Естествознание. Базовый уровень. 10 класс. В. И. Сивоглазов
Читать онлайн книгу.
– ферментов также основано на молекулярном распознавании. Каждый фермент ускоряет только одну какую-либо реакцию или группу однотипных реакций. Эту их особенность называют селективностью (избирательностью). Она позволяет организму быстро и точно выполнить чёткую программу синтеза нужных ему соединений на основе молекул пищевых веществ или продуктов их превращения. Располагая богатым набором ферментов, клетка разлагает молекулы белков, жиров и углеводов до небольших фрагментов – мономеров (аминокислот, глицерина и жирных кислот, моносахаридов) и заново строит из них белковые и другие молекулы, которые будут точно соответствовать потребностям организма. Недаром великий русский физиолог И. П. Павлов (1849–1936) назвал ферменты носителями жизни. Ферменты, как правило, ускоряют однотипные реакции, и лишь немногие из них действуют на определённую, единственную реакцию. К таким абсолютно специфичным ферментам относится, например, уреаза, разлагающая одно-единственное вещество – мочевину.
В сырых овощах, сыром мясе, в крови содержится фермент каталаза, с помощью которого происходит разложение пероксида водорода:
2H2O2 2H2O + O2↑.
А поскольку ферменты – катализаторы белковой природы, они, как и любые белки, подвергаются денатурации (изменению природной структуры) и теряют каталитическую активность.
В два химических стакана налейте по 3–5 мл раствора пероксида водорода. В первый стакан опустите кусочек сырого картофеля, во второй – кусочек варёного картофеля. Что вы наблюдаете в том и другом стакане?
В наномире меняются физические свойства веществ – цвет, температура плавления, там действуют другие законы. Например, с по-мощью электронного сканирующего микроскопа можно увидеть изменение цвета коллоидных растворов золота (рис. 22). Коллоидные (микроскопические) частицы обычно состоят из большого числа молекул и ионов.
Рис. 22. Изменение цвета у частиц золота в зависимости от их размера
Первыми «нанотехнологами» были древние гончары и средневековые стеклодувы. Они оставили нам в наследство изумительные по цветовой гамме керамические изделия и великолепные цветные витражи церквей и дворцов.
В наномире изменяются и химические свойства некоторых веществ. Например, наночастицы серебра способны реагировать с соляной кислотой с выделением водорода:
2Ag + 2HCl = 2AgCl + H2↑.
Одной из главных причин изменения химических и физических свойств вещества в наномире является увеличение числа атомов, находящихся на поверхности наночастицы, поэтому их химическая активность очень велика.
Такое необычное поведение веществ в наномире может иметь практическое применение – например, в хранении и передаче наследственной информации, в ориентировке живых организмов в пространстве, поисках питания, в тропизме (движении) у растений. Именно молекулярное распознавание лежит в основе реакций матричного синтеза – самоудвоения молекул ДНК и процессов биосинтеза белка.