Mwili wa binadamu unaitwa kiwanda cha kemikali ya kibayolojia kwa sababu fulani. Baada ya yote, kila dakika maelfu, makumi na mamia ya maelfu ya michakato ya oxidation, kugawanyika, kupunguza na athari nyingine hufanyika ndani yake. Ni nini huziruhusu kutiririka kwa kasi hiyo kubwa, zikipatia kila seli nishati, lishe na oksijeni?
Dhana ya vichocheo
Katika kemia isokaboni na ya kikaboni, dutu maalum hutumiwa sana ambayo inaweza kuongeza kasi ya athari za kemikali kwa maelfu kadhaa, na wakati mwingine mamilioni ya mara. Jina la misombo hii ni "vichocheo". Katika kemia isokaboni, hizi ni oksidi za metali, platinamu, fedha, nikeli na nyinginezo.
Hatua yao kuu ni uundaji wa tata za muda na washiriki wa majibu, kwa kupunguza nishati ya kuwezesha, mchakato unafanywa mara kadhaa kwa kasi zaidi. Baada ya hapo, changamano hutengana, na kichocheo kinaweza kuondolewa kutoka kwa tufe katika muundo wa kiasi na ubora kama kabla ya kuanza kwa mchakato.
Kuna aina mbili za miitikio ya kichocheo:
- homogeneous - kichapuzi na washiriki katika mojahali ya jumla;
- heterogeneous - kichapuzi na washiriki katika majimbo tofauti, kuna mpaka wa awamu.
Kwa kuongeza, kuna misombo ambayo ni kinyume katika hatua - inhibitors. Wao ni lengo la kupunguza kasi ya athari muhimu. Kwa hivyo, kwa mfano, wanakuruhusu kupunguza muda wa kuunda kutu.
Vichochezi vya kibayolojia kimaumbile ni tofauti na vile visivyo hai, na sifa zake ni mahususi kwa kiasi fulani. Kwa hivyo, catalysis ni tofauti katika mifumo hai.
Enzymes - ni nini?
Imethibitishwa kuwa ikiwa hatua ya dutu maalum inayoharakisha michakato iliyoonyeshwa haikufanywa ndani ya mifumo hai, basi tufaha la kawaida kwenye tumbo lingesagwa kwa takriban siku mbili. Kwa muda kama huo, taratibu za kuoza na ulevi na bidhaa za kuoza zitaanza. Hata hivyo, hii haina kutokea, na matunda ni kusindika kabisa katika saa na nusu. Hii inafanywa na vichocheo vya kibiolojia, ambavyo viko kwa kiasi kikubwa katika utungaji wa kila kiumbe. Lakini ni nini na ni nini msingi wa kitendo kama hicho?
Vichocheo vya kibayolojia vya asili ya protini ni vimeng'enya. Msingi wao ni shirika tata la kimuundo na idadi ya mali maalum. Kwa ufupi, hizi ni protini za kipekee zinazoweza kupunguza nishati ya kuwezesha michakato katika viumbe hai na kuzitekeleza kwa kasi inayozidi thamani za kawaida kwa mara milioni kadhaa.
Kuna mifano mingi ya molekuli kama hizi:
- katalasi;
- amylase;
- oxireductase;
- glucose oxidase;
- lipase;
- invertase;
- lysozimu;
- protease na wengine.
Kwa hivyo, tunaweza kuhitimisha: vimeng'enya ni vichochezi vya kibiolojia vya asili ya protini, ambayo hufanya kazi kama vichapuzi vikali, kuruhusu maelfu ya michakato katika viumbe hai kutekelezwa kwa kasi ya juu sana. Usagaji chakula, uoksidishaji, urejeshaji hutegemea hatua yao.
Kufanana kwa vichocheo vya isokaboni na protini
Enzymes kama vichocheo vya kibayolojia vina idadi ya sifa zinazofanana na zile zisizo za kikaboni. Hizi ni pamoja na zifuatazo:
- Ongeza kasi ya utendakazi unaowezekana tu kwa hali ya joto.
- Usiathiri kuhama kwa usawa wa kemikali katika mifumo ya usawa, lakini ongeza kasi kwa usawa michakato ya mbele na ya nyuma.
- Kwa sababu hiyo, ni bidhaa pekee zinazosalia katika nyanja ya athari, kichocheo hakiko miongoni mwao.
Hata hivyo, pamoja na kufanana, pia kuna vipengele bainifu vya vimeng'enya.
Tofauti kulingana na asili
Vichocheo vya kibayolojia vina vipengele kadhaa mahususi:
- Uteuzi wa hali ya juu. Hiyo ni, protini moja ina uwezo wa kuamsha mmenyuko fulani tu au kikundi cha sawa. Mara nyingi, mpango wa "enzyme - substrate ya mchakato mmoja" hufanya kazi.
