Внутриклеточное распределение ферментов

С современной точки зрения клетка является высокоупорядоченной системой, в отдельных частях которой осуществляются строго определенные биохимические процессы.

Это объясняется тем, что в клеточном содержимом ферменты распределены не хаотически, а строго упорядоченно в виде систем ферментов - мультиферментных комплексов, обеспечивающих каталитические превращения всех участников единого метаболического цикла - в клетках с большой скоростью осуществляются многостадийные процессы, как распада, так и синтеза органических молекул.

Ферментативный катализ в многостадийных реакциях идет без выделения промежуточных продуктов: только возникнув, они тут же подвергаются дальнейшим преобразованиям.

Например, разнообразные гидролазы и лиазы сосредоточены преимущественно в лизосомах. Внутри этих сравнительно небольших (несколько нанометров в диаметре) пузырьков, ