეგიონს და დეფორმირებს ფერმენტს ისე, რომ გააადვილოს სუბსტრატის წვდომა აქტიურ ცენტრში.

ბოლო წლებში აღმოაჩინეს ფერმენტების აქტივობის რეგულირების კიდევ ერთი გზა: აღმოჩნდა, რომ ერთი ფერმენტი, მაგალითად, ლაქტატდეჰიდროგენაზა, შეიძლება იყოს რამდენიმე მოლეკულური ფორმით, რომლებიც განსხვავდება ერთმანეთისგან, თუმცა ყველა ერთსა და იმავე რეაქციას ახდენს. შემადგენლობით განსხვავებული ფერმენტის მოლეკულები, რომლებიც ახდენენ ერთიდაიგივე რეაქციის კატალიზებას, გვხვდება ერთი და იგივე უჯრედის შიგნითაც კი. მათ უწოდებენ იზოზიმებს, ანუ ფერმენტის იზომერებს. უკვე აღნიშნულ ლაქტატდეჰიდროგენაზას აქვს ხუთი განსხვავებული იზოფერმენტი. რა როლი აქვს ერთი ფერმენტის მრავალ ფორმას? როგორც ჩანს, სხეული „უზრუნველჰყოფს“ ზოგიერთ განსაკუთრებით მნიშვნელოვან რეაქციას, როდესაც, როდესაც უჯრედში პირობები იცვლება, ჯერ იზოფერმენტის ერთი ან მეორე ფორმა მუშაობს და უზრუნველყოფს პროცესის აუცილებელ სიჩქარეს და მიმართულებას.

და ფერმენტების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი თვისება. ხშირად ისინი არ ფუნქციონირებენ უჯრედში ერთმანეთისგან განცალკევებით, არამედ ორგანიზებულნი არიან კომპლექსების - ფერმენტული სისტემების სახით (სურ. 5): წინა რეაქციის პროდუქტი არის სუბსტრატი შემდგომი რეაქციისთვის. ეს სისტემები ჩაშენებულია უჯრედულ მემბრანებში და უზრუნველყოფენ ნივთიერების სწრაფ მიზანმიმართულ დაჟანგვას, „გადატანით“ ფერმენტიდან ფერმენტზე. სინთეზური პროცესები უჯრედში მიმდინარეობს მსგავს ფერმენტულ სისტემებში.

ფერმენტების კლასიფიკაცია

ფერმენტოლოგიის მიერ შესწავლილი საკითხების სპექტრი ფართოა. დიდია ჯანდაცვაში, სოფლის მეურნეობაში, მიკრობიოლოგიაში და მეცნიერებისა და პრაქტიკის სხვა დარგებში გამოყენებული ფერმენტების რაოდენობა. ამან შექმნა სირთულე ფერმენტული რეაქციების დახასიათებაში, რადგან ერთი და იგივე ფერმენტი შეიძლება დასახელდეს სუბსტრატის, ან კატალიზებული რეაქციების ტიპის მიხედვით, ან ძველი ტერმინით, რომელიც მყარად დამკვიდრდა ლიტერატურაში: მაგალითად, პეპსინი, ტრიპსინი, კატალაზა.

ბრინჯი. 5. მულტიფერმენტული კომპლექსის შემოთავაზებული სტრუქტურა, რომელიც სინთეზირებს ცხიმოვან მჟავებს (შვიდი ფერმენტის ქვედანაყოფი პასუხისმგებელია შვიდ ქიმიურ რეაქციაზე).

ამიტომ, 1961 წელს მოსკოვის საერთაშორისო ბიოქიმიურმა კონგრესმა დაამტკიცა ფერმენტების კლასიფიკაცია, რომელიც ეფუძნება მოცემული ფერმენტის მიერ კატალიზებული რეაქციის ტიპს. ფერმენტის სახელწოდება უნდა შეიცავდეს სუბსტრატის სახელს, ანუ ნაერთს, რომელზეც ფერმენტი მოქმედებს და დაბოლოება -აზა. მაგალითად, არგინაზა ახდენს არგინინის ჰიდროლიზს.

ამ პრინციპის მიხედვით, ყველა ფერმენტი იყოფა ექვს კლასად.

1. ოქსიდორედუქტაზები არის ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ რედოქს რეაქციებს, მაგალითად კატალაზას:

2. ტრანსფერაზები - ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ ატომების ან რადიკალების გადაცემის კატალიზებას, მაგალითად მეთილტრანსფერაზები, რომლებიც გადასცემენ CH3 ჯგუფს:

3. ჰიდროლაზები – ფერმენტები, რომლებიც არღვევენ მოლეკულურ კავშირებს წყლის მოლეკულების მიმაგრებით, მაგალითად, ფოსფატაზას:

4. ლიაზები არის ფერმენტები, რომლებიც წყვეტენ ამა თუ იმ ჯგუფს სუბსტრატს წყლის დამატების გარეშე, არაჰიდროლიზური გზით, მაგალითად, კარბოქსილის ჯგუფის დაშლა დეკარბოქსილაზას მიერ:

5. იზომერაზები არის ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ ერთი იზომერის მეორეში გადაქცევას:

გლუკოზა-6-ფოსფატი-›გლუკოზა-1-ფოსფატი

6. ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ სინთეზის რეაქციებს, მაგალითად პეპტიდების სინთეზს ამინომჟავებიდან. ფერმენტების ამ კლასს სინთეტაზებს უწოდებენ.

შემოთავაზებული იყო თითოეული ფერმენტის დაშიფვრა ოთხნიშნა კოდით, სადაც პირველი მათგანი აღნიშნავს კლასის რიცხვს, ხოლო დანარჩენი სამი უფრო დეტალურად ახასიათებს ფერმენტის თვისებებს, მის ქვეკლასს და ცალკეულ კატალოგს.

ფერმენტების კლასიფიკაციის მაგალითად ვაძლევთ პეპსინს მინიჭებულ ოთხნიშნა კოდს - 3.4.4ლ. რიცხვი 3 მიუთითებს ფერმენტის კლასზე - ჰიდროლაზა. შემდეგი რიცხვი 4 აკოდირებს პეპტიდური ჰიდროლაზების ქვეკლასს, ანუ იმ ფერმენტებს, რომლებიც ჰიდროლიზებენ პეპტიდურ ობლიგაციებს. კიდევ ერთი ნომერი 4 აღნიშნავს ქვეკლასს, რომელსაც ეწოდება პეპტიდილ პეპტიდური ჰიდროლაზები. ეს ქვეკლასი მოიცავს ცალკეულ ფერმენტებს და მასში პირველია პეპსინი, რომელსაც ენიჭება სერიული ნომერი 1.

ასე გამოდის მისი კოდი - 3.4.4.1. ჰიდროლაზას კლასის ფერმენტების მოქმედების წერტილები ნაჩვენებია სურათზე 6.

ბრინჯი. 6. პეპტიდური ბმების გაწყვეტა სხვადასხვა პროტეოლიზური ფერმენტებით.

ფერმენტების მოქმედება

როგორც წესი, ფერმენტები იზოლირებულია ცხოველური, მცენარეული ან მიკრობული წარმოშობის სხვადასხვა ობიექტებიდან და მათი მოქმედების შესწავლა ხდება უჯრედისა და ორგანიზმის გარეთ. ეს კვლევები ძალზე მნიშვნელოვანია ფერმენტების მოქმედების მექანიზმის გასაგებად, მათი შემადგენლობისა და მათ მიერ კატალიზებული რეაქციების მახასიათებლების შესასწავლად. მაგრამ ამ გზით მიღებული ინფორმაცია პირდაპირ მექანიკურად ვერ გადაეცემა ცოცხალ უჯრედში ფერმენტების აქტივობას. უჯრედის გარეთ ძნელია იმ პირობების რეპროდუცირება, რომელშიც ფერმენტი მოქმედებს, მაგალითად, მიტოქონდრიაში ან ლიზოსომაში. გარდა ამისა, ყოველთვის არ არის ცნობილი, რამდენი ფერმენტის ხელმისაწვდომი მოლეკულაა ჩართული რეაქციაში - ყველა ან მხოლოდ ზოგიერთი მათგანი.

