ფერმენტები უაღრესად სპეციფიკურია როგორც რეაქციებში, რომლებსაც ისინი ახდენენ კატალიზირებაში, ასევე რეაქტიული ნივთიერებების არჩევისას, რომლებსაც სუბსტრატებს უწოდებენ. ფერმენტი ჩვეულებრივ კატალიზებს ერთ ქიმიურ რეაქციას ან მჭიდროდ დაკავშირებული რეაქციების ერთობლიობას.
შეიძლება ფერმენტის გამოყენება ნებისმიერი ქიმიური რეაქციისთვის?
უფრო ხშირად, ვიდრე არა, უსაფრთხოა ვივარაუდოთ, რომ ერთჯერადი ფერმენტი მიდრეკილია მხოლოდ ერთი რეაქციის, ან მჭიდროდ დაკავშირებული რეაქციების ერთობლიობის კატალიზირებაში. (ამგვარად, ჩვენ, როგორც გარე დამკვირვებლებს, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ბევრი ფერმენტი ---თუმცა არა ყველა მათგანი --- ჩვეულებრივ სახელდება მათი მოქმედების მიხედვით.)
რამდენი რეაქციის კატალიზაცია შეუძლია ფერმენტს?
ამ ფერმენტებს შეუძლიათ განახორციელონ 106-107 რეაქცია წამში. საპირისპირო უკიდურესობაში, შემაკავებელი ფერმენტები კოჭლდებიან და ასრულებენ მხოლოდ ≈10-1-10-2 რეაქციას წამში ან დაახლოებით ერთ რეაქციას წუთში თითო ფერმენტზე (BNID 101627, 101635).
რატომ არ ახდენს ფერმენტი სხვა რეაქციების კატალიზებას?
ეს იმიტომ, რომ ისინი არ ცვლიან რეაქტანტების ან პროდუქტების თავისუფალ ენერგიას. ისინი მხოლოდ ამცირებენ რეაქციის წინსვლისთვის საჭირო აქტივაციის ენერგიას (სურათი 1). გარდა ამისა, ფერმენტი თავისთავად უცვლელია იმ რეაქციით, რომელიც მას კატალიზებს.
რატომ ახდენს ფერმენტები მხოლოდ ერთ რეაქციას კატალიზებას?
ფერმენტები არის ცილები, რომლებსაც აქვთ სპეციფიკური 3D მესამეული სტრუქტურა, სპეციფიკური ფორმის აქტიური უბნით. აქტიურ ადგილს შეუძლია მხოლოდ ერთი სუბსტრატის დაკავშირება ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსის წარმოქმნით, ამიტომ შეუძლია მხოლოდ ერთი რეაქციის კატალიზირება.
