Страница:БСЭ-1 Том 57. Феаки - Флор (1936).pdf/86

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница не была вычитана

обладающий способностью разлагать, осахаривать крахмал точно так же, как это имеет место в живых клетках проросших семян ячменя. Вскоре были получены и другие аналогичные препараты, способные вызвать разложение белков, сложных углеводов, глюкозидов, жиров и др. органических веществ. Так как обусловливаемые этими препаратами ферментативные процессы не стояли в прямой зависимости от жизнедеятельности клеток и проявлялись в водных растворах вне живых организмов, то их пришлось выделить в особую группу растворимых Ф., или энзимов. Таким образом стали различать организованные и неорганизованные (растворимые) Ф. (Ф. — существа и Ф. — вещества). Но в конце прошлого века Бухнером было показано, что сок пивных дрожжей, выжатый при помощи высокого давления, обладает способностью сбраживать сахар в углекислоту и спирт в отсутствии дрожжевых клеток. Это впервые показало, что дрожжи и другие микроорганизмы осуществляют брожение не потому, что сами являются Ф., а потому, что содержат в себе каталитически действующие вещества, обусловливающие определенные химич. превращения.

Дальнейшие исследования полностью подтвердили этот взгляд и сделали излишним деление Ф. на два вышеуказанных класса. В настоящее время слова «фермент» и «энзим» стали синонимами. Они в равной мере применяются для обозначения каталитически действующих веществ, образующихся в живой клетке.

Вскоре после получения первых препаратов Ф. возник вопрос о химич. природе этих катализаторов. Первые исследователи считали Ф. белковыми веществами, т. к. именно белки составляли основу препаратов, полученных Пайеном и др. учеными. Но это преобладание белков в указанных препаратах обусловливалось лишь методом их получения: обычно водные вытяжки из животных и растительных тканей осаждались спиртом, а при этом в первую очередь выпадали белки, к-рые при своем осаждении адсорбировали и др. вещества, находящиеся в экстракте, в частности Ф. Полученные т. о. осадки проявляли ферментативное действие, но конечно их ни в коем случае нельзя было отождествлять с самими Ф., к-рые находились в препарате лишь в виде количественно ничтожных примесей. Выделение этих примесей из общей массы препарата оказалось делом исключительно трудным, поэтому вопрос о химической природе ферментов оставался долгое время неясным.

Значительный шаг вперед в деле выделения Ф. был осуществлен Вилыптеттером и его сотрудниками, применявшими специфическую адсорбцию Ф. каолином и глиноземом для их выделения и очистки. Полученные Вилыптеттером препараты обладали исключительной силой ферментативного действия, но и они не являлись химически индивидуальными веществами. Анализ их показал лишь, что Ф. нельзя отнести ни к одной из известных нам групп химич. соединений. Дальнейшие попытки Вильштеттера разделить полученные им препараты и выделить Ф. в виде индивидуального химич. соединения были безуспешны. При этих попытках препараты теряли свою специфическую, ферментативную активность. Повидимому Ф. не являются индивидуальными соединениями и представляют собой комбинацию нескольких веществ. В этом комплексе одни соедив воде порошок,

Б. с. Э. т. LVII.нения играют роль первичных катализаторов («активных групп»), а другие промотйруют, усиливают их специфическую активность. В живых организмах в результате эволюционных процессов это сочетание катализаторов и промоторов является весьма совершенным, что и обусловливает исключительно высокую активность естественных ферментов.

Физико-химические свойства Ф. Многие характернейшие свойства Ф. определяются тем, что они принадлежат к гидрофильным коллоидам. Ф. не способны к диализу, медленно диффундируют и даже в высокоочищенном виде не образуют истинных оптически пустых растворов, а дают коллоидальные растворы (зола), обнаруживающие феномен Тиндаля. Как и другие гидрофильные коллоиды, Ф. осаждаются дегидротирующими средствами (спирт, ацетон, нейтральные соли); это свойство используется для получения ферментных препаратов. При длительном воздействии осадителей Ф. однако нередко денатурируются, превращаясь в гидрофобные коллоиды и в то же время теряя свою каталитическую активность.

Коллоидальные частицы Ф. несут определенный электрический заряд, величину и знак которого можно определить методом катафореза.

Ф. разделяют с другими коллоидами способность осаждаться (коагулировать) при нейтрализации этого заряда (при добавлении кислот, щелочей, противоположно заряженных коллоидов). Термолабильность ф. — быстрое инактивирование их при кипячении (в нек-рых случаях уже при нагревании до 50—60°) — также определяется их коллоидальным состоянием и соответствует тепловой коагуляции таких коллоидов, как напр. белки. Условия, препятствующие коагуляции коллоидов, повышают устойчивость многих Ф. к нагреванию, придают им некоторую термостабильность. Подобно другим коллоидам, Ф. легко адсорбируются на различных поверхностях; избирательной адсорбцией на подходящих адсорберах (глинозем, каолин и др.) и последующим вымыванием Ф. из адсорбатов пользуются для разделения смесей Ф. и для очистки их от различных примесей (Вилыптеттер). В иных случаях Ф. в адсорбированном состоянии теряют свою активность. Коллоидные частицы Ф. в свою очередь легко адсорбируют на себя различные растворенные тела, в том числе те вещества, на к-рые направлено специфическое действие Ф., так наз. субстраты ферментного действия, а также продукты их превращения. Сильно адсорбируемые, поверхностно-активные вещества (напр. наркотики) во многих случаях инактивируют Ф., повидимому образуя на их поверхности адсорбционный слой, преграждающий доступ молекулам субстрата; обычно такое инактивирование обратимо, т. е. по удалении наркотика активность Ф. может восстанавливаться.

Отношение Ф. к условиям среды и действию физич. и химич. агентов. Состояние коллоидов  — степень их дисперсности, гидрофильность, заряд, стабильность — сильнейшим образом зависит от условий окружающей среды: реакции раствора, температуры, присутствия электролитов и др. растворенных веществ. Эти условия чрезвычайно сильно влияют и на каталитическое действие Ф., откуда ясно, что активность Ф. находится в тесной зависимости от их коллоидального состояния. На коллоидальные свойства Ф. оказывают весьма большое влияние сопутствующие им в растворе постороп6