Химические условия, действующие на ферменты

Большое значение имеют химические факторы. Уже незначительное изменение реакции раствора очень сильно влияет на работу фермента. Большинство энзимов действуют более энергично в слабо-кислых растворах. Таким образам, прибавление небольших количеств какой-либо кислоты к нейтральному раствору фермента увеличивает силу его действия. Однако это увеличение имеет свои границы, свою максимальную точку.

После достижения определенной кислотности наступает перелом, и дальнейшее прибавление кислоты уже понижает силу действия фермента. Таким образом, мы здесь находим полную аналогию с влиянием на энзимы изменения температуры. Однако тогда как почти все ферменты имеют приблизительно одинаковый температурный оптимум, отношение энзимов к кислотности среды весьма различно. Так, пепсин наиболее энергично разлагает белки в присутствии такого количества кислоты, которое для солодового диастаза является уже губительным.

Ферменты трипсин и каталаза особенно чувствительны к кислотам. Эти ферменты, в противоположность всем остальным, производят наиболее энергичное действие в слабо щелочных растворах.

Но не только кислоты и щелочи влияют на ход ферментативной реакции, присутствие всякой нейтральной соли в большей или меньшей степени изменяет интенсивность работы энзим. Как правило, можно сказать, что ферменты производят свое специфическое действие только в том случае, если в растворе присутствует, хотя бы ничтожное количество неорганической соли. Это положение можно доказать путем наблюдений над тщательно очищенными ферментами. Умеренное прибавление солей вызывает усиление ферментативной деятельности. Однако и здесь для каждой соли имеется определенная максимальная концентрация, после которой прибавление к раствору новых порций вызывает ослабление работы фермента.

Для некоторых солей это парализующее действие выступает при таких слабых концентрациях и настолько резко, что о них говорят, как о ферментативных ядах. Однако даже для наиболее типичных в этом отношении солей можно установить некоторую концентрацию, при которой они усиливают ферментативную реакцию. Так, соли синильной кислоты при концентрации 1:50000 не оказывают никакого влияния на работу эрепсина, при концентрации 1:10000 эти соли ускоряют реакцию, а при 1:500 они окончательно ее приостанавливают.

Исключением из этого правила является сулема, для которой ни при каких концентрациях не удалось заметить усиливающего действия. Наоборот, ряд других солей благотворно влияют на работу ферментов, даже при очень высоких концентрациях. Так, трипсин, эрепсин и сычужный фермент могут проявлять свою деятельность даже в растворах, насыщенных солями кальция или магния.