25 Сентября 2014

Гипотеза Эмиля Фишера об эффективном воздействии фермента на субстрат - «гипотеза ключа и замка»

Аналогии в области химии   Просмотров: 2472

Эмиль Фишер выдвинул гипотезу о том, что для эффективного воздействия фермента на субстрат необходимо пространственное (стереохимическое) соответствие между ферментом и субстратом, которое можно сравнить с соответствием между ключом и замком, руководствуясь аналогией.

Пастер обнаружил, что различные сахара, имеющие разную оптическую активность, то есть вращающие плоскость поляризации света вправо, влево или не вращающие вообще, перерабатываются микроорганизмами с разной скоростью. Вообще микроорганизмы предпочитают из двух оптически изомерных соединений одну форму. Современник Пастера Пьютти установил, что два оптически изомерных аспарагина, попадая в ротовую полость человека, по-разному воздействуют на вкусовые рецепторы: один вызывает сладкий вкус, а другой – безвкусен. Объясняя это явление, Пастер выдвинул гипотезу, что вещество нервов, отвечающих за восприятие вкуса, обладает оптической асимметрией. Эта гипотеза Пастера предполагала, что между веществом нервов и аспарагином должно существовать пространственное соответствие (стереохимическое родство). По аналогии с этой гипотезой Пастера Эмиль Фишер предположил, что не только вещество нервов, но и ферменты, перерабатывающие различные вещества, отличаются оптической асимметрией. Отсюда с неизбежностью следовал вывод о наличии пространственного соответствия между ферментом и субстратом.

Э.Фишер в книге «Избранные труды» (1979) пишет: «Со времени знаменитых опытов Пастера известно… что два оптических антипода перерабатываются организмом с различной скоростью» (Фишер, 1979, с.137). «Э.Бухнер, - указывает Э.Фишер, - доказал на примере фумаровой и малеиновой кислот, на которые Пенициллиум глаукум и Аспергиллус действуют неодинаково, что те же самые различия существуют и в случае ненасыщенных соединений, различных по своей пространственной конфигурации. Пьютти при изучении аспарагинов, один из которых сладкий на вкус, а другой безвкусный, установил, что и высокоразвитые организмы различным образом действуют на пару оптических антиподов. Пастер объяснил это явление как результат оптической асимметрии вещества, из которого состоят нервы» (там же, с.137). «…Между конфигурацией ферментов и конфигурацией объекта, на который они воздействуют, - аргументирует Э.Фишер, - должно существовать сходство. Только в этом случае происходит реакция. Чтобы эта идея стала понятнее, я использовал сравнение с замком и ключом» (там же, с.152). В другом месте той же книги Э.Фишер достаточно ясно описывает исходные посылки, которые подтолкнули его к идее о пространственном соответствии между ферментом и сбустратом: «…Тирфельдер и я высказали предположение, что действующие при брожении агенты дрожжевой клетки, которые, как и большинство сложных веществ, несомненно, асимметричны, могут влиять только на те сахара, с которыми они имеют родственную конфигурацию. И эта гипотеза имеет некоторое сходство с высказыванием Пастера, который объяснил различный вкус обоих оптических изомеров аспарагина, обнаруженного Пьютти, асимметрией веществ нервных клеток» (там же, с.215). «Благодаря исследованиям Пастера и других ученых давно известно, что микроорганизмы вообще предпочитают из двух оптически изомерных соединений одну форму» (там же, с.240).

admin

Оставьте комментарий!

Не регистрировать/аноним

(Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.)

Комментатор/хотите зарегистрироваться

(Для регистрации укажите пароль и свой действующий email. Связка email-пароль позволяет вам комментировать и редактировать данные в вашем персональном аккаунте, такие как адрес сайта, ник и т.п. Письмо с активацией придет в ящик, указанный при регистрации.)

(обязательно)