თითქმის ყოველთვის ირკვევა, რომ უჯრედი შეიცავს ამა თუ იმ ფერმენტს, შინაარსი რამდენიმე ათჯერ აღემატება ნორმალური მეტაბოლიზმისთვის საჭირო რაოდენობას. მეტაბოლიზმი იცვლება ინტენსივობით უჯრედის სიცოცხლის სხვადასხვა პერიოდში, მაგრამ მასში გაცილებით მეტი ფერმენტია, ვიდრე მეტაბოლიზმის მაქსიმალური დონეა საჭირო. მაგალითად, გულის კუნთის უჯრედები შეიცავს იმდენ ციტოქრომს c, რომ მას შეუძლია განახორციელოს დაჟანგვა 20-ჯერ მეტი, ვიდრე გულის კუნთის მაქსიმალური ჟანგბადის მოხმარება. მოგვიანებით აღმოაჩინეს ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ ზოგიერთი ფერმენტის მოლეკულის „გამორთვა“. ეს არის ე.წ. ინჰიბიტორული ფაქტორები. ფერმენტების მოქმედების მექანიზმის გასაგებად, ასევე მნიშვნელოვანია, რომ უჯრედში ისინი არა მხოლოდ ხსნარში არიან, არამედ უჯრედის სტრუქტურაში არიან ჩაშენებული. ახლა ცნობილია, რომელი ფერმენტებია ჩაშენებული მიტოქონდრიის გარე მემბრანაში, რომლებიც ჩაშენებულია შიდა მემბრანაში და რომლებიც დაკავშირებულია ბირთვთან, ლიზოსომებთან და სხვა უჯრედულ სტრუქტურებთან.

ფერმენტის მჭიდრო „ტერიტორიული“ მდებარეობა, რომელიც ახორციელებს პირველ რეაქციას იმ ფერმენტების მიმართ, რომლებიც კატალიზირებენ მეორე, მესამე და შემდგომ რეაქციებს, დიდ გავლენას ახდენს მათი მოქმედების საერთო შედეგზე. მაგალითად, ფერმენტების ჯაჭვი, რომელიც ელექტრონებს ჟანგბადში გადასცემს, ჩაშენებულია მიტოქონდრიაში - ციტოქრომულ სისტემაში. ის ახდენს სუბსტრატების დაჟანგვის კატალიზებას ენერგიის წარმოქმნით, რომელიც გროვდება ATP-ში.

როდესაც ფერმენტები ამოღებულია უჯრედიდან, მათი ერთობლივი მუშაობის თანმიმდევრულობა ირღვევა. ამიტომ, ისინი ცდილობენ შეისწავლონ ფერმენტების მუშაობა სტრუქტურების განადგურების გარეშე, რომლებშიც აგებულია მათი მოლეკულები. მაგალითად, თუ ქსოვილის მონაკვეთი ინახება სუბსტრატის ხსნარში და შემდეგ დამუშავდება რეაგენტით, რომელიც წარმოქმნის ფერად კომპლექსს რეაქციის პროდუქტებთან ერთად, მაშინ მიკროსკოპში აშკარად ჩანს უჯრედის ფერადი უბნები: ამ ადგილებში ფერმენტი. რომ მონელებული სუბსტრატი ლოკალიზებული იყო (მდებარეობდა). ამრიგად, დადგინდა, კუჭის რომელი უჯრედები შეიცავს პეპსინოგენს, საიდანაც მიიღება ფერმენტი პეპსინი.

ახლა ფართოდ გამოიყენება კიდევ ერთი მეთოდი, რომელიც შესაძლებელს ხდის ფერმენტების ლოკალიზაციის დადგენას - სეპარაციული ცენტრიფუგაცია. ამისათვის შესწავლილი ქსოვილი (მაგალითად, ლაბორატორიული ცხოველების ღვიძლის ნაჭრები) მსხვრევა, შემდეგ კი მისგან ამზადებენ პასტას საქაროზის ხსნარში. ნარევი გადადის საცდელ მილებში და ბრუნავს მაღალი სიჩქარით ცენტრიფუგაში. სხვადასხვა ფიჭური ელემენტები, მათი მასისა და ზომის მიხედვით, ბრუნვის დროს ნაწილდება მკვრივ საქაროზას ხსნარში დაახლოებით შემდეგნაირად:

მძიმე ბირთვების მისაღებად საჭიროა შედარებით მცირე აჩქარება (ნაკლები რევოლუცია). ბირთვების გამოყოფის შემდეგ, რევოლუციების რაოდენობის გაზრდის შემდეგ, მიტოქონდრია და მიკროზომები თანმიმდევრულად დეპონირდება და ციტოპლაზმა მიიღება. ახლა ფერმენტების აქტივობის შესწავლა შესაძლებელია თითოეულ იზოლირებულ ფრაქციაში. გამოდის, რომ ცნობილი ფერმენტების უმეტესობა ლოკალიზებულია უპირატესად ამა თუ იმ ფრაქციაში. მაგალითად, ფერმენტი ალდოლაზა ლოკალიზებულია ციტოპლაზმაში, ხოლო ფერმენტი, რომელიც აჟანგებს კაპრონის მჟავას, ძირითადად მიტოქონდრიაშია.

თუ მემბრანა, რომელშიც ფერმენტებია ჩადებული, დაზიანებულია, რთული ურთიერთდაკავშირებული პროცესები არ ხდება, ანუ თითოეულ ფერმენტს შეუძლია მხოლოდ თავისით იმოქმედოს.

მცენარეული და მიკრობული უჯრედები, ისევე როგორც ცხოველური უჯრედები, შეიცავს ძალიან მსგავს ფიჭურ ფრაქციებს. მაგალითად, მცენარეული პლასტიდები მიტოქონდრიას წააგავს მათი ფერმენტების კომპლექტში. მიკროორგანიზმებში აღმოჩნდა მარცვლები, რომლებიც წააგავს რიბოზომებს და ასევე შეიცავს დიდი რაოდენობით რიბონუკლეინის მჟავას. ცხოველურ, მცენარეულ და მიკრობულ უჯრედებში აღმოჩენილ ფერმენტებს მსგავსი ეფექტი აქვთ. მაგალითად, ჰიალურონიდაზა აადვილებს მიკრობების ორგანიზმში შეღწევას უჯრედის კედლის განადგურების ხელშეწყობით. იგივე ფერმენტი გვხვდება ცხოველური ორგანიზმების სხვადასხვა ქსოვილებში.

ფერმენტების მომზადება და გამოყენება

ფერმენტები გვხვდება ცხოველებისა და მცენარეების ყველა ქსოვილში. თუმცა, ერთი და იგივე ფერმენტის რაოდენობა სხვადასხვა ქსოვილებში და ფერმენტის ქსოვილთან შეკავშირების სიძლიერე არ არის ერთნაირი. ამიტომ, პრაქტიკაში, მისი მოპოვება ყოველთვის არ არის გამართლებული.

ფერმენტების წყარო შეიძლება იყოს ადამიანებისა და ცხოველების საჭმლის მომნელებელი წვენები. წვენები შეიცავს შედარებით ცოტა უცხო მინარევებს, უჯრედულ ელემენტებს და სხვა კომპონენტებს, რომლებიც უნდა მოიცილოთ სუფთა პრეპარატის მიღებისას. ეს არის თითქმის სუფთა ფერმენტული ხსნარები.

უფრო რთულია ქსოვილებიდან ფერმენტის მიღება. ამისათვის ხდება ქსოვილის დამსხვრევა, ფიჭური სტრუქტურების განადგურება დაქუცმაცებული ქსოვილის ქვიშით გახეხვით ან ულტრაბგერითი დამუშავებით. ამ შემთხვევაში, ფერმენტები უჯრედებიდან და მემბრანული სტრუქტურებიდან "ცვივა". ახლა ისინი გაწმენდილია და დაშორებულია ერთმანეთისგან. გაწმენდისთვის გამოიყენება ფერმენტების ქრომატოგრაფიულ სვეტებზე განცალკევების განსხვავებული უნარი, მათი არათანაბარი მობილურობა ელექტრულ ველში, მათი დალექვა სპირტით, მარილებით, აცეტონით და სხვა მეთოდები. ვინაიდან ფერმენტების უმეტესობა დაკავშირებულია ბირთვთან, მიტოქონდრიასთან, რიბოსომებთან ან სხვა უჯრედულ სტრუქტურებთან, ეს ფრაქცია ჯერ იზოლირებულია ცენტრიფუგაციით, შემდეგ კი ფერმენტი გამოიყოფა მისგან.

გამწმენდის ახალი მეთოდების შემუშავებამ შესაძლებელი გახადა მრავალი კრისტალური ფერმენტის ძალიან სუფთა სახით მიღება, რომელთა შენახვა შესაძლებელია წლების განმავლობაში.

ახლა შეუძლებელია იმის დადგენა, თუ როდის გამოიყენეს ხალხმა პირველად ფერმენტი, მაგრამ დიდი დარწმუნებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს იყო მცენარეული წარმოშობის ფერმენტი. ხალხი დიდი ხანია ყურადღებას აქცევს ამა თუ იმ მცენარის სარგებლიანობას არა მხოლოდ როგორც საკვებ პროდუქტს. მაგალითად, ანტილის მკვიდრნი ოდითგანვე იყენებდნენ ნესვის ხის წვენს წყლულების და კანის სხვა დაავადებების სამკურნალოდ.

მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ ფერმენტების წარმოებისა და გამოყენების თავისებურებები ერთ-ერთი ახლა ცნობილი მცენარეული ბიოკატალიზატორის - პაპაინის მაგალითის გამოყენებით. ეს ფერმენტი გვხვდება ტროპიკული ხილის ხის პაპაიას ყველა ნაწილში რძის წვენში - გიგანტური ხის მსგავსი ბალახი, რომელიც აღწევს 10 მ. მისი ნაყოფი ფორმაში და გემოში ნესვის მსგავსია და დიდი რაოდენობით შეიცავს ფერმენტ პაპაინს. ჯერ კიდევ მე-16 საუკუნის დასაწყისში. ესპანელმა ნავიგატორებმა ეს მცენარე ცენტრალურ ამერიკაში ბუნებრივ პირობებში აღმოაჩინეს. შემდეგ ის ინდოეთში მიიტანეს, იქიდან კი ყველა ტროპიკულ ქვეყანაში. ვასკო და გამამ, რომელმაც ინდოეთში პაპაია ნახა, მას სიცოცხლის ოქროს ხე უწოდა, ხოლო მარკო პოლომ თქვა, რომ პაპაია არის "ნესვი, რომელიც ხეზე ავიდა". მეზღვაურებმა იცოდნენ, რომ ხის ნაყოფი იხსნიდა მათ სკორბუტისა და დიზენტერიისგან.

ჩვენს ქვეყანაში პაპაია იზრდება კავკასიის შავი ზღვის სანაპიროზე, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ბოტანიკურ ბაღში სპეციალურ სათბურებში. ფერმენტის ნედლეული - რძიანი წვენი - მიიღება ნაყოფის კანზე ჭრილობებით. შემდეგ წვენს აშრობენ ლაბორატორიაში ვაკუუმური საშრობი კარადებში დაბალ ტემპერატურაზე (არაუმეტეს 80°C). გამხმარი პროდუქტი იფქვება და ინახება სტერილურ შეფუთვაში, რომელიც დაფარულია პარაფინით. ეს უკვე საკმაოდ აქტიური პრეპარატია. მისი ფერმენტული აქტივობა შეიძლება შეფასდეს დროის ერთეულზე დაშლილი კაზინის ცილის რაოდენობით. პაპაინის აქტივობის ერთი ბიოლოგიური ერთეული მიჩნეულია ფერმენტის რაოდენობად, რომელიც სისხლში შეყვანისას საკმარისია 1 კგ წონის კურდღელში „ჩამოვარდნილი ყურების“ სიმპტომის გამოსავლენად. ეს ფენომენი ხდება იმის გამო, რომ პაპაინი იწყებს მოქმედებას კურდღლის ყურებში კოლაგენის ცილის ძაფებზე.

პაპაინს აქვს მთელი რიგი თვისებები: პროტეოლიზური, ანთების საწინააღმდეგო, ანტიკოაგულანტი (აფერხებს სისხლის შედედებას), დეჰიდრატაციას, ტკივილგამაყუჩებელ და ბაქტერიციდულ. ის არღვევს ცილებს პოლიპეპტიდებად და ამინომჟავებად. უფრო მეტიც, ეს გახლეჩა უფრო ღრმაა, ვიდრე ცხოველური და ბაქტერიული წარმოშობის სხვა ფერმენტების მოქმედებით. პაპაინის განსაკუთრებული თვისებაა მისი უნარი იყოს აქტიური pH-ის ფართო დიაპაზონში და ტემპერატურის დიდ რყევებზე, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია და მოსახერხებელია ამ ფერმენტის ფართო გამოყენებისთვის. და თუ გავითვალისწინებთ იმასაც, რომ პაპაინის (პეპსინი, ტრიპსინი, ლიდაზა) მსგავსი ფერმენტების მისაღებად საჭიროა სისხლი, ღვიძლი, კუნთები ან სხვა ცხოველური ქსოვილები, მაშინ მცენარეული ფერმენტის პაპაინის უპირატესობა და ეკონომიკური ეფექტურობა უდავოა.

პაპაინის გამოყენების სფეროები ძალიან მრავალფეროვანია. მედიცინაში გამოიყენება ჭრილობების სამკურნალოდ, სადაც ხელს უწყობს დაზიანებულ ქსოვილებში ცილების დაშლას და ასუფთავებს ჭრილობის ზედაპირს. პაპაინი შეუცვლელია თვალის სხვადასხვა დაავადების სამკურნალოდ. ეს იწვევს მხედველობის ორგანოს ღრუბლიანი სტრუქტურების რეზორბციას, რაც მათ გამჭვირვალობას ხდის. ცნობილია ფერმენტის დადებითი ეფექტი საჭმლის მომნელებელი სისტემის დაავადებებში. კარგი შედეგები იქნა მიღებული პაპაინის გამოყენებისას კანის დაავადებების, დამწვრობის სამკურნალოდ, აგრეთვე ნეიროპათოლოგიაში, უროლოგიაში და მედიცინის სხვა დარგებში.

მედიცინის გარდა, ამ ფერმენტის დიდი რაოდენობით გამოიყენება მეღვინეობისა და ლუდის ხარშვაში. პაპაინი ზრდის სასმელების შენახვის ვადას. პაპაინით დამუშავებისას ხორცი ხდება რბილი და სწრაფად ათვისებადი, ხოლო პროდუქტების შენახვის ვადა მკვეთრად იზრდება. მატყლი, რომელიც გამოიყენება ტექსტილის ინდუსტრიაში, არ იხვევა და არ იკუმშება პაპაინით დამუშავების შემდეგ. ცოტა ხნის წინ პაპაინის გამოყენება დაიწყო გარუჯვის ინდუსტრიაში. ფერმენტით დამუშავების შემდეგ ტყავის ნაწარმი ხდება რბილი, ელასტიური, ძლიერი და გამძლე.

ზოგიერთი ადრე განუკურნებელი დაავადების გულდასმით შესწავლამ გამოიწვია ორგანიზმში დაკარგული ფერმენტების შეყვანის აუცილებლობა, რათა ჩაანაცვლოს ისინი, რომელთა აქტივობაც შემცირებულია. შესაძლებელი იქნება სხეულში შევიტანოთ დაკარგული ფერმენტების საჭირო რაოდენობა ან იმ ფერმენტების მოლეკულების „დამატება“, რომლებმაც შეამცირეს მათი კატალიზური აქტივობა ორგანოსა თუ ქსოვილში. მაგრამ ორგანიზმი ამ ფერმენტებზე ისე რეაგირებს, თითქოს ისინი უცხო ცილები იყვნენ, უარყოფს მათ, გამოიმუშავებს მათ წინააღმდეგ ანტისხეულებს, რაც საბოლოოდ იწვევს შემოტანილი ცილების სწრაფ დაშლას. არ იქნება მოსალოდნელი თერაპიული ეფექტი. ასევე შეუძლებელია საკვებთან ერთად ფერმენტების შეყვანა, ვინაიდან საჭმლის მომნელებელი წვენები მათ „მონელდება“ და ისინი დაკარგავენ აქტივობას და იშლება ამინომჟავებად უჯრედებსა და ქსოვილებში მისვლის გარეშე. ფერმენტების პირდაპირ სისხლში შეყვანა იწვევს მათ განადგურებას ქსოვილის პროტეაზებით. ეს სირთულეები შეიძლება აღმოიფხვრას იმობილიზებული ფერმენტების გამოყენებით. იმობილიზაციის პრინციპი ემყარება ფერმენტების უნარს „დაკავშირდეს“ ორგანული ან არაორგანული ბუნების სტაბილურ მატარებელთან. ფერმენტის მატრიქსთან (გადამზიდავთან) ქიმიური შეკავშირების მაგალითია მათ ფუნქციურ ჯგუფებს შორის ძლიერი კოვალენტური ბმების წარმოქმნა. მატრიცა შეიძლება იყოს, მაგალითად, ფოროვანი მინა, რომელიც შეიცავს ფუნქციურ ამინოჯგუფებს, რომლებსაც ფერმენტი ქიმიურად "მიმაგრებულია".

ფერმენტების გამოყენებისას ხშირად საჭიროა მათი აქტივობების შედარება. როგორ გავარკვიოთ რომელი ფერმენტი უფრო აქტიურია? როგორ გამოვთვალოთ სხვადასხვა გაწმენდილი წამლების აქტივობა? შეთანხმდნენ, რომ ფერმენტის აქტივობა უნდა იქნას მიღებული, როგორც სუბსტრატის რაოდენობა, რომელსაც შეუძლია ერთ წუთში გარდაქმნას ამ ფერმენტის შემცველი ქსოვილის 1 გ 25 ° C ტემპერატურაზე. რაც უფრო მეტი სუბსტრატი აქვს დამუშავებული ფერმენტს, მით უფრო აქტიურია იგი. ერთი და იგივე ფერმენტის აქტივობა იცვლება ასაკის, სქესის, დღის დროის, სხეულის მდგომარეობის მიხედვით და ასევე დამოკიდებულია ენდოკრინულ ჯირკვლებზე, რომლებიც გამოიმუშავებენ ჰორმონებს.

