АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Понятие о ферментах. Краткая история развития энзимологии

Ферменты - это специфические белки, образующиеся в клетках живых организмов и катализирующие происходящие в них химические реакции.

Еще с глубокой древности человек использовал ферментативные процессы в хлебопечении, виноделии, обработке кож и т.д., но не понимал их сущности.

Первые попытки сделать это относятся к XVII веку, когда, пытаясь объяснить механизм пищеварения, его сравнивали с процессом брожения - так появился термин «фермент», введенный Я. ван Гельмонтом (от лат. fermentatio - брожение). В 1814 году русский химик К. Кирхгоф показал, что крахмал превращается в мальтозу под действием проросших зерен ячменя (солода), а в 1833 году А. Пайен и Ж. Пирсо это вещество выделили и назвали его диастазой (в последствие оно получило название амилаза).

Т. Шванн в 1836 году открыл в желудочном соке фермент пепсин.

В 1837 году Й. Берцелиус показал, что ферменты это катализаторы, поставляемые живыми клетками. В 1862 году А.Я. Данилевский выделил из сока поджелудочной железы амилазу, липазу и трипсин. По мере открытия и изучения ферментов назрела необходимость объяснить природу их действия. Л. Пастер считал, что ферментативные процессы неотделимы от жизнедеятельности дрожжевой клетки, с другой стороны Ю. Либих отстаивал химическую природу брожения, считая, что ферменты могут проявлять свое каталитическое действие как вместе с клетками, так и вне их. Авторитет Пастера, однако, был велик, к томуже все эксперементальные данные того времени говорили, что брожения не может быть без живых дрожжевых клеток и Пастер победил. После этого появились понятия «организованные» и «неорганизованные» ферменты. Организованными называли те ферменты, каталитическая активность которых проявляется лишь при наличии живых организмов (например, ферменты, вызывающие различные виды брожения), а неорганизованными – те, которые структурно не связаны с клетками (например, ферменты, содержащиеся в желудочном и кишечном соках). В 1878 году Ф. Кюне предложил неорганизованные ферменты называть энзимами, а за организованными сохранить название ферменты. Спор между Пастером и Либихом был разрешен в результате работ М. Манассеиной и Э. Бухнера. Русский врач М.М. Манассеина в 1871 году показала, что дрожжевой сок обладал такой же способностью сбраживать углеводы, как и сами дрожжевые клетки. Эти опыты в последствии были подтверждены Э. Бухнером. Термины «фермент» и «энзим» стали употребляться как синонимы.

В 1894 году Э.Фишер предложил гипотезу, объясняющую специфичность действия ферментов «ключ - замок». В начале XX века И.П. Павлов, работая с пищеварительными ферментами, впервые доказал, что они в живом организме могут существовать в неактивной форме - в виде проферментов, им также были предложены первые методы определения активности ферментов.

В 1913 году Л. Михаэлис и М. Ментен разработали теорию механизма действия ферментов и кинетику ферментативных реакций.

Важным шагом в изучении активности ферментов явилось их получение в кристаллическом виде - уреаза (Д. Самнер, 1926 г.); пепсин (1930), трипсин (1931, Д. Нортроп), что подтвердило белковую природу ферментов.

В 1960 году Д. Филлипс впервые расшифровал трехмерную структуру лизоцима с помощью рентгено-структурного анализа. В 1969 году была синтезирована рибонуклеаза (Р.Мерифилд).

Основными направлениями современной энзимологии являются:

-исследования механизмов синтеза ферментов и регуляция их активности;

-изучение более тонких деталей молекулярного механизма действия ферментов;

-создание синтетических аналогов ферментов, наделенных аналогично нативным ферментам высокой активностью и специфичностью действия.

Дата добавления: 2015-08-06 | Просмотры: 1019 | Нарушение авторских прав