Способ действия энзимов
Такое единство поддерживается действием связанных между собой цепей реакций, катализаторами которых ныне являются энзимы, хотя существующие сейчас энзимы не могли быть первыми выполнявшими эту роль молекулами. Действия энзимов, с помощью которых маленькая частица даже неочищенного препарата, вроде сычужка или солода, может преобразить колоссально большое количество так называемого субстрата, вроде молока или крахмала, могли быть познаны только тогда, когда появилась возможность получения энзимов в достаточно чистом состоянии. Добиться этого удалось только в середине 20 - х годов, и даже сейчас всего несколько десятков энзимов удалось получить в кристаллическом виде, хотя нам известны довольно чистые препараты сотен других.
Только когда энзимы были очищены, можно было по достоинству оценить их колоссальную действенностьвп3а. Одна молекула такого энзима, как пероксидаза, может активизировать миллион молекул перекиси водорода в одну секунду. Основное значение очищения состояло в том, что оно показало, что замаза дрожжей не одним махом превращает сахар в спирт и углекислый газ, а процесс брожения осуществляется примерно двадцатью отдельными энзимами, каждый из которых выполняет одну мелкую химическую операцию, устраняя тот или иной атом из молекулы вещества или изменяя химическую связь. В действительности оказалось, что биологические превращения химических веществ в клетке очень похожи на те, которые совершаются на современном химическом заводе, где каждый реактивный сосуд выполняет только одну операцию и передает видоизмененный материал следующему для дальнейшей переработки. Далее, как оказалось, каждая отдельная операция вызывает очень небольшое изменение энергии, что обеспечивает прохождение реакции при сравнительно низкой температуре, без выделения достаточно большого количества теплоты, способного заметно ее повысить. Система энзимного превращения подобна паре ступенек, которые помогают вступающему в реакцию веществу перешагнуть через высокий энергетический барьер, не нуждаясь в энергии или высокой температуре, необходимой для того, чтобы перескочить через него одним махом.
Стоило только найти способ очищения энзимов, как стало очевидным, что большинство из них представляет собой или содержит протеины. Было давно известно, что протеины, или белковые вещества, подобные яичному белку или постному мясу, встречаются во всех живых клетках и в затвердевшем виде — в таких наружных покровах, как шелк, шерсть или рог. Энгельс уже в 1877 году говорил о жизни как о «способе существования белковых тел». Здесь, в очищенных энзимах, впервые начинает проявляться, по крайней мере, одна причина их важного значения, а именно — их способность вызывать биохимические изменения. Позднее нам придется сказать еще кое - что о структуре белков. Пока же будет достаточно отметить, что большинство белковых энзимов состоит из крупных растворимых молекул, содержащих тысячи или больше атомов, молекулы которых относятся как к кислотным, так и щелочным группам.