ბუნება თითქმის არ უშვებს შეცდომებს, აწარმოებს ერთსა და იმავე ცილებს ორგანიზმის სიცოცხლის განმავლობაში და გადასცემს ამ მკაცრ ინფორმაციას ერთი და იგივე ცილების წარმოების შესახებ თაობიდან თაობას. თუმცა, ზოგჯერ ორგანიზმში ჩნდება შეცვლილი ცილა, რომელიც შეიცავს ერთ ან მეტ „ზედმეტ“ ამინომჟავას ან პირიქით, იკარგება. ბევრი ასეთი მოლეკულური შეცდომა ახლა ცნობილია. მათ აქვთ სხვადასხვა მიზეზი და შეიძლება გამოიწვიოს მტკივნეული ცვლილებები სხეულში. ასეთ დაავადებებს, რომლებიც გამოწვეულია ცილის არანორმალური მოლეკულებით, მედიცინაში მოლეკულურ დაავადებებს უწოდებენ. მაგალითად, ჯანმრთელი ადამიანის ჰემოგლობინი, რომელიც შედგება ორი პოლიპეპტიდური ჯაჭვისგან (a და b) და ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის მქონე პაციენტის ჰემოგლობინი (სისხლის წითელი უჯრედს აქვს ნამგლის ფორმა) განსხვავდება მხოლოდ იმით, რომ პაციენტებში ბ-ჯაჭვი, გლუტამინის მჟავა იცვლება ვალინით. ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია მემკვიდრეობითი დაავადებაა. ჰემოგლობინის ცვლილებები მშობლებიდან შთამომავლობას გადაეცემა.

დაავადებებს, რომლებიც წარმოიქმნება ფერმენტის აქტივობის ცვლილებისას, ეწოდება ფერმენტოპათია. ისინი, როგორც წესი, მემკვიდრეობით გადაეცემათ, მშობლებისგან შვილებს გადაეცემათ. მაგალითად, თანდაყოლილი ფენილკეტონურიით ირღვევა შემდეგი ტრანსფორმაცია:

ფერმენტ ფენილალანინის ჰიდროქსილაზას დეფიციტით, ფენილალანინი არ გარდაიქმნება ტიროზინში, მაგრამ გროვდება, რაც იწვევს რიგი ორგანოების ნორმალური ფუნქციის დარღვევას, პირველ რიგში, ცენტრალური ნერვული სისტემის ფუნქციის დარღვევას. დაავადება ვითარდება ბავშვის სიცოცხლის პირველივე დღიდან და სიცოცხლის ექვსიდან შვიდ თვემდე ჩნდება მისი პირველი სიმპტომები. ასეთი პაციენტების სისხლში და შარდში ნორმასთან შედარებით დიდი რაოდენობით ფენილალანინი გვხვდება. ასეთი პათოლოგიის დროული გამოვლენა და საკვების მიღების შემცირება, რომელიც შეიცავს უამრავ ფენილალანინს, აქვს დადებითი თერაპიული ეფექტი.

კიდევ ერთი მაგალითი: ბავშვებში ფერმენტის არარსებობა, რომელიც გარდაქმნის გალაქტოზას გლუკოზად, იწვევს ორგანიზმში გალაქტოზის დაგროვებას, რომელიც დიდი რაოდენობით გროვდება ქსოვილებში და გავლენას ახდენს ღვიძლზე, თირკმელებზე და თვალებზე. თუ ფერმენტის არარსებობა დროულად გამოვლინდა, ბავშვი გადაჰყავთ დიეტაზე, რომელიც არ შეიცავს გალაქტოზას. ეს იწვევს დაავადების ნიშნების გაქრობას.

ფერმენტული პრეპარატების არსებობის წყალობით ხდება ცილების და ნუკლეინის მჟავების სტრუქტურის გაშიფვრა. მათ გარეშე შეუძლებელია ანტიბიოტიკების წარმოება, მეღვინეობა, პურის ცხობა, ვიტამინების სინთეზი. სოფლის მეურნეობაში გამოიყენება ზრდის სტიმულატორები, რომლებიც მოქმედებენ ფერმენტული პროცესების გასააქტიურებლად. იგივე თვისება აქვს ბევრ მედიკამენტს, რომელიც თრგუნავს ან ააქტიურებს ორგანიზმში ფერმენტების აქტივობას.

ფერმენტების გარეშე წარმოუდგენელია ისეთი პერსპექტიული სფეროების განვითარება, როგორიცაა უჯრედში მომხდარი ქიმიური პროცესების რეპროდუქცია და ამის საფუძველზე თანამედროვე სამრეწველო ბიოტექნოლოგიის შექმნა. ჯერჯერობით, არც ერთ თანამედროვე ქიმიურ მცენარეს არ შეუძლია კონკურენცია გაუწიოს მცენარის ჩვეულებრივ ფოთოლს, რომლის უჯრედებში, ფერმენტებისა და მზის შუქის მონაწილეობით, წყლისა და ნახშირორჟანგისგან სინთეზირებულია მრავალფეროვანი რთული ორგანული ნივთიერებების უზარმაზარი რაოდენობა. ამავდროულად, ატმოსფეროში გამოიყოფა დიდი რაოდენობით ჟანგბადი, რომელიც ასე აუცილებელია ჩვენი სიცოცხლისთვის.

ენზიმოლოგია არის ახალგაზრდა და პერსპექტიული მეცნიერება, რომელიც გამოყოფილია ბიოლოგიისა და ქიმიისგან და ჰპირდება ბევრ გასაოცარ აღმოჩენას ყველას, ვინც გადაწყვეტს მის სერიოზულად მიღებას.

აბსტრაქტის ჩამოტვირთვა: თქვენ არ გაქვთ წვდომა ფაილების ჩამოტვირთვაზე ჩვენი სერვერიდან.

ხშირად ვიტამინებთან, მინერალებთან და ადამიანის ორგანიზმისთვის სასარგებლო სხვა ელემენტებთან ერთად ნახსენებია ნივთიერებები, რომლებსაც ფერმენტები ეწოდება. რა არის ფერმენტები და რა ფუნქციას ასრულებენ ისინი ორგანიზმში, როგორია მათი ბუნება და სად მდებარეობს?

ეს არის ცილოვანი ბუნების ნივთიერებები, ბიოკატალიზატორები. მათ გარეშე არ იქნებოდა ბავშვის საკვები, მზა მარცვლეული, კვაზი, ყველი ფეტა, ყველი, იოგურტი ან კეფირი. ისინი გავლენას ახდენენ ადამიანის სხეულის ყველა სისტემის ფუნქციონირებაზე. ამ ნივთიერებების არასაკმარისი ან გადაჭარბებული აქტივობა უარყოფითად აისახება ჯანმრთელობაზე, ამიტომ უნდა იცოდეთ რა არის ფერმენტები, რათა თავიდან აიცილოთ მათი დეფიციტით გამოწვეული პრობლემები.

რა არის ეს?

ფერმენტები არის ცილის მოლეკულები, რომლებიც სინთეზირებულია ცოცხალი უჯრედების მიერ. თითოეულ საკანში ასზე მეტია. ამ ნივთიერებების როლი კოლოსალურია. ისინი გავლენას ახდენენ ქიმიური რეაქციების სიჩქარეზე მოცემული ორგანიზმისთვის შესაფერის ტემპერატურაზე. ფერმენტების კიდევ ერთი სახელია ბიოლოგიური კატალიზატორები. ქიმიური რეაქციის სიჩქარის ზრდა ხდება მისი წარმოქმნის გაადვილების გამო. როგორც კატალიზატორები, ისინი არ მოიხმარენ რეაქციის დროს და არ ცვლიან მის მიმართულებას. ფერმენტების ძირითადი ფუნქციებია ის, რომ მათ გარეშე ცოცხალ ორგანიზმებში ყველა რეაქცია ძალიან ნელა წარიმართება და ეს მნიშვნელოვნად იმოქმედებს სიცოცხლისუნარიანობაზე.

მაგალითად, სახამებლის შემცველი საკვების (კარტოფილი, ბრინჯი) ღეჭვისას პირის ღრუში ჩნდება ტკბილი გემო, რაც დაკავშირებულია ამილაზას მუშაობასთან, ფერმენტი, რომელიც არღვევს ნერწყვში სახამებელს. სახამებელი თავისთავად უგემოვნოა, რადგან ის არის პოლისაქარიდი. მისი დაშლის პროდუქტებს (მონოსაქარიდები): გლუკოზას, მალტოზას, დექსტრინებს აქვთ მოტკბო გემო.

