- Скорость химических реакций ускоряется ферментами в 106 -1016 раз, по сравнению с химическими катализаторами.
- Ферменты работают при нормальной температуре тела (37-42°) и нормальном давлении
- Осуществляется тонкая регуляция ферментативной реакции, нет отходов и шлаков.
- Ферментативные реакции подчиняются термодинамической кинетике.
- Ферменты не смещают равновесие реакции, а только ускоряют его приближение.
В настоящее время известно более 2000 различных ферментов, из которых многие выделены из живых клеток и получены в индивидуальном состоянии. Первый кристаллический фермент (уреаза) выделен американским биохимиком Д.Самнером в 1926 г. Для ряда ферментов изучена последовательность аминокислот и выяснено расположение полипептидных цепей в трёхмерном пространстве. В лабораторных условиях осуществлен искусственный химический синтез фермента рибонуклеазы.
Действуя в строго определенном порядке, ферменты катализируют сотни многостадийных реакций, в ходе которых расщепляются молекулы питательных веществ, запасается и преобразуется энергия и из молекул - предшественников строятся макромолекулы, входящие в состав клетки.
Благодаря тонкой скоординированности между всеми ферментативными реакциями соблюдается гармоническое равновесие всех метаболических процессов и обеспечивается нормальное функционирование живых организмов.
Так, некоторые болезни связаны с недостаточностью или полным отсутствием некоторых ферментов или, напротив, с избыточностью действия того или иного фермента. Измеряя активность ферментов в плазме крови можно диагностировать многие заболевания и оценивать функциональное состояние у спортсменов. В настоящее время ферменты широко используются в медицине (например, пишеварительные ферменты в виде лекарственных препаратов Панзинорм, Фестал и т.д.), в пищевой промышленности (например, амилаза используется при производстве мороженого, протеаза - при изготовлении колбас и мясных консервов, в химической промышленности при производстве зубных паст используется каталаза, стиральных порошков - амилаза, липаза, кроме того, амилаза используется при изготовлении бумаги, хлопка , при выделке кож).
Все ферменты, в зависимости от места синтеза и места их действия делятся на две большие группы:
Внутриклеточные ферменты действуют в тех же клетках, где и синтезируются.
Внеклеточные выходят из клеток в желудочно-кишечный тракт, в кровь, лимфу, в другие биологические жидкости и там выполняют свои биологические функции.
Различают конститутивные ферменты, постоянно присутствующие в клетках, и индуцируемые ферменты, биосинтез которых активируется под влиянием соответствующих субстратов. Некоторые функционально взаимосвязанные ферменты образуют в клетке структурно организованные полиферментные комплексы. Многие ферменты и ферментные комплексы прочно связаны с мембранами клетки или её органоидов (митохондрий, лизосом, микросом и т.д.) и участвуют в активном транспорте веществ через мембраны.