Многовалентность таланта

Юрий Лапин| опубликовано в номере №1282, октябрь 1980
  • В закладки
  • Вставить в блог

Доклад он читал на английском. Уже сойдя с трибуны, щетинившейся множеством микрофонов, был несколько ошарашен реакцией ведущего секцию профессора Диксона. Тот счел необходимым обратиться к аудитории: – Сейчас нам было доложено о том, что... И повторил, опять же на английском, основные положения доклада Анатолия Клесова.

Он слушал краткий пересказ собственного выступления и утешал себя тем, что раз Диксон кое-что понял, то могли понять и некоторые другие участники заседания. Впрочем, через несколько минут – в перерыве – выяснилось, что председательствующий выполнял свои обязанности слишком уж прилежно. А вот тема доклада явно заинтересовала участников VII Международного симпозиума. И они засылали коллегу вопросами, не обращая внимания на мальчишеский вид докладчика.

Вчерашний студент делает доклад на Международном симпозиуме. Факт сей, конечно же, не уникальный, но и тривиальным его не назовешь. И, право же, наверняка рисковал Илья Васильевич Березин, научный руководитель Анатолия, благословляя своего ученика на выступление перед столь уважаемой аудиторией.

Когда впервые приметил Илья Васильевич напористого паренька? Когда тот, только-только став студентом, пришел проситься «на ферменты»? Или когда Анатолий совершенно нахально забрался в его кабинет, набрал со стеллажей книг, уселся за стол и стал их читать?

Читал увлеченно, не видя ничего зазорного в своем поступке, настолько демократичным показался ему профессор. Но некоторое время спустя в кабинет заглянул Андрей Левашов – студент не какого-то там второго, а уже четвертого курса. Заложив руки за спину, стал ходить по кабинету, всем видом демонстрируя крайнюю степень возмущения. Анатолий счел благоразумным не отрывать глаз от книги. Первым не выдержал Андрей. В доказательство бестактности своего младшего коллеги он привел совершенно убийственный аргумент, суть которого заключалась в том, что даже студенты четвертого курса не часто позволяют себе заниматься в кабинете заведующего отделом.

Вполне возможно, что отголоски конфликта дошли до Ильи Васильевича. Во всяком случае, он нашел выход из ситуации чисто березинский: превратил кабинет в нечто среднее между клубом, читальным залом и телефонным переговорным пунктом. Всех это вполне устраивало, и только когда там становилось особенно уж шумно, Анатолий укорял себя: может, с его легкой руки резиденция шефа стала проходным двором?

О чем только не говорили во время импровизированных сборов в том кабинете! Но, конечно же, чаще всего о ферментах. Разработка новых методов анализа кинетики ферментативных реакций и составила дипломную работу Клесова. После окончания университета (кстати, диплом у него с отличием) Анатолий был распределен на работу в отдел биокинетики межфакультетской лаборатории биоорганической химии МГУ, которую возглавлял профессор Березин. То есть знакомиться с новым коллективом ему не было нужды – Анатолий давно стал там своим человеком.

С конца шестидесятых – начала семидесятых годов ферменты стали весьма модными. Всемогущими и чудодейственными называли их научно-популярные книги и журналы. С ферментами начали связывать создание новых лекарств и искусственной пищи, продление жизни. Огромный химический комбинат мог превратиться в небольшую лабораторию и выпускать не меньше продукции – заставь только ферменты работать на человека. В чем же сила ферментов?

Даже у людей, основательно забывших курс школьной химии, наверняка хотя бы на задворках памяти застряло слово «катализатор». Вот определение этого слова: «Катализаторы – вещества, изменяющие скорость химических реакций посредством многократного промежуточного химического воздействия с участниками реакций и не входящие в состав конечных продуктов».