ყველა იყოფა მარტივ და რთულად. პირველი შედგება მხოლოდ ცილისგან, ხოლო მეორე შედგება პროტეინის (აპოენზიმის) და არაცილოვანი (კოენზიმის) ნაწილისგან. B, E, K ჯგუფების ვიტამინები შეიძლება იყოს კოენზიმები.

ფერმენტების კლასები

ტრადიციულად, ეს ნივთიერებები იყოფა ექვს ჯგუფად. მათ თავდაპირველად დაარქვეს სუბსტრატის საფუძველზე, რომელზედაც მოქმედებს კონკრეტული ფერმენტი, მის ფესვზე დაბოლოების -ase დამატებით. ამრიგად, იმ ფერმენტებს, რომლებიც ჰიდროლიზირებენ ცილებს (ცილებს) დაიწყეს პროტეინაზების, ცხიმების (ლიპოს) - ლიპაზების, სახამებლის (ამილონის) - ამილაზების დასახელება. შემდეგ ფერმენტებმა, რომლებიც ახდენენ მსგავსი რეაქციების კატალიზებას, მიიღეს სახელები, რომლებიც მიუთითებს შესაბამისი რეაქციის ტიპზე - აცილაზეები, დეკარბოქსილაზები, ოქსიდაზები, დეჰიდროგენაზები და სხვა. ამ სახელების უმეტესობა დღესაც გამოიყენება.

მოგვიანებით, საერთაშორისო ბიოქიმიურმა კავშირმა შემოიღო ნომენკლატურა, რომლის მიხედვითაც ფერმენტების დასახელება და კლასიფიკაცია უნდა შეესაბამებოდეს კატალიზებული ქიმიური რეაქციის ტიპსა და მექანიზმს. ამ ნაბიჯმა შვება მოიტანა იმ მონაცემების სისტემატიზაციაში, რომლებიც დაკავშირებულია მეტაბოლიზმის სხვადასხვა ასპექტთან. რეაქციები და ფერმენტები, რომლებიც მათ კატალიზებას ახდენენ, იყოფა ექვს კლასად. თითოეული კლასი შედგება რამდენიმე ქვეკლასისგან (4-13). ფერმენტის სახელწოდების პირველი ნაწილი შეესაბამება სუბსტრატის სახელს, მეორე - კატალიზებული რეაქციის ტიპს დაბოლოებით -ase. თითოეულ ფერმენტს კლასიფიკაციის მიხედვით (CF) აქვს თავისი კოდის ნომერი. პირველი ციფრი შეესაბამება რეაქციის კლასს, შემდეგი ქვეკლასს და მესამე ქვეკლასს. მეოთხე ციფრი მიუთითებს ფერმენტის რაოდენობას მის ქვეკლასში. მაგალითად, თუ EC 2.7.1.1, მაშინ ფერმენტი ეკუთვნის მე-2 კლასს, მე-7 ქვეკლასს, 1 ქვეკლასს. ბოლო რიცხვი მიუთითებს ფერმენტ ჰექსოკინაზაზე.

მნიშვნელობა

თუ ვსაუბრობთ იმაზე, თუ რა არის ფერმენტები, არ შეგვიძლია უგულებელვყოთ საკითხი მათი მნიშვნელობის შესახებ თანამედროვე სამყაროში. მათ ფართო გამოყენება ჰპოვეს ადამიანის საქმიანობის თითქმის ყველა სექტორში. მათი გავრცელება განპირობებულია იმით, რომ მათ შეუძლიათ შეინარჩუნონ უნიკალური თვისებები ცოცხალი უჯრედების გარეთ. მედიცინაში, მაგალითად, გამოიყენება ფერმენტები ლიპაზების, პროტეაზებისა და ამილაზების ჯგუფებიდან. ისინი ანადგურებენ ცხიმებს, ცილებს, სახამებელს. როგორც წესი, ეს ტიპი შედის ისეთ პრეპარატებში, როგორიცაა Panzinorm და Festal. ეს პრეპარატები ძირითადად გამოიყენება კუჭ-ნაწლავის დაავადებების სამკურნალოდ. ზოგიერთ ფერმენტს შეუძლია სისხლძარღვებში თრომბის დაშლა, ისინი ხელს უწყობენ ჩირქოვანი ჭრილობების მკურნალობას. კიბოს მკურნალობაში განსაკუთრებული ადგილი უჭირავს ფერმენტულ თერაპიას.

სახამებლის დაშლის უნარის გამო ფერმენტ ამილაზა ფართოდ გამოიყენება კვების მრეწველობაში. ამავე ზონაში გამოიყენება ლიპაზები, რომლებიც ანადგურებენ ცხიმებს და პროტეაზები, რომლებიც ანადგურებენ ცილებს. ამილაზას ფერმენტები გამოიყენება ლუდსახარშში, მეღვინეობაში და საცხობში. პროტეაზები გამოიყენება მზა ფაფების დასამზადებლად და ხორცის დარბილებისას. ყველის წარმოებაში გამოიყენება ლიპაზები და ბადეები. კოსმეტიკური ინდუსტრია ასევე არ შეუძლია მათ გარეშე. ისინი შედის სარეცხი ფხვნილებში და კრემებში. მაგალითად, ამილაზას, რომელიც არღვევს სახამებელს, ემატება სარეცხი ფხვნილები. პროტეინის ლაქები და ცილები იშლება პროტეაზებით, ხოლო ლიპაზები ასუფთავებენ ქსოვილს ზეთისა და ცხიმისგან.

ფერმენტების როლი ორგანიზმში

ადამიანის ორგანიზმში მეტაბოლიზმზე ორი პროცესია პასუხისმგებელი: ანაბოლიზმი და კატაბოლიზმი. პირველი უზრუნველყოფს ენერგიისა და საჭირო ნივთიერებების შეწოვას, მეორე - ნარჩენი პროდუქტების დაშლას. ამ პროცესების მუდმივი ურთიერთქმედება გავლენას ახდენს ნახშირწყლების, ცილების და ცხიმების შეწოვაზე და ორგანიზმის სასიცოცხლო ფუნქციების შენარჩუნებაზე. მეტაბოლური პროცესები რეგულირდება სამი სისტემით: ნერვული, ენდოკრინული და სისხლის მიმოქცევის სისტემა. მათ შეუძლიათ ნორმალურად იმოქმედონ ფერმენტების ჯაჭვის დახმარებით, რაც თავის მხრივ უზრუნველყოფს ადამიანის ადაპტაციას გარე და შიდა გარემო პირობების ცვლილებებთან. ფერმენტები მოიცავს როგორც ცილოვან, ასევე არაცილოვან პროდუქტებს.

ორგანიზმში ბიოქიმიური რეაქციების პროცესში, რომელშიც ფერმენტები მონაწილეობენ, ისინი თავად არ მოიხმარენ. თითოეულ მათგანს აქვს განსხვავებული ქიმიური სტრუქტურა და უნიკალური როლი, ამიტომ თითოეული იწყებს მხოლოდ კონკრეტულ რეაქციას. ბიოქიმიური კატალიზატორები ეხმარება სწორ ნაწლავს, ფილტვებს, თირკმელებსა და ღვიძლს ორგანიზმიდან ტოქსინებისა და ნარჩენების გამოდევნაში. ისინი ასევე ხელს უწყობენ კანის, ძვლების, ნერვული უჯრედების და კუნთოვანი ქსოვილის აშენებას. გლუკოზის დაჟანგვისთვის გამოიყენება სპეციფიკური ფერმენტები.

ორგანიზმში ყველა ფერმენტი იყოფა მეტაბოლურ და საჭმლის მომნელებლად. მეტაბოლური მონაწილეობს ტოქსინების განეიტრალებაში, ცილების და ენერგიის გამომუშავებაში და აჩქარებს ბიოქიმიურ პროცესებს უჯრედებში. მაგალითად, სუპეროქსიდის დისმუტაზა არის ძლიერი ანტიოქსიდანტი, რომელიც ბუნებრივად გვხვდება მწვანე მცენარეების უმეტესობაში, კომბოსტოში, ბრიუსელის კომბოსტოსა და ბროკოლში, ხორბლის ყლორტებში, მწვანილებში და ქერში.

