Просто о ферментах. Почему они так полезны?

Ирина Михайловна Ле-Дейген

Наталья Львовна Клячко

Код питания

Ирина Ле-Дейген – кандидат химических наук, доцент химического факультета МГУ, победитель 3 сезона Лиги Лекторов.

Наталья Клячко – доктор химических наук, профессор, заместитель директора Научно-образовательного центра по нанотехнологиям, а также известный ученый в области биохимии.

Самый цитируемый молодой биохимик России и заслуженный профессор МГУ вернут вам потерянные знания по химии и дадут понять, что эта наука – не скучные формулы, а интереснейшие процессы, происходящие внутри человеческого организма и в окружающей нас среде. В книге Ирина и Наталья расскажут:

• как ферменты ускоряют химическую реакцию с 32 миллиардов лет до 1 секунды;

• почему бабушкин чайный гриб снова стал популярным;

• правда ли, что без использования ферментов грейпфрутовый сок был бы еще кислее, чем обычно.

Откройте для себя химию с новой и интересной стороны!

В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.

Ирина Ле-Дейген, Наталья Клячко

Просто о ферментах. Почему они так полезны?

Код питания

© И. М. Ле-Дейген, текст, иллюстрации, 2024.

© Н. Л. Клячко, текст, 2024.

© ООО «Издательство АСТ», оформление, 2024.

Введение

Представьте свой любимый завтрак. Что это будет за блюдо? Сырники с тонкой румяной корочкой, со сметаной и ягодами? А может быть, тот самый знаменитый авокадо-тост на подсушенном цельнозерновом хлебе с творожным сыром? Черный чай и круассан?

Представили? Извините, если ощутили желание перекусить. Пока ваш мозг создавал картинку аппетитной еды, представлял всю гамму ароматов и вкусов, ваш желудок уже начал готовиться к процессу пищеварения. Выделился желудочный сок, который был назван Нобелевским лауреатом И. П. Павловым «запальным» соком. Эта стадия пищеварения, когда еда еще даже не попала в рот, называется цефалической (от греч. ?????? – голова).

Так вот, если бы вы сейчас после визуализации все же решили съесть этот самый завтрак, в дело вступили бы следующие стадии пищеварения. Цель их – изъять из еды как можно больше всего полезного и нужного для функционирования и развития организма. Для этого во рту, в желудке и в кишечнике действуют десятки крохотных машин, которые в совершенстве исполняют каждый свою важную задачку. Эти машины называются ферменты, и они представляют собой большие молекулы – белки.

Но что, если окажется, что ферменты помогают не только переваривать пищу, но и производить ее? И сырники, и хлеб, и творожный сыр – и даже чай – все это создано с помощью ферментов.

С химической точки зрения вся еда есть не что иное, как набор очень разных молекул, соединившихся воедино благодаря природе (как например жиры и белки – в твороге) или человеку, когда мы добавили к творогу ягоды.

Для того чтобы разобраться с тем, как работают ферменты в пищеварении и для пищеварения, предлагаем сначала познакомиться с этими самыми молекулами. Разобравшись, что из себя представляют основные молекулы в пище, мы научимся ими управлять с помощью ферментов.

Глава 1

Важные биомолекулы

Атомы и элементы

Давайте немного вспомним школьный курс химии. Привычный нам материальный мир состоит из атомов – мельчайших частиц. Представьте себе, что атомы – это автомобили на улице, их несчетное количество! А вот моделей автомобилей – ограниченное количество. Есть огромные «Бентли Континенталь» и крошечные «Дэу Матиз». С атомами все то же самое. Их бессчетное количество в мире, но вот видов атомов на 2023 год было описано всего 118. Есть атомы-крошки, и есть атомы-гиганты. Виды атомов называются химическими элементами, и именно эти элементы собраны в Периодическую таблицу Д. И. Менделеева. Так, самый маленький атом – это водород (H) с атомной массой, принятой за единицу, а самый большой на данный момент атом оганесона (Og) в своей наиболее устойчивой форме имеет массу 294, то есть он почти в 300 раз тяжелее водорода!

Рисунок 1. Самый маленький – атом водорода и самый большой на 2023 год – атом оганесона

Что будет, если в одном месте соберется много автомобилей? Как минимум пробка, а то и ДТП. В отличие от железны