О роли структуры

Из изложенного выше ясно, что роль пространственных факторов, «игра на градиенте» давно осознана в физиологии растений. Тем удивительнее, что в весьма близкой к физиологии растений области — биохимии — кинетическая роль структуры до сих пор осталась неосознанной. Насколько мне известно, до сих пор аналогия между пластинкой с малым числом дырок и, например, клеткой с митохондриями не проводилась. Отчасти это объясняется тем особым значением, которое придавалось каждому успешному осуществлению того или иного биохимического процесса в бесструктурной системе, в гомогенном растворе. В самом деле, лишь реализация ферментативного процесса в бесструктурной системе много десятилетий считалась обязательным условием изучения механизма такого процесса. Это обстоятельство было очень четко подчеркнуто В. А. Энгельгардтом в 1962 г. Он писал:
«В заключение подчеркнем, что все сказанное не означает, разумеется, недооценки значения структуры. Но мы предпочли придерживаться области тех вопросов, которые могут быть выражены химическими уравнениями и конкретными физическими представлениями.
К сожалению, вопросы структуры опутаны весьма большим ореолом неопределенности, в них можно вкладывать все, что угодно, от структуры молекулы до структуры любого вещества, существа и даже до структуры популяций.
Повторяем, структура важна, ею пренебрегать нельзя. Но опыт биохимии дает нам примеры иного порядка. Был длительный период, когда все, что не удавалось описать химическими уравнениями, относилось за счет структуры. В период, когда ученые не могли ничего сказать о механизме дыхательного процесса, Варбург с восторгом говорил о роли структуры для клеточного дыхания. Но что осталось от роли структуры для клеточного дыхания? (его интенсивность (!)—С.Ш.). В настоящее время можно весь процесс клеточного дыхания воспроизвести в гомогенном растворе структуры. От структуры, которая фигурировала как основное звено Варбурга, не осталось и следа. Опыт учит, что термин «структура» обычно бывает ширмой, за которой скрывается наше незнание... Если мы можем воспроизвести кардинальные проявления жизнедеятельности в бесструктурной системе, нам нечего желать лучшего. Мы можем в бесструктурной системе воспроизвести редупликацию молекул ДНК, мы можем в бесструктурной системе воспроизвести такой коренной биологический процесс, как явление гибридизации»..
Энгельгардт совершенно прав, говоря о возможности в принципе воспроизвести даже самые сложные биохимические процессы в бесструктурных системах. Строгая, высоко совершенная стереоспецифичность молекул белков-ферментов, связывающих в активном центре лишь молекулы своего субстрата, их способность различать например, окисленное и восстановленное состояние молекул субстратов (мы знаем это на примере НАД-дегидрогеназ) вполне может обеспечить нужную последовательность реагирования в многоэтапных процессах. Для правильного, безошибочного осуществления многоступенчатых процессов превращения веществ, освобождения и усвоения энер-тии структура не нужна. Но смысл структуры не в этом. Структура обеспечивает большее биохимическое совершенство — в структурированных системах процессы идут быстрее, чем в бесструктурных. Структура нужна для ускорения многоэтапных превращений и их более совершенной регуляции; она увеличивает экономичность системы, т. е. обеспечивает переработку наи-•большей массы субстратов наименее «материалоемкими» системами катализаторов-ферментов.







Материалы

Яндекс.Метрика