ფერმენტის აქტივობა

იმისათვის, რომ ამ ნივთიერებებმა სრულად შეასრულონ თავიანთი ფუნქციები, საჭიროა გარკვეული პირობები. მათი აქტივობა პირველ რიგში გავლენას ახდენს ტემპერატურაზე. როდესაც იზრდება, ქიმიური რეაქციების სიჩქარე იზრდება. მოლეკულების სიჩქარის გაზრდის შედეგად, მათ აქვთ ერთმანეთთან შეჯახების დიდი შანსი და შესაბამისად, რეაქციის წარმოქმნის შესაძლებლობა იზრდება. ოპტიმალური ტემპერატურა უზრუნველყოფს უდიდეს აქტივობას. ცილის დენატურაციის გამო, რომელიც ხდება ოპტიმალური ტემპერატურის ნორმიდან გადახრისას, მცირდება ქიმიური რეაქციის სიჩქარე. როდესაც ტემპერატურა აღწევს გაყინვას, ფერმენტი არ დენატურდება, მაგრამ ინაქტივირებულია. სწრაფი გაყინვის მეთოდი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება პროდუქტების გრძელვადიანი შენახვისთვის, აჩერებს მიკროორგანიზმების ზრდას და განვითარებას, რასაც მოჰყვება შიგნით არსებული ფერმენტების ინაქტივაცია. შედეგად საკვები არ იშლება.

ფერმენტების აქტივობა ასევე გავლენას ახდენს გარემოს მჟავიანობაზე. ისინი მუშაობენ ნეიტრალურ pH-ზე. მხოლოდ ზოგიერთი ფერმენტი მუშაობს ტუტე, ძლიერ ტუტე, მჟავე ან ძლიერ მჟავე გარემოში. მაგალითად, რენეტი არღვევს ცილებს ადამიანის კუჭის მაღალ მჟავე გარემოში. ფერმენტზე შეიძლება გავლენა იქონიოს ინჰიბიტორებმა და აქტივატორებმა. მათ ააქტიურებენ ზოგიერთი იონი, მაგალითად, ლითონები. სხვა იონებს აქვთ ინჰიბიტორული მოქმედება ფერმენტის აქტივობაზე.

ჰიპერაქტიურობა

ფერმენტების გადაჭარბებული აქტივობა გავლენას ახდენს მთელი ორგანიზმის ფუნქციონირებაზე. პირველ რიგში, ეს იწვევს ფერმენტის მოქმედების სიჩქარის ზრდას, რაც თავის მხრივ იწვევს რეაქციის სუბსტრატის დეფიციტს და ქიმიური რეაქციის პროდუქტის ჭარბი წარმოქმნას. სუბსტრატების ნაკლებობა და ამ პროდუქტების დაგროვება მნიშვნელოვნად აუარესებს ჯანმრთელობის მდგომარეობას, არღვევს ორგანიზმის სასიცოცხლო ფუნქციებს, იწვევს დაავადებების განვითარებას და შეიძლება გამოიწვიოს ადამიანის სიკვდილი. მაგალითად, შარდმჟავას დაგროვება იწვევს პოდაგრას და თირკმელების უკმარისობას. სუბსტრატის ნაკლებობის გამო ზედმეტი პროდუქტი არ იქნება. ეს მუშაობს მხოლოდ იმ შემთხვევებში, როდესაც შესაძლებელია ერთი და მეორეს გაუქმება.

ფერმენტების ჭარბი აქტივობის რამდენიმე მიზეზი არსებობს. პირველი არის გენის მუტაცია; ის შეიძლება იყოს თანდაყოლილი ან შეძენილი მუტაგენების გავლენის ქვეშ. მეორე ფაქტორი არის ვიტამინის ან მიკროელემენტის სიჭარბე წყალში ან საკვებში, რაც აუცილებელია ფერმენტის ფუნქციონირებისთვის. ჭარბი ვიტამინი C, მაგალითად, კოლაგენის სინთეზის ფერმენტების გაზრდილი აქტივობის გამო, არღვევს ჭრილობების შეხორცების მექანიზმებს.

ჰიპოაქტიურობა

როგორც ფერმენტის აქტივობის მომატება, ისე დაქვეითება უარყოფითად მოქმედებს ორგანიზმის ფუნქციონირებაზე. მეორე შემთხვევაში შესაძლებელია საქმიანობის სრული შეწყვეტა. ეს მდგომარეობა მკვეთრად ამცირებს ფერმენტის ქიმიური რეაქციის სიჩქარეს. შედეგად, სუბსტრატის დაგროვებას ავსებს პროდუქტის დეფიციტი, რაც იწვევს სერიოზულ გართულებებს. ორგანიზმის სასიცოცხლო ფუნქციების დარღვევის ფონზე უარესდება ჯანმრთელობა, ვითარდება დაავადებები და შესაძლოა სიკვდილიც. ამიაკის დაგროვება ან ATP დეფიციტი იწვევს სიკვდილს. ოლიგოფრენია ვითარდება ფენილალანინის დაგროვების გამო. აქაც მოქმედებს პრინციპი, რომ ფერმენტული სუბსტრატის არარსებობის შემთხვევაში რეაქციის სუბსტრატის დაგროვება არ მოხდება. მდგომარეობა, როდესაც სისხლის ფერმენტები არ ასრულებენ თავიანთ ფუნქციებს, ცუდ გავლენას ახდენს სხეულზე.

განიხილება ჰიპოაქტიურობის რამდენიმე მიზეზი. პირველია გენის მუტაცია, თანდაყოლილი თუ შეძენილი. მდგომარეობის გამოსწორება შესაძლებელია გენური თერაპიის გამოყენებით. შეგიძლიათ სცადოთ გამორიცხოთ საკვებიდან დაკარგული ფერმენტის სუბსტრატები. ზოგიერთ შემთხვევაში ეს შეიძლება დაეხმაროს. მეორე ფაქტორი არის საკვებში ვიტამინის ან მიკროელემენტის ნაკლებობა, რომელიც აუცილებელია ფერმენტის ფუნქციონირებისთვის. შემდეგი მიზეზებია ვიტამინის აქტივაციის დარღვევა, ამინომჟავების დეფიციტი, აციდოზი, უჯრედში ინჰიბიტორების გამოჩენა და ცილების დენატურაცია. ფერმენტების აქტივობა ასევე მცირდება სხეულის ტემპერატურის შემცირებით. ზოგიერთი ფაქტორი გავლენას ახდენს ყველა სახის ფერმენტის ფუნქციაზე, ზოგი კი მხოლოდ გარკვეული ტიპის ფუნქციონირებაზე.

საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები

ადამიანს სიამოვნებს ჭამის პროცესი და ზოგჯერ უგულებელყოფს იმ ფაქტს, რომ საჭმლის მონელების მთავარი ამოცანაა საკვების გადაქცევა ნივთიერებებად, რომლებიც შეიძლება გახდეს ენერგიის წყარო და სხეულის სამშენებლო მასალა, შეიწოვება ნაწლავებში. პროტეინის ფერმენტები ხელს უწყობს ამ პროცესს. საჭმლის მომნელებელი ნივთიერებები წარმოიქმნება საჭმლის მომნელებელი ორგანოების მიერ, რომლებიც მონაწილეობენ საკვების დაშლის პროცესში. ფერმენტების მოქმედება აუცილებელია საკვებიდან საჭირო ნახშირწყლების, ცხიმების, ამინომჟავების მისაღებად, რომლებიც შეადგენენ აუცილებელ საკვებ ნივთიერებებს და ენერგიას ორგანიზმის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის.

საჭმლის მონელების დარღვევის ნორმალიზებისთვის რეკომენდებულია საჭირო ცილოვანი ნივთიერებების ერთდროულად მიღება საკვებთან ერთად. თუ ჭარბად იკვებებით, შეგიძლიათ მიიღოთ 1-2 ტაბლეტი ჭამის შემდეგ ან მის დროს. აფთიაქებში იყიდება სხვადასხვა ფერმენტული პრეპარატების დიდი რაოდენობა, რომლებიც ხელს უწყობენ საჭმლის მონელების პროცესების გაუმჯობესებას. თქვენ უნდა მოიმარაგოთ ისინი ერთი ტიპის საკვები ნივთიერების მიღებისას. თუ საკვების ღეჭვის ან გადაყლაპვის პრობლემა გაქვთ, უნდა მიიღოთ ფერმენტები ჭამის დროს. მათი გამოყენების მნიშვნელოვანი მიზეზები შეიძლება იყოს ისეთი დაავადებები, როგორიცაა შეძენილი და თანდაყოლილი ფერმენტოპათია, გაღიზიანებული ნაწლავის სინდრომი, ჰეპატიტი, ქოლანგიტი, ქოლეცისტიტი, პანკრეატიტი, კოლიტი, ქრონიკული გასტრიტი. ფერმენტული პრეპარატები უნდა იქნას მიღებული წამლებთან ერთად, რომლებიც გავლენას ახდენენ საჭმლის მონელების პროცესზე.

