Що таке ферменти? Пояснюємо простими словами

Визначення: що таке фермент

Ферменти, або ензими — це органічні каталізатори білкової природи, що утворюються в живих організмах. Простіше кажучи — це молекулярні «робітники» вашого тіла. Уявіть, що ваше тіло — це фабрика, а ферменти — це робітники на цій фабриці. Кожен робітник має свою спеціалізацію і виконує певну роботу.

Терміни «фермент» і «ензим» можна використовувати як синоніми. Ензими та ферменти означають те саме, але в грецькому («закваска») та латинському («бродіння») варіанті.

Ензими — це білки, які дозволяють збільшити швидкість біохімічних реакцій у живих організмах. При цьому вони не витрачаються і не з’являються у балансі реакції. Ензими відрізняються від інших каталізаторів дуже високою ефективністю — здатні прискорити реакцію в мільйони разів — та специфічністю.


Як працюють ферменти: принцип «ключ-замок»

Ферменти мають спеціальну кишеню на своїй поверхні — активний центр. Молекула, на яку вони повинні реагувати, чітко вписується прямо в цю кишеню. Молекула або речовина, з якою фермент реагує, називається субстратом.

У 1890 році Герман Еміль Фішер припустив, що специфічність ферментів визначається точною відповідністю форми ферменту і субстрату. Таке припущення називається моделлю «ключ-замок».

Ферменти є каталізаторами — вони здатні прискорювати хімічні реакції. Вони знижують енергію активації, необхідну для початку та протікання реакції, і дозволяють їй відбуватися швидше та ефективніше.

Ферменти у ході реакції залишаються незмінними і до складу кінцевого продукту не входять; вони мають високу специфічність дії, тобто здатні каталізувати перетворення однієї чи групи подібних молекул.


Класифікація ферментів: 6 основних класів

Залежно від типу хімічної реакції, яку каталізують ферменти, розрізняють 6 класів:

Клас Назва Що роблять
1 Оксидоредуктази Каталізують окисно-відновні реакції
2 Трансферази Переносять атоми та групи між субстратами
3 Гідролази Розщеплюють складні сполуки за участю води
4 Ліази Відщеплюють групи негідролітичним шляхом
5 Ізомерази Прискорюють ізомеризацію органічних сполук
6 Лігази (синтетази) Каталізують синтез речовин з використанням АТФ

Ферменти виступають в ролі каталізаторів практично в усіх біохімічних реакціях, що відбуваються в живих організмах — ними каталізується близько 4000 окремих біореакцій.


Де у тілі знаходяться ферменти

Ферменти містяться у різних рідинах організму — слині, шлунковому соку та соку підшлункової залози. Травні ферменти присутні в шлунково-кишковому тракті та ротовій порожнині і допомагають розщеплювати їжу на більш прості складові та синтезувати з неї поживні речовини. Шлунок, тонкий та товстий кишечник, підшлункова залоза та інші органи містять окремі групи ферментів, які відповідають за розщеплення тих чи інших компонентів їжі.

Ферменти травної системи

Це найбільш відома нам група. Ось найважливіші з них:

  • Амілаза — розщеплює цукри, що дозволяє виробляти енергію.
  • Протеаза — відповідає за перетравлення білків.
  • Ліпаза — розщеплює жири і зменшує кількість жирової тканини в організмі.
  • Сахараза — розщеплює цукор сахарозу, а лактаза — лактозу (різновид цукру, що міститься в молочних продуктах).
  • Пепсин (у шлунку) — відповідає за розщеплення білків, а желатин — за генерацію колагену («фундаменту» зв’язок і хрящів).

Умови роботи ферментів

Кожен фермент має ідеальну температуру і pH. Ферменти чутливі до кислотності й лужності — вони не працюють належним чином, якщо середовище занадто кисле або лужне.


Що відбувається при нестачі ферментів

Дефіцит травних ферментів є основною причиною травного та кишкового дискомфорту: газів, подразнення шлунка, відчуття здуття після їди.

При дефіциті ензимів поживні речовини у їжі можуть бути недостатньо розщеплені для їх поглинання організмом. Це може призводити до недостатнього поглинання білків, вуглеводів, жирів, вітамінів та мінералів, і як результат — до дефіциту цих речовин у організмі.

Основні симптоми дефіциту ферментів:

  • здуття живота та гази після їди
  • тяжкість і дискомфорт у шлунку
  • нудота та порушення випорожнення
  • харчова непереносимість (наприклад, лактози)
  • загальна втомлюваність і слабкість

Синтез ферментів погіршують захворювання печінки та підшлункової залози — панкреатит, гепатит, неалкогольна жирова дистрофія печінки, пухлини, патологія жовчовивідної системи та інші.


Ферменти та здоров’я: коли варто звернутись до лікаря

Медичні працівники можуть використовувати різноманітні аналізи крові на ферменти та білки, щоб перевірити наявність певних захворювань. Наприклад, підвищений рівень печінкових ферментів може бути ознакою захворювання печінки.

Додатковий прийом ферментів необхідний при ослабленні активності ензимів, порушеннях у роботі травної системи та підшлункової залози, після операцій та перенесених інфекцій ШКТ. Ферменти рекомендують приймати під час їжі, або після їди, якщо є тяжкість і дискомфорт у шлунку.

Люди без хронічних станів здоров’я зазвичай можуть отримати необхідні ферменти зі здорового харчування. Але, якщо є певні захворювання, медичний працівник може порекомендувати приймати ферментні добавки.


Коротко про головне

Ферменти — це не просто «хімія» з підручника біології. Це буквально те, що дозволяє вашому тілу функціонувати щосекунди: без ферментів неможливе ні травлення, ні дихання, без них жодного разу не скоротиться серце, не запустяться розумові процеси в головному мозку. Тому стежити за здоров’ям органів, що їх виробляють — підшлункової залози, печінки, кишечника — це і є турбота про достатній рівень ферментів у вашому організмі.