უჯრედებში ფერმენტების ძირითადი ფუნქციების აღწერა

როდესაც უჯრედებზე ფიქრობთ, შეიძლება წარმოიდგინოთ სხვადასხვა ორგანელები და კომპონენტები, რომლებიც ქმნიან უჯრედის ტიპურ მოდელს. სამწუხაროდ, შეიძლება გამოტოვოთ უჯრედის ერთ – ერთი ყველაზე მძიმე სამუშაო ნაწილი: სპეციალიზებული ცილები, რომლებსაც ფერმენტები ეწოდება.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ფერმენტები არის ცილები, რომლებიც ყოველდღიურად მუშაობენ უჯრედში. ეს მოიცავს ქიმიური რეაქციების ეფექტურობის გაზრდას, ენერგიის მოლეკულების ATP– ს გადაადგილებას უჯრედის კომპონენტები და სხვა ნივთიერებები, მოლეკულების დაშლა (კატაბოლიზმი) და ახალი მოლეკულების აგება (ანაბოლიზმი).

ფერმენტები კატალიზატორია, რაც ნიშნავს, რომ ისინი აჩქარებენ რეაქტიული ნივთიერებების ურთიერთქმედების სიჩქარეს და ქმნიან პროდუქტებს ქიმიურ რეაქციაში. ამისათვის ფერმენტები ამცირებენ აქტივაციის ენერგიას, რომელიც საჭიროა ობლიგაციების გაწყვეტისა და ახალი ობლიგაციების წარმოქმნისთვის, რაც პროდუქტის წარმოქმნას ბევრად უფრო სწრაფად ხდის. ფერმენტების გარეშე, ეს ქიმიური რეაქციები გაგრძელდება ასობით-ათასობითჯერ ნელი ტემპით.

ცოცხალი ორგანიზმები ინახავენ ყოველდღიურ ცხოვრებაში საჭირო ენერგიას ქიმიური ენერგიის სახით. ამ ქიმიური ენერგიის ძირითადი ფორმაა ადენოზინტრიფოსფატი, ან ATP, რომელიც მოქმედებს დამუხტული ელემენტის მსგავსად. მთავარი ფერმენტი, რომელიც აწარმოებს ATP- ს, არის ATP სინთეზა, რომელიც წარმოადგენს ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვის ნაწილს უჯრედების მიტოქონდრიებში. ენერგიისთვის დაშლილი გლუკოზის ყველა მოლეკულისთვის, ATP სინთეზა ქმნის 32-დან 34 ATP მოლეკულას.

ფერმენტები არის ცილოვანი აპარატები, რომლებიც ასრულებენ ყოველდღიურ ფუნქციებს უჯრედებში. ისინი აწვდიან პაკეტებს უჯრედის ერთი ნაწილიდან მეორეში. ისინი იშორებენ ქრომოსომებს, როდესაც უჯრედი მიტოზს განიცდის. ისინი იყენებენ მოციმციმეებს, რომლებიც უჯრედის ნიჩბებს ჰგავს, ეხმარება უჯრედებს თავად გადაადგილდნენ ან სხვა ნივთიერებები. საერთო საავტომობილო ცილებს მიეკუთვნება მიოზინები, კინეზინები და დინეინები. საავტომობილო ცილების ეს ოჯახი ახდენს ATP– ის (ADN– ადენოზინის დიფოსფატი) გახლეჩას კატალიზაციას, რათა მიიღონ ენერგია, რაც საჭიროა მათი წუწუნის შესასრულებლად.

უჯრედები, რომლებიც წარმოადგენენ ორგანიზმებს, ენერგიას იღებენ ორგანული ნახშირბადის ნაერთების დაშლით, როგორიცაა შაქარი, ცილა და ცხიმი. ამ მოლეკულების დაშლა უფრო პატარა ნაწილებად კატაბოლიზმია, ხოლო ამ გადამუშავებული მცირე ნაწილებიდან ახალი მოლეკულების შექმნა ანაბოლიზმია. ფერმენტები ასრულებენ ამ ფუნქციებს. მაგალითად, უბრალო შაქრის გლუკოზა ინახავს უამრავ ენერგიას, მაგრამ უჯრედს არ შეუძლია მიაღწიოს ამ ენერგიას ATP– ს მისაღებად, თუ მას არ შეუძლია გატეხოს ობლიგაციები გლუკოზის მოლეკულაში.

ქიმიური რეაქციების დაჩქარება, უჯრედისთვის ენერგიის შექმნა და შენახვა ან უჯრედის გადაადგილება, ფერმენტები გადამწყვეტ როლს ასრულებენ უჯრედებისათვის.