ენზიმოპათოლოგია

მედიცინაში არის მთელი განყოფილება, რომელიც ეძებს კავშირს დაავადებასა და გარკვეული ფერმენტის სინთეზის ნაკლებობას შორის. ეს არის ენზიმოლოგიის დარგი - ენზიმოპათოლოგია. ასევე გასათვალისწინებელია ფერმენტის არასაკმარისი სინთეზი. მაგალითად, მემკვიდრეობითი დაავადება ფენილკეტონურია ვითარდება ღვიძლის უჯრედების ამ ნივთიერების სინთეზის უნარის დაკარგვის ფონზე, რაც აკატალიზებს ფენილალანინის ტიროზინად გარდაქმნას. ამ დაავადების სიმპტომები ფსიქიკური დარღვევებია. პაციენტის ორგანიზმში ტოქსიკური ნივთიერებების თანდათანობით დაგროვების გამო შემაშფოთებელია ისეთი ნიშნები, როგორიცაა ღებინება, შფოთვა, მომატებული გაღიზიანება, რაიმეს მიმართ ინტერესის ნაკლებობა და ძლიერი დაღლილობა.

ბავშვის დაბადებისას პათოლოგია არ ვლინდება. პირველადი სიმპტომები შეიძლება შეინიშნოს ორიდან ექვს თვემდე ასაკში. ბავშვის სიცოცხლის მეორე ნახევარი ხასიათდება გონებრივი განვითარების მკვეთრი ჩამორჩენით. პაციენტთა 60%-ს უვითარდება იდიოტიზმი, 10%-ზე ნაკლებს შემოიფარგლება ოლიგოფრენიის მსუბუქი ხარისხით. უჯრედული ფერმენტები არ უმკლავდებიან თავიანთ ფუნქციებს, მაგრამ ეს შეიძლება გამოსწორდეს. პათოლოგიური ცვლილებების დროულმა დიაგნოზმა შეიძლება შეაჩეროს დაავადების განვითარება პუბერტატამდე. მკურნალობა შედგება დიეტური ფენილალანინის მიღების შეზღუდვაში.

ფერმენტული პრეპარატები

კითხვაზე, თუ რა არის ფერმენტები, შეიძლება აღინიშნოს ორი განმარტება. პირველი არის ბიოქიმიური კატალიზატორები და მეორე არის მედიკამენტები, რომლებიც მათ შეიცავს. მათ შეუძლიათ კუჭსა და ნაწლავებში გარემოს მდგომარეობის ნორმალიზება, უზრუნველყონ საბოლოო პროდუქტების მიკრონაწილაკებად დაშლა და შეწოვის პროცესის გაუმჯობესება. ისინი ასევე ხელს უშლიან გასტროენტეროლოგიური დაავადებების წარმოქმნას და განვითარებას. ფერმენტებიდან ყველაზე ცნობილია პრეპარატი Mezim Forte. ის შეიცავს ლიპაზას, ამილაზას და პროტეაზას, რომლებიც ამცირებენ ტკივილს ქრონიკული პანკრეატიტის დროს. კაფსულები მიიღება, როგორც ჩანაცვლებითი მკურნალობა პანკრეასის მიერ საჭირო ფერმენტების არასაკმარისი წარმოებისთვის.

ეს პრეპარატები ძირითადად გამოიყენება ჭამის დროს. კაფსულების ან ტაბლეტების რაოდენობას განსაზღვრავს ექიმი, შთანთქმის მექანიზმის გამოვლენილი დარღვევების საფუძველზე. უმჯობესია შეინახოთ ისინი მაცივარში. საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების ხანგრძლივი გამოყენებისას, დამოკიდებულება არ ხდება და ეს არ იმოქმედებს პანკრეასის ფუნქციონირებაზე. პრეპარატის არჩევისას ყურადღება უნდა მიაქციოთ თარიღს, ხარისხს და ფასს. ფერმენტული პრეპარატების მიღება რეკომენდირებულია საჭმლის მომნელებელი სისტემის ქრონიკული დაავადებების, ჭარბი კვების, კუჭის პერიოდული პრობლემების, აგრეთვე საკვებით მოწამვლის დროს. ყველაზე ხშირად, ექიმები განსაზღვრავენ ტაბლეტის პრეპარატ მეზიმს, რომელმაც კარგად დაამტკიცა თავი შიდა ბაზარზე და დამაჯერებლად ინარჩუნებს თავის პოზიციას. ამ პრეპარატის სხვა ანალოგებიც არსებობს, არანაკლებ ცნობილი და ხელმისაწვდომი. კერძოდ, ბევრს ურჩევნია პაკრეატინი ან ფესტალის ტაბლეტები, რომლებსაც აქვთ იგივე თვისებები, რაც მათ უფრო ძვირიან კოლეგებს.

ნებისმიერი ორგანიზმის სიცოცხლე შესაძლებელია მასში მიმდინარე მეტაბოლური პროცესების წყალობით. ეს რეაქციები კონტროლდება ბუნებრივი კატალიზატორებით, ანუ ფერმენტებით. ამ ნივთიერებების სხვა სახელია ფერმენტები. ტერმინი "ფერმენტები" მომდინარეობს ლათინური fermentum-დან, რაც ნიშნავს "სფუარს". კონცეფცია ისტორიულად გამოჩნდა დუღილის პროცესების შესწავლაში.

ბრინჯი. 1 - დუღილი საფუარის გამოყენებით - ფერმენტული რეაქციის ტიპიური მაგალითი

კაცობრიობა დიდი ხანია იყენებს ამ ფერმენტების სასარგებლო თვისებებს. მაგალითად, მრავალი საუკუნის განმავლობაში ყველს რძისგან ამზადებდნენ ნივრის გამოყენებით.

ფერმენტები განსხვავდება კატალიზატორებისგან იმით, რომ ისინი მოქმედებენ ცოცხალ ორგანიზმში, ხოლო კატალიზატორები მოქმედებენ უსულო ბუნებაში. ბიოქიმიის ფილიალს, რომელიც სწავლობს სიცოცხლისთვის ამ აუცილებელ ნივთიერებებს, ეწოდება ფერმენტოლოგია.

ფერმენტების ზოგადი თვისებები

ფერმენტები არის ცილის მოლეკულები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ სხვადასხვა ნივთიერებებთან, აჩქარებენ მათ ქიმიურ ტრანსფორმაციას გარკვეული გზით. თუმცა, ისინი არ მოიხმარენ. თითოეულ ფერმენტს აქვს აქტიური ადგილი, რომელიც მიმაგრებულია სუბსტრატზე და კატალიზური ადგილი, რომელიც იწყებს კონკრეტულ ქიმიურ რეაქციას. ეს ნივთიერებები აჩქარებს ორგანიზმში მიმდინარე ბიოქიმიურ რეაქციებს ტემპერატურის გაზრდის გარეშე.

ფერმენტების ძირითადი თვისებები:

• სპეციფიკა: ფერმენტის უნარი იმოქმედოს მხოლოდ კონკრეტულ სუბსტრატზე, მაგალითად, ცხიმებზე ლიპაზებზე;
• კატალიზური ეფექტურობა: ფერმენტული ცილების უნარი, დააჩქაროს ბიოლოგიური რეაქციები ასობით და ათასობით ჯერ;
• რეგულირების უნარი: თითოეულ უჯრედში ფერმენტების წარმოება და აქტივობა განისაზღვრება გარდაქმნების უნიკალური ჯაჭვით, რაც გავლენას ახდენს ამ ცილების ხელახლა სინთეზის უნარზე.

ადამიანის ორგანიზმში ფერმენტების როლი არ შეიძლება გადაჭარბებული იყოს. იმ დროს, როდესაც დნმ-ის სტრუქტურა ახლახან აღმოაჩინეს, ამბობდნენ, რომ ერთი გენი პასუხისმგებელია ერთი ცილის სინთეზზე, რომელიც უკვე განსაზღვრავს კონკრეტულ მახასიათებელს. ახლა ეს განცხადება ასე ჟღერს: "ერთი გენი - ერთი ფერმენტი - ერთი თვისება." ანუ უჯრედში ფერმენტების აქტივობის გარეშე სიცოცხლე ვერ იარსებებს.

კლასიფიკაცია

ქიმიურ რეაქციებში მათი როლიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ფერმენტების შემდეგ კლასებს:

ცოცხალ ორგანიზმში ყველა ფერმენტი იყოფა უჯრედშიდა და უჯრედგარე. უჯრედშიდა ფერმენტებში შედის, მაგალითად, ღვიძლის ფერმენტები, რომლებიც მონაწილეობენ სისხლში შემავალი სხვადასხვა ნივთიერებების ნეიტრალიზაციის რეაქციებში. ისინი სისხლში აღმოჩენილია ორგანოს დაზიანებისას, რაც ხელს უწყობს მისი დაავადებების დიაგნოსტირებას.

