FERMENTI

bioloģiski katalizatori, kas atrodas visos dzīvajos organismos un paātrina tajos norisošās ķīmiskās reakcijas. Visi fermenti ir olbaltumvielas. Pēc uzbūves tos iedala 2 grupās: vienkāršajos un saliktajos fermentos. Vienkāršie fermenti veidoti no aminoskābēm. Daudz vienkāršo fermentu (pepsīns, tripsīns, himotripsīns u.c.) ir gremošanas sulās. Saliktajos fermentos bez aminoskābēm, t.i., olbaltumvielas (apofermenta), ietilpst vēl arī neolbaltumvielu dabas savienojums - koferments. Apoferments nosaka fermenta specifiskumu - spēju paātrināt tikai noteiktu ķīmisko reakciju; koferments ķīmiskā reakcijā pārnes atsevišķus atomus vai atomu grupas. Vairākums fermentu, kas šūnā paātrina dažādus noārdīšanas, kā arī sintēzes procesus, ir saliktie fermenti. Daudzi fermenti no audiem, kā arī gremošanas sulām iegūti kristāliskā veidā. Tas palīdzējis noskaidrot fermentu ķīmisko dabu. Fermentiem piemīt olbaltumvielu īpašības. Stipras skābes un sārmi, smago metālu (vara, svina, dzīvsudraba u.c.) joni, ultraskaņa, augsta t° izraisa neatgriezeniskas pārmaiņas fermentu struktūrā, tāpēc zūd to katalītiskā spēja - fermenti inaktivējas. Fermentiem ir svarīga nozīme dzīvības procesos, jo daudzas reakcijas organismā bez fermentu klātbūtnes norisētu ļoti gausi - tās praktiski nebūtu iespējamas. Uz katras fermenta molekulas virsmas atrodas t.s. aktīvais centrs (noteiktu ķīmijas grupu sakopojums), kas reaģē ar substrātu (savienojumu, kas ķīmiskā reakcijā pārveidojas). Rodas nestabils

fermentu un substrāta komplekss, kas šķeļas, veidojot reakcijas produktu un atbrīvojot fermentus, kurš no jauna stājas reakcijā ar nākošo substrāta molekulu. Tādējādi fermenti ķīmiskā reakcijā, kuru tas paātrina, pats neatgriezeniski nepārveidojas un tā darbība ir cikliska. Organismā fermenti nodrošina vielmaiņas procesus. Sūnās fermentu klātbūtnē notiek specifisku vielu sintēze. Gremošanas traktā fermentu hidrolizē (sašķeļ ar ūdens iesaistīšanos reakcijā) uzturvielas (ciete (glikoze); olbaltumvielas (aminoskābes); tauki (taukskābes + glicerīns)). Bez tam fermenti piedalās tādos procesos kā šūnu dalīšanās, muskuļu saraušanās, elektrisko potenciālu veidošanās audos utt. Šūnā fermentu skaits sniedzas simtos, un tie atrodas noteiktā telpiskā kārtībā membrānu veidojumos (endoplazmatiskajā tīklā, mitohondrijos u.c.), kas nodrošina stingri saskaņotu fermentu darbību vielmaiņas procesos. Fermenti sintezējas uz atbilstošās matrices ribonukleīnskābes. Dažu iedzimtu slimību gadījumā kāds no fermentiem nesintezējas. Tā, piem., albīnisms izskaidrojams ar fermenta tirozināzes trūkumu. Šis ferments piedalās ādas, matu, acu pigmentu - melanīnu veidošanā no aminoskābes tirozīna. Dažus fermentu preparātus izmanto ārstniecībā, piem., kuņģa un zarnu slimību gadījumā lieto gremošanas sulu preparātus. Dažādi ķīmiskie savienojumi - fermenti indes jeb inhibitori - cieši saistās ar fermentu aktīvo centru un neļauj veidot kompleksu ar attiecīgo substrātu. Tā, piem., tvana gāze, kas ir spēcīga inde, cieši saistās ar elpošanas fermentu citohromoksidāzi (atrodas visās šūnās), neļaujot tam pievienot skābekli. Kā fermenti inhibitori darbojas tās indīgās kaujas vielas un insekticīdi, kas pieder pie fosfororganisko savienojumu grupas. Dažus fermentus inhibitorus lieto medicīnā, piem., fosfakolu acu slimību ārstēšanā.