Ферменты (энзимы).

Роль ферментов в обменных процессах

Роль ферментов в обменных процессах

Все прекрасно знают, что с пищей в наш организм поступают два важнейших компонента: энергия и биологический строительный материал. Энергия, которую запасли растения при фотосинтезе, поступая в наш организм, высвобождается при окислении пищи и тем самым обеспечивает и поддерживает жизнедеятельность человека. Строительные материалы попадают к нам либо в готовом виде, либо производятся клетками нашего организма. Клетки занимаются тем, что разбивают молекулы различных веществ,  на мелкие осколки и потом заново отстраивают их, образуя уже новый, очень нужный нам, в соответствии с индивидуальными запросами каждого организма, строительный материл. В нашем организме как в кипящем котле происходят тысячи химических реакций, в которых участвуют ферменты.

Ферментативные реакции способствуют превращению одних веществ  в другие. Поступившая в человеческий организм пища, как правило, проходит там предварительную соответствующую обработку, потому что в натуральном виде она, как говорится, «не по зубам» нашим клеткам. Перерабатывается она в живом организме с помощью специальных ферментов. Поэтому очень многое зависит от того, как эти ферменты справляются с поставленной перед ними, задачей.

Наш пищеварительный аппарат представляет собой сложнейший механизм, где постоянно проходят разнообразные биохимические реакции, которые протекают в строгом соответствии с целым рядом законов и правил. Ведь и сами ферменты и все, поступающие в наш организм пищевые вещества – это прежде всего химические соединения.

Ферменты
Ферменты

Одним из таких правил является правило структурного соответствия между ферментами и поступающими в организм пищевыми составляющими. Именно на этом базируется популярное ныне раздельное питание. Это правило адекватности ферментных веществ еще в начале нашего века высказал немецкий химик Эмиль Фишер. Он представлял ферменты  ключами, каждый из которых может открыть только свой соответствующий замок. В живом организме определенные ферментные наборы соответствуют химическим наборам пищи, т. е., чтобы овладеть всем богатством пищи человеческому организму необходимо обладать целой связкой ключей.

В природе различные организмы владеют неодинаковой комбинацией отдельных ферментных веществ. Здоровый человек располагает великолепным набором пищеварительных и тканевых ферментов, перерабытывающих необходимые его организму, белки, жиры и углеводы. Однако человеческий организм, например, не в состоянии утилизировать растительную клетчатку, входящую в состав травы и деревьев или животный белок шерсти и копыт, а также энергетически очень ценные углеводороды нефти. Но, зато это могут делать другие живые организмы. А это значит, что они обладают отсутствующим у человека, комплектом специальных ферментных веществ. Известно, что исследование энергетических свойств пищевых веществ, ввело понятие калорийности пищи, а изучение химического состава, поступающих в организм продуктов, служащих основой для жизненно важного строительного материала, привело к идее сбалансированного питания.

Строение органических молекул
Строение органических молекул

Современные специалисты всегда подчеркивают важность аминокислотного состава пищевых белков. Однако сам по себе состав белка ничего не значит, если организм не в состоянии его как следует усвоить. Все ценные для нашего организма аминокислоты в белках соеденены пептидными связями —C(O)NH—, возникающими при взаимодействии аминогруппы (NH2) одной аминокислоты с карбоксильной группой (СООН) другой аминокислоты, соединённых в цепи из сотен или тысяч звеньев. Для того, чтобы организм, мог использовать  аминокислоты, как строительный материал, эти связи должны быть разорваны. Именно этим и занимаются ферменты. Способность фермента справляться с пептидными связями аминокислоты, зависит не только от ее природы, но и от ее структуры, так называемой, «пространственной упаковки». Поэтому пищевая ценность белка определяется не только ее аминокислотным составом, а и тем, насколько этот состав доступен нашему организму, насколько быстро и качественно данный белок может быть переработан ферментами.

Мы редко употребляем вещества в чистом виде, как правило, они входят в состав каких-то продуктов или приготовленных блюд.

В растительных продуктах доступ ферментов к белкам и другим ценным веществам очень затруднен из-за плотной оболочки растительных клеток – клетчатки, представляющей собой сплетение

Ферменты - ускорители реакций

Ферменты - ускорители реакций

растительных волокон. При тепловой обработке ее вещества претерпевают химические изменения и  частично разрушаются, что облегчает ферментам работу. Кроме того, в пище часто присутствуют различные вещества, влияющие на активность ферментов – ингибиторы, замедляющие или блокирующие течение ферментативных реакций. Поэтому суть кулинарной обработки заключается в том, чтобы удалить с пищевого вещества непробиваемую ферментами броню и блокировать действие ингибиторов.

В питании взрослого человека существует необходимый жизненный комплекс веществ, состоящий из множества элементов.  В этот набор входят: 8 незаменимых аминокислот, 14 витаминов, множество микроэлементов, энзимов и т. д. Незаменимые аминокислоты не синтезируются нашим организмом именно потому, что у нас нет для  этого необходимых ферментов. Поэтому их приходится вводить в организм извне.

В связи с изменением  среды обитания человека число незаменимых  для организма веществ может существенно меняться в сторону увеличения. Поэтому неудивительно, что  сейчас сплошь и рядом люди страдают нарушением обмена веществ. Причина этому -  расстройство работы ферментной системы и, следовательно, плохая адаптация организма. Ведь с работой ферментов связаны не только  процессы пищеварения, но и  все другие реакции обмена веществ. Они составляют материальную основу всех жизненных процессов живого организма.

Значение ферментов в жизни человека
Значение ферментов в жизни человека

Исследователи считают, что основной причиной весьма рапространенного ныне ожирения является снижение активности ферментной деятельности организма. Так как жир организму необходим, существуют специальные ферменты, отвечающие за его синтез и расщепление. Вместе с тем, к снижению активности ферментов часто приводит неправильное питание. Все взаимосвязано.

Значение ферментов очень правильно и образно определил один из авторитетнейших учёных России, физиолог И. П. Павлов, назвав  их «возбудителями жизни». Нарушение синтеза какого-либо фермента в стройной системе обменных реакций в организме приводит к развитию заболеваний, которые часто закнчиваются летальным исходом. Например, недостаток у маленьких детей фермента, который превращает галактозу в глюкозу, является причиной отравления избытком галактозы и ребенок может погибнуть в первые месяцы жизни. Галактоза - один из простых сахаров, входящих в состав лактозы (молочного сахара), который содержится в животных и растительных организмах. Галактоза отличается от глюкозы только структурой молекул. Повышение в организме фермента ксантиноксидазы приводит к подагре. Ксантиноксидаза отвечает за преобразование пуринов, играющих важную роль в химии природных соединений, в мочевую кислоту. Следовательно, увеличение этого фермента приводит к избыточному образованию мочевой кислоты, что и вызывает подагру. Таких примеров можно привести достаточно много. Вот почему ферменты имеют такое огромное значение для организма, являясь настощей движущей силой бесконечного разнообразия химических превращений, которые в своей совокупности составляют лежащий в основе жизни обмен веществ.

Если статья Вам понравилась и оказалась для вас полезной, то поделитесь ей с другими:

Хочу себе плагин с такими кнопками

One thought on “Ферменты (энзимы).

  1. Михаил

    Да трудно переоценить значение ферментов в нашем организме. Спасибо за такую подробную статью.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Анти-спам: выполните заданиеWordPress CAPTCHA