უჯრედშიდა ფერმენტები, რომლებიც წარმოადგენს შინაგანი ორგანოების დაზიანების მარკერებს:

• ღვიძლი - ალანინის ამინოტრანსეფრაზა, ასპარტატ ამინოტრანსფერაზა, გამა-გლუტამილ ტრანსპეპტიდაზა, სორბიტოლ დეჰიდროგენაზა;
• თირკმელები - ტუტე ფოსფატაზა;
• პროსტატის ჯირკვალი - მჟავა ფოსფატაზა;
• გულის კუნთი - ლაქტატდეჰიდროგენაზა

უჯრედგარე ფერმენტები გამოიყოფა ჯირკვლების მიერ გარე გარემოში. მათგან ძირითად გამოიყოფა სანერწყვე ჯირკვლების, კუჭის კედლის, პანკრეასის და ნაწლავების უჯრედები და აქტიურად მონაწილეობენ საჭმლის მონელებაში.

საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები

საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები არის ცილები, რომლებიც აჩქარებენ საკვების შემადგენელი დიდი მოლეკულების დაშლას. ისინი გამოყოფენ ასეთ მოლეკულებს პატარა ფრაგმენტებად, რომლებიც უფრო ადვილად შეიწოვება უჯრედების მიერ. საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების ძირითადი ტიპებია პროტეაზები, ლიპაზები და ამილაზები.

მთავარი საჭმლის მომნელებელი ჯირკვალი არის პანკრეასი. ის აწარმოებს ამ ფერმენტების უმეტესობას, ისევე როგორც ნუკლეაზებს, რომლებიც არღვევენ დნმ-ს და რნმ-ს და პეპტიდაზებს, რომლებიც მონაწილეობენ თავისუფალი ამინომჟავების ფორმირებაში. უფრო მეტიც, წარმოქმნილი ფერმენტების მცირე რაოდენობას შეუძლია საკვების დიდი მოცულობის "დამუშავება".

საკვები ნივთიერებების ფერმენტული დაშლის დროს გამოიყოფა ენერგია, რომელიც გამოიყენება მეტაბოლური პროცესებისა და სასიცოცხლო ფუნქციებისთვის. ფერმენტების მონაწილეობის გარეშე, ასეთი პროცესები ძალიან ნელა წარიმართება, რაც ორგანიზმს არ მიეწოდება საკმარისი ენერგიის რეზერვებით.

გარდა ამისა, ფერმენტების მონაწილეობა საჭმლის მონელების პროცესში უზრუნველყოფს საკვები ნივთიერებების დაშლას მოლეკულებად, რომლებსაც შეუძლიათ გაიარონ ნაწლავის კედლის უჯრედები და შევიდნენ სისხლში.

ამილაზა

ამილაზა წარმოიქმნება სანერწყვე ჯირკვლების მიერ. ის მოქმედებს საკვებ სახამებელზე, რომელიც შედგება გლუკოზის მოლეკულების გრძელი ჯაჭვისგან. ამ ფერმენტის მოქმედების შედეგად წარმოიქმნება ორი დაკავშირებული გლუკოზის მოლეკულისგან შემდგარი უბნები, ანუ ფრუქტოზა და სხვა მოკლე ჯაჭვის ნახშირწყლები. ისინი შემდგომში მეტაბოლიზდება გლუკოზამდე ნაწლავში და იქიდან შეიწოვება სისხლში.

სანერწყვე ჯირკვლები სახამებლის მხოლოდ ნაწილს ანადგურებს. სანერწყვე ამილაზა აქტიურია საკვების ღეჭვის დროს მცირე ხნით. კუჭში მოხვედრის შემდეგ ფერმენტი ინაქტივირებულია მისი მჟავე შემცველობით. სახამებლის უმეტესი ნაწილი იშლება უკვე თორმეტგოჯა ნაწლავში პანკრეასის მიერ წარმოქმნილი პანკრეასის ამილაზას მოქმედებით.

ბრინჯი. 2 - ამილაზა იწყებს სახამებლის დაშლას

პანკრეასის ამილაზას მოქმედებით წარმოქმნილი მოკლე ნახშირწყლები შედიან წვრილ ნაწლავში. აქ მალტაზას, ლაქტაზას, საქარაზასა და დექსტრინაზას დახმარებით ისინი იშლება გლუკოზის მოლეკულებად. ბოჭკო, რომელიც არ იშლება ფერმენტებით, გამოიყოფა ნაწლავებიდან განავლით.

პროტეაზები

ცილები ან ცილები ადამიანის დიეტის განუყოფელი ნაწილია. მათ დასაშლელად საჭიროა ფერმენტები – პროტეაზები. ისინი განსხვავდებიან სინთეზის ადგილის, სუბსტრატებისა და სხვა მახასიათებლების მიხედვით. ზოგიერთი მათგანი კუჭში აქტიურია, მაგალითად, პეპსინი. სხვები წარმოიქმნება პანკრეასის მიერ და აქტიურია ნაწლავის სანათურში. თავად ჯირკვალი გამოყოფს ფერმენტის არააქტიურ წინამორბედს - ქიმოტრიფსინოგენს, რომელიც მოქმედებას იწყებს მხოლოდ მჟავე საკვების შემცველობასთან შერევის შემდეგ, გადაიქცევა ქიმოტრიფსინში. ეს მექანიზმი ხელს უწყობს პროტეაზების მიერ პანკრეასის უჯრედების თვითდაზიანების თავიდან აცილებას.

ბრინჯი. 3 - ცილების ფერმენტული დაშლა

პროტეაზები იშლება საკვების ცილებს უფრო მცირე ფრაგმენტებად - პოლიპეპტიდებად. ფერმენტები - პეპტიდაზები არღვევენ მათ ამინომჟავებად, რომლებიც შეიწოვება ნაწლავებში.

ლიპაზები

დიეტური ცხიმები იშლება ლიპაზას ფერმენტებით, რომლებიც ასევე წარმოიქმნება პანკრეასის მიერ. ისინი ანადგურებენ ცხიმის მოლეკულებს ცხიმოვან მჟავებად და გლიცეროლად. ეს რეაქცია მოითხოვს ნაღვლის არსებობას თორმეტგოჯა ნაწლავის სანათურში, რომელიც წარმოიქმნება ღვიძლში.

ბრინჯი. 4 – ცხიმების ფერმენტული ჰიდროლიზი

ჩანაცვლებითი თერაპიის როლი წამლით "Micrazim"

საჭმლის მომნელებელი დარღვევების მქონე მრავალი ადამიანისთვის, პირველ რიგში, პანკრეასის დაავადებებით, ფერმენტების შეყვანა უზრუნველყოფს ორგანოს ფუნქციურ მხარდაჭერას და აჩქარებს შეხორცების პროცესს. პანკრეატიტის შეტევის ან სხვა მწვავე სიტუაციის შეჩერების შემდეგ, ფერმენტების მიღება შეიძლება შეწყდეს, რადგან ორგანიზმი დამოუკიდებლად აღადგენს მათ სეკრეციას.

ფერმენტული პრეპარატების ხანგრძლივი გამოყენება აუცილებელია მხოლოდ მძიმე ეგზოკრინული პანკრეასის უკმარისობის დროს.

მის შემადგენლობაში ერთ-ერთი ყველაზე ფიზიოლოგიური არის პრეპარატი "მიკრაზიმი". იგი შედგება პანკრეასის წვენში შემავალი ამილაზას, პროტეაზებისა და ლიპაზასგან. ამიტომ, არ არის საჭირო ცალკე არჩევა, რომელი ფერმენტი უნდა იქნას გამოყენებული ამ ორგანოს სხვადასხვა დაავადების დროს.

ამ მედიკამენტის გამოყენების ჩვენებები:

• ქრონიკული პანკრეატიტი, კისტოზური ფიბროზი და პანკრეასის ფერმენტების არასაკმარისი სეკრეციის სხვა მიზეზები;
• ღვიძლის, კუჭის, ნაწლავების ანთებითი დაავადებები, განსაკუთრებით მათზე ოპერაციების შემდეგ, საჭმლის მომნელებელი სისტემის უფრო სწრაფი აღდგენისთვის;
• შეცდომები კვებაში;
• ღეჭვის დისფუნქცია, მაგალითად, სტომატოლოგიური დაავადებების ან პაციენტის უმოძრაობის გამო.

საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების ჩანაცვლების მიზნით მიღება ხელს უწყობს შებერილობის, ფხვიერი განავლის და მუცლის ტკივილის თავიდან აცილებას. გარდა ამისა, პანკრეასის მძიმე ქრონიკული დაავადებების დროს, Micrasim მთლიანად იღებს საკვები ნივთიერებების დაშლის ფუნქციას. ამიტომ, ისინი ადვილად შეიწოვება ნაწლავებში. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია კისტოზური ფიბროზის მქონე ბავშვებისთვის.

მნიშვნელოვანია: გამოყენებამდე წაიკითხეთ ინსტრუქციები ან მიმართეთ ექიმს.