Катализатором, или ферментом (в случае биохимической реакции), называется вещество, помогающее протеканию химической реакции, но не изменяющееся в ходе нее.
Скорость протекания химической реакции можно значительно увеличить, если добавить вещество, которое участвует в этой реакции, но при этом само не расходуется. Чтобы лучше это понять, представим себе работу брокера по операциям с недвижимостью. Брокер находит и собирает вместе людей, желающих продать какое-либо имущество, и людей, желающих его купить, таким образом способствуя его продаже и передаче другому владельцу. При этом сам брокер в ходе сделки ничего реально не покупает и не продает. Так же и катализатор, или фермент, способствует протеканию реакции между двумя веществами, но к концу реакции остается в первоначальном виде.
Подалуй, самый известный катализатор находится Сѓ нас РІ машине, РІ каталитическом нейтрализаторе отработавших газов. РћРЅ представляет СЃРѕР±РѕР№ мелкоячеистую металлическую сетку, сделанную РёР· палладия Рё платины, через которую пропускаются выхлопы РёР· автомобильного двигателя. Рти металлы катализируют СЂСЏРґ химических взаимодействий. Р’Рѕ-первых, РѕРЅРё абсорбируют РѕРєРёСЃСЊ углерода (CO), РѕРєРёСЃСЊ азота (NO) Рё кислород, причем каждая молекула NO распадается РЅР° составляющие ее атомы. CO соединяется СЃ атомом кислорода, образуя РґРёРѕРєСЃРёРґ углерода, Р° атомы азота соединяются, Рё получаются молекулы азота. Р’ то же время избыток кислорода дает возможность углеводородам, РЅРµ РґРѕ конца сгоревшим РІ автомобильных цилиндрах, полностью окислиться РґРѕ РґРёРѕРєСЃРёРґР° углерода Рё РІРѕРґС‹. Р’РѕС‚ так выхлопные газы, которые содержат РѕРєРёСЃСЊ углерода (смертельный СЏРґ) Рё вещества, приводящие Рє кислотным дождям, Р° также несгоревшие фрагменты исходных молекул бензина, превращаются РІ относительно безвредную смесь РґРёРѕРєСЃРёРґР° углерода, азота Рё РІРѕРґС‹.
Чтобы понять действие ферментов, необходимо знать, что для взаимодействия сложных органических молекул недостаточно их простого контакта. Чтобы реакция протекала, определенные атомы в сближающихся молекулах должны быть правильно сориентированы друг относительно друга (так же как ключ определенным образом должен быть вставлен в замок), только тогда смогут образоваться химические связи. То есть для химических процессов, протекающих в биологических системах (см. Биологические молекулы), чрезвычайно важную роль играет пространственная геометрия.
В биохимии крайне мала вероятность того, что две сложные молекулы, предоставленные сами себе, случайно окажутся друг относительно друга в правильной ориентации, необходимой для взаимодействия. Чтобы такая реакция протекала с ощутимой скоростью, нужна помощь молекул определенного типа — ферментов. Фермент притягивает к себе две другие молекулы и удерживает их в правильном положении, чтобы взаимодействие состоялось. Как только реакция произошла, фермент освобождается и повторяет те же действия с другим набором молекул. Все ферменты в биологических системах представляют собой белки, которые могут принимать разнообразные сложные формы. Как и все белки, они закодированы в ДНК и в качестве ферментов управляют скоростью протекания химических реакций.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://elementy.ru/