Ферменти і їх значення в процесі обміну речовин. Велика швидкість обміну речовин в мікробних клітинах обумовлена наявністю особливих біологічних каталізаторів - ферментів, або ензимів. У клітинах живих організмів є ферментні системи. що представляють собою складні набори ферментів при їх участі відбувається синтез різних складових частин клітини і розпад, клітинних білків. вуглеводів і жирів. Ферменти створюють можливість таких хімічних перетворень. які поза живої клітини відбуваються тільки при високих температурах або при дії сильних хімічних реактивів. Так, наприклад, цукор, крохмаль та інші вуглеводи стійкі по відношенню до кисню для окислення вони повинні бути піддані дії високих температур. при яких згоряють, утворюючи вуглекислий газ і воду. Однак в живій клітині вони під впливом, ферментів піддаються тим же перетворенням при звичайній температурі. [C.121]
Обов'язковий органоид клітини вакуолі-порожнини, наповнені клітинним соком і відокремлені від цитоплазми вакуолярної мембраною. Форма вакуолей змінюється внаслідок руху п контракції цитоплазми. Вакуоль в молодих клітинах складається з безлічі дрібних порожнин, в старих - з однієї дуже великий. Клітинний сік являє собою водний розчин різних солей. вуглеводів, білків, жирів і ферментів. У вакуолях зосереджуються різні сполуки. які повинні піддаватися ферментативним перетворенням. утворюються продукти життєдіяльності і покидьки. [C.195]
Відразу ж після цвітіння спостерігається в основному утворення нових клітин, зростання тканин насіння, а інтенсивність накопичення жиру в насінні в цей період відносно невисока. У насінні незабаром після цвітіння відзначається високий содер жание полісахаридів, розчинних вуглеводів і білкових речовин. а кількість жиру залишається на низькому рівні. Пізніше, після закінчення росту насіннєвих тканин, синтез білків кілька послаблюється і одночасно відбувається інтенсивне перетворення вуглеводів в жири. У цей період насіння олійних культур характеризуються дуже високим дихальним коефіцієнтом. Наприклад, дихальний коефіцієнт дозрівають насіння рицини дорівнює 4,71. Пояснюється це тим, що вуглеводи, з яких утворюються жири, містять більше кисню. ніж жири. Наприклад, в глюкозі близько 50% кисню, а в жирних кислотах лише І -12%. Синтез жирів триває до повного дозрівання насіння, але в останній період інтенсивність синтезу жирів значно знижується. Мінливість хімічного складу насіння при дозріванні можна простежити, наприклад, на насінні бавовнику (рис. 31). Ці дані показують, що інтенсивний синтез л и, що накопичуються в жировій тканині. Дослідами, проведеними із застосуванням радіоактивного вуглецю (С), було показано, що радіоактивний вуглець. введений в організм у складі глюкози, фруктози, лактози, піровиноградної кислоти або ацетату, через короткий час може бути відкритий в досить високій концентрації в складі жіріих кислот. При голодуванні, а також при діабеті (стор. 274) цей перехід вуглеводів в жири різко знижується. Таким чином. перетворення пішдвих вуглеводів в жири в нормі є одним з основних шляхів використання глюкози. [C.247]
Перетворення вуглеводів в жири було доведено в дослідах на тваринах. Практика тваринництва також підтверджує можливість інтенсивного новоутворення жирів з вуглеводів їжі. Чеський вчений Кляйнцел-лер вивчав освіту жирів дріжджами иа вуглеводної середовищі. Він показав, що дріжджі можуть утворювати з глюкози жири в кількостях понад 40% сухого ваги дріжджів. [C.380]
У ВИЩИХ рослин і мікроорганізмів відбувається іноді перетворення жирів або двууглеродних метаболітів (а отже, і ацетил-КоА) в вуглеводи і інші клітинні компоненти. Цей процес протікає. наприклад, у рослин під час проростання насіння, що містять велику кількість ліпідів (які грають роль запасних речовин), або в клітинах мікроорганізмів. вирощуваних на середовищі, в якій єдиним джерелом вуглецю служить етанол або ацетат. Перетворення здійснюється за допомогою координованого ряду реакцій. представленого на фіг. 89 і званого глиоксилатного циклом. У тваринних клітинах відсутні два ключових ферменту цього циклу - ізоцітратаза. або ЛіАЗ ізолімонной кислоти (реакція XI.43 см. фіг. 89), і малат синтаза (реакція XI.44), а тому, 8 них цей цикл здійснюватися не може. [C.301]
При проростанні насіння олійних рослин гліоксилатний цикл використовується для перетворення жирів в вуглеводи [7]. У вищих рослин ізоцітрітаза, мабуть, присутній лише в тих тканинах, в яких відбувається активне перетворення жирів в вуглеводи. Активність малатсінтетази в насінні олійних рослин також різко зростає в ході проростання. В даний час не викликає [c.121]
Біохімік вважає, що він розуміє процес в живій клітині. якщо він знає його послідовні стадії. утворюються проміжні продукти і ферменти (біологічні прискорювачі реакцій), які здійснюють кожну зі стадій. Це уявлення він отримує, розібравши біохімічний апарат і зібравши його знову. Кінцевою метою його є відтворити біохімічний процес. такий, як, наприклад, дихання або перетворення вуглеводів в жири, в лабораторії і висловити докладно кожну стадію у вигляді хімічних рівнянь. Наші уявлення про обмінні реакціях рідко бувають такими повними, але ми часто знаємо принаймні основні стадії і можемо відтворити їх поза живої клітини. Ми знаємо, наприклад, перші стадії розпаду глюкози в процесі дихання в тваринному організмі. Це - освіту молекули глюкозодіфос-фата. який потім розщеплюється на дві молекули тріозомонофосфата. Ми знаємо, які ферменти в цьому беруть участь, і можемо повторити ці реакції поза живої клітини. Правда, ми не уявляємо собі в точності, яким чином ферменти здійснюють свою характерну дію, але це більш складна проблема, яку слід вирішувати після того, як будуть з'ясовані стадії реакції і виділені відповідні ферменти. [C.40]