Fermenti ir molekulas, kas paātrina ķīmiskās reakcijas bioloģiskajos organismos, ieskaitot augus, dzīvniekus un baktērijas. Viņus bieži sauc par katalizatori jo tie izraisa vai paātrina šīs ķīmiskās reakcijas.
Ābolos dažādi fermenti ir iesaistīti vielmaiņas ceļos, kas noved pie augšanas, nogatavošanās un brūnināšanas. Fermentu nosaukumi beidzas ar “ase”, savukārt nosaukuma pirmā daļa parasti attiecas uz sākotnējo vielu, uz kuras pamata tie darbojas, veidojot jaunus savienojumus.
Izaugsmes procesi
Fermenti ābolu sēklās kļūst aktīvi, kad sēklas ir absorbējušas pietiekami daudz ūdens. Viens no viņu darbības veidiem ir to ietekme uz hormoniem, kas ir ķīmiski kurjeri, kas regulē attīstību. Pat tad, kad ābols ir tikai sēkla, tiek ražoti spēcīgi hormoni, kas dod signālus izaugsmes uzsākšanai.
Fermenti ir iesaistīti arī uzglabāšanas molekulu sadalīšanā mazākos un vieglāk transportējamos komponentos. Amilāze cieti pārvērš par cukura maltozi, bet proteāzes pārvērš olbaltumvielas aminoskābes.
Kļūstot maigāks un saldāks
Kad āboli sasniedz pilnu izmēru, tie sāk nogatavoties. Viņi no cieta, zaļa un nedaudz pīrāga aromāta pārvēršas par mīkstiem un gardiem augļiem, kurus vēlas ēst dzīvnieki un cilvēki. Šī ir evolūcijas taktika, lai nodrošinātu, ka sēklas tiek nogādātas zināmā attālumā no mātesauga.
Cits hormons, etilēns, ir atbildīgs par nogatavošanās procesa un turpmāko attīstības izmaiņu iedarbināšanu. Tas arī aktivizē dažādu ceļu enzīmu gēnus.
Fermenti, kas iesaistīti nogatavināšanā
Izmaiņas, kas saistītas ar nogatavošanos, notiek ar dažādu enzīmu palīdzību. Amilāze palīdz cieti pārvērst īsākā cukura molekulas, ieskaitot fruktozi, glikozi un saharozi, kas padara ābolu saldāku, sulīgāku un mazāk graudainu.
Pektināze paātrina strukturālās vielas pektīna sadalīšanos šūnu sienās, kā rezultātā augļi kļūst mīkstāki, un hlorofilāze noārda hlorofilu, atklājot zem tā sarkanos pigmentus. Citi fermenti lielās organiskās molekulas pārvērš mazākos komponentos, kas iztvaiko un rada pievilcīgu aromātu.
Ābolu oksidēšana
Diemžēl āboli mūžīgi nepaliek saldi un sulīgi. Agrāk vai vēlāk āda kļūst pietiekami mīksta, lai viegli sasitumu, vai tā tiek sagriezta. Kad tas notiek, skābeklis iekļūst ābola šūnās, un ferments, ko sauc par polifenola oksidāzi, apvieno skābekli ar citām molekulām, veidojot starpproduktus, kas pazīstami kā o-hinoni.
Tie reaģē ar aminoskābēm, iegūstot atšķirīgu brūnu krāsu. Brūnināšanu var palēnināt, izmantojot tādas metodes kā ābolu pārklāšana ar cukuru vai citronu sulu. Jūs varētu veikt fermentatīvo brūnināšanu āboli eksperimentē paņemot iekost no vienas un ļaujot tai uz dažām stundām atrasties iekšā.
Citas fermentu reakcijas
Tagad, kad jūs zināt par fermentu aktivitāti ābolos, jūs varat zināt, kā fermenti darbojas kā katalizatori citās reakcijās. Viens no vissvarīgākajiem enzīmu darbības veidiem ir mūsu pašu cilvēka ķermenī. Fermenti palīdz paātrināt ķīmisko reakciju, kas notiek, kad mūsu gremošanas sistēmas sadaliet ēdienu, ko ēdam, lai pēc tam šīs kalorijas varētu izmantot kā degvielu sava ķermeņa darbināšanai.
Fermentu darbība palīdz arī paātrināt ķīmiskās reakcijas dažādos produktos, kurus jūs bieži lietojat vai patērējat. Piemēram, daudziem siera ražotājiem ir jāsaprot, kā fermenti darbojas, lai ražotu vai aromatizētu viņu sieru. Citi siera ražotāji izmanto fermentu laktātu, lai izveidotu sieru, kas ir drošs cilvēkiem, kuri nepanes laktozi.
Fermentus var atrast arī daudzos mājsaimniecības tīrīšanas līdzekļos. Daži fermenti var palīdzēt paātrināt ķīmisko reakciju, kas notiek, lai atbrīvotos no traipiem un taukiem. Izprotot vairāk par fermentu kritisko lomu ķīmiskajās reakcijās, varēsiet saprast, kā tie katru dienu maz un ļoti atšķir mūsu dzīvē.