Galvodami apie ląsteles, galite pavaizduoti įvairius organelius ir komponentus, kurie sudaro tipinį ląstelės modelį. Deja, galite palikti vieną sunkiausiai dirbančių ląstelės dalių: specializuotus baltymus, vadinamus fermentais.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Fermentai yra baltymai, atliekantys kasdienį darbą ląstelėje. Tai apima cheminių reakcijų efektyvumo didinimą, energijos molekulių, vadinamų ATP, judėjimą ląstelės komponentai ir kitos medžiagos, skaidant molekules (katabolizmas) ir kuriant naujas molekules (anabolizmas).
Permainų katalizatoriai
Fermentai yra katalizatoriai, o tai reiškia, kad jie pagreitina reagentų sąveiką, susidarant produktams cheminės reakcijos metu. Norėdami tai padaryti, fermentai sumažina aktyvacijos energiją, reikalingą ryšiams nutrūkti ir susidaryti naujoms jungtims, todėl produkto susidarymas tampa daug greitesnis. Be fermentų šios cheminės reakcijos vyktų šimtus iki tūkstančių kartų lėčiau.
Energijos gamyba
Gyvi organizmai kasdieniam gyvenimui reikalingą energiją kaupia cheminės energijos pavidalu. Pagrindinė šios cheminės energijos forma yra adenozino trifosfatas arba ATP, kuris veikia kaip įkrauta baterija. Pagrindinis fermentas, gaminantis ATP, yra ATP sintazė, kuri yra elektronų transportavimo grandinės dalis ląstelių mitochondrijose. Kiekvienai energijai suskaidytai gliukozės molekulei ATP sintazė sudaro 32–34 ATP molekules.
Molekuliniai varikliai
Fermentai yra baltymų aparatai, atliekantys kasdienes ląstelių funkcijas. Jie pristato paketus iš vienos ląstelės dalies į kitą. Jie ištraukia chromosomas, kai ląstelė patiria mitozę. Jie pasitelkia blakstienas, kurios yra tarsi ląstelės irklai, padedančios ląstelėms judėti pačioms ar kitoms medžiagoms. Tarp įprastų motorinių baltymų yra miozinai, kinezinai ir dyneinai. Šios motorinių baltymų šeimos katalizuoja ATP skilimą į ADP (adenozino difosfatą), kad gautų energiją, reikalingą jų niūriems darbams atlikti.
Laužymas ir statymas
Organizmus sudarančios ląstelės gauna energiją skaidydamos organinius anglies junginius, tokius kaip cukrus, baltymai ir riebalai. Šių molekulių suskaidymas į mažesnes dalis yra katabolizmas, o naujų molekulių kūrimas iš šių perdirbtų mažesnių dalių yra anabolizmas. Fermentai atlieka šias funkcijas. Pavyzdžiui, paprasta cukraus gliukozė sukaupia daug energijos, tačiau ląstelė negali gauti tos energijos ATP gamybai, nebent ji sugeba nutraukti gliukozės molekulės jungtis.
Nesvarbu, ar pagreitins chemines reakcijas, gamins ir kaups energiją ląstelei, ar judins ląstelę, fermentai vaidina lemiamą vaidmenį ląstelėms.