Но, к счастью, часто прозаичность определения не заслоняет сути чудесных свойств. Роль катализатора – это палочки-выручалочки в том случае, если вещества или вообще не хотят реагировать друг с другом, или вступают в реакцию столь неохотно, что никакого терпения не хватит дождаться результата, – весьма щекотлива: надо принять участие в химическом процессе, ускорить его, а самому «выйти сухим из воды», то есть остаться неизменным. Катализаторы это прекрасно умеют делать. Вряд ли большая химия вообще могла бы существовать без катализаторов: девяносто процентов всех химических превращений на современных заводах осуществляется с их помощью.

Вещества аналогичного назначения есть и в живых клетках. Их называют биокатализаторами – ферментами.

Свыше десяти тысяч различных химических процессов непрерывно идет в теле человека. И все химические реакции не могли бы происходить с нужной для живых организмов скоростью, если бы в ходе эволюции не возникли механизмы их ускорения с помощью ферментативного катализа. Вот простой пример. Человеку для поддержания своей жизнедеятельности необходимо усвоить столько пищи, которая при своем полном распаде (до углекислого газа и воды) даст около двух тысяч килокалорий тепла. Цифра, кстати, немалая – такого количества тепла достаточно, чтоб довести до кипения пару ведер воды. Давайте для простоты рассуждений упростим свой рацион. Ничего страшного, если один день мы посидим на сахарной диете. Полукилограммового пакета вполне достаточно – он обеспечит нужное количество калорий и окислится в организме за одни сутки. Конечно же, с помощью ферментов.

А не будь их?!

Если то же количество сахара растворить в сорока литрах воды (приблизительно столько ее содержится в человеческом теле), то в течение суток полного окисления можно добиться при температуре не меньшей, чем сто сорок пять градусов. Вполне подходит для гипотетических жителей Венеры или Меркурия. Но что делать нам с вами, если при понижении температуры процессы окисления всех органических веществ резко замедляются? Кстати, какая у вас сегодня температура? Тридцать шесть и семь? Тогда придется ждать десять тысяч лет. Многовато.

Итак, десять тысяч лет и одни сутки. Несложный подсчет – и вывод ошеломит впечатляющей круглой цифрой: благодаря ферментам процесс окисления сахара в организме протекает в миллион раз быстрее, чем при той же температуре в водном растворе.

Да, природа обладала поистине гениальными конструкторскими способностями, когда в процессе эволюции создавала сверхэффективные катализаторы процессов обмена веществ. Причем она наделила ферменты не только высокой (говоря скромно) производительностью труда, но и другими весьма замечательными свойствами, которые и не снились катали- заторам небиологическим.

Одно из них ученые назвали специфичностью. Это не что иное, как способность каждого фермента катализировать превращение строго определенных биологических субстратов, иногда лишь единственного вещества, в единственном направлении. Другое свойство не менее удивительно – биокатализаторы умеют увеличивать или уменьшать свою активность в зависимости от потребностей организма.

То, что ферменты – вещества белковой природы служат естественными катализаторами, известно науке добрых полторы сотни лет. Давно ушло в область преданий поэтическое название «жизненная сила». Исследователи стали обращаться с ферментами без благоговейного трепета, основанного на их якобы божественном происхождении.

Но как все-таки они работают?

Полагали, что загадка будет решена, стоит только узнать, как этот самый фермент устроен. Узнали. Еще в двадцатых годах нынешнего века выделили его в чистом виде. Потом полностью расшифровали структуру десятка с лишним ферментов, построили их пространственные модели, синтезировали первый искусственный биокатализатор.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

В 12-м номере читайте о «последнем поэте деревни» Сергее Есенине, о судьбе великой княгини Ольги Александровны Романовой, о трагической судьбе Александра Радищева, о близкой подруге Пушкина и Лермонтова Софье Николаевне Карамзиной о жизни и творчестве замечательного актера Георгия Милляра, новый детектив Георгия  Ланского «Синий лед» и многое другое.



Виджет Архива Смены