- Shughuli ya juu sana, kwa sababu baadhi ya aina za protini zinaweza kuongeza kasi ya utendakazi mara mamilioni.
- Enzymes zinategemea sanakutoka kwa hali ya mazingira. Wanafanya kazi tu katika aina fulani ya joto. PH ya kati pia huathiri sana. Kuna mkunjo inayoonyesha thamani za chini zaidi, za juu zaidi na bora zaidi kwa kila kimeng'enya.
- Kuna misombo maalum inayoitwa athari ambayo inaweza kuzuia asili ya vichocheo vya kibiolojia au, kinyume chake, kuwa na athari chanya kwao.
- Njia ndogo ambayo kimeng'enya hufanya kazi lazima iwe mahususi kabisa. Kuna nadharia inayoitwa ufunguo na kufuli. Inaelezea utaratibu wa utekelezaji wa enzyme kwenye substrate. Kichocheo, kama ufunguo, hupachikwa kwenye substrate na tovuti yake inayotumika, na majibu huanza.
- Baada ya mchakato huo, kimeng'enya huharibiwa kwa kiasi au kabisa.
Kwa hivyo, ni dhahiri kwamba umuhimu wa vichocheo vya protini ni wa juu sana kwa viumbe hai. Hata hivyo, hatua yao inategemea sheria fulani na inadhibitiwa na hali ya mazingira.
Kichocheo cha kusoma shuleni
Kama sehemu ya mtaala wa shule, vichocheo husomwa katika kemia na baiolojia. Katika masomo ya kemia, hujifunza kutoka kwa mtazamo wa vitu vinavyofanya iwezekanavyo kufanya syntheses ya viwanda na kupata idadi kubwa ya bidhaa mbalimbali. Katika masomo ya biolojia, ni vichocheo vya kibiolojia vinavyozingatiwa. Daraja la 9 linahusisha utafiti wa baiolojia ya molekuli na misingi ya biokemia. Kwa hivyo, ni katika hatua hii ya elimu ambapo wanafunzi hupokea maarifa ya kimsingi juu ya vimeng'enya kama dutu haiviumbe hai.
Majaribio yanafanywa katika masomo, kuthibitisha shughuli za kemikali za dutu hizi katika viwango fulani vya joto na pH ya mazingira:
- utafiti wa athari za peroksidi hidrojeni kama kichocheo kwenye karoti mbichi na zilizochemshwa;
- athari kwa nyama (iliyopikwa na mbichi), viazi na bidhaa zingine.
Enzymes katika mwili wa binadamu
Kila mtoto wa shule ambaye amesoma vya kutosha na ambaye amevuka mstari wa elimu ya sekondari anajua vichocheo vya kibayolojia vinaitwaje. Enzymes katika mwili zina utaalam maalum. Kwa hivyo, kwa kila mchakato, unaweza kutaja dutu yako ya kichocheo.
Kwa hivyo, vimeng'enya vyote vya mwili vinaweza kugawanywa katika vikundi kadhaa:
- oxidoreductases kama vile catalase au alcohol dehydrogenase;
- uhamisho - kenase;
- hydrolases muhimu kwa usagaji chakula: pepsin, amylase, lipoprotein lipase, esterase na zingine;
- ligasi, k.m. DNA polymerase;
- isomerase;
- chapisho.
Kwa kuwa misombo hii yote ni ya asili ya protini, pamoja na tata ya vitamini katika utungaji, ongezeko la joto la mwili linakabiliwa na denaturation ya muundo, na kwa hiyo, kukoma kwa athari zote za biochemical. Katika kesi hiyo, viumbe ni karibu na kifo. Kwa hivyo, joto la juu la mwili ni lazima lishushwe wakati wa ugonjwa.
Matumizi ya vichocheo vya protini viwandani
Mara nyingi vimeng'enya hutumika katika tasnia tofautisekta:
- kemikali;
- nguo;
- chakula.
Kwenye rafu za maduka unaweza kuona bidhaa za kusafisha na poda za kufulia zenye vimeng'enya - hivi ni vimeng'enya vinavyoboresha ubora wa kufua nguo.
Vichocheo vya kibayolojia ni vya nini?
Ni vigumu kukadiria umuhimu wao kupita kiasi. Baada ya yote, hawaruhusu tu viumbe hai kuishi, kupumua, kula, kutekeleza michakato ya kimetaboliki, lakini pia hutupatia fursa ya kuharibu taka za viwandani, kupata dawa, kulinda na kulinda afya zetu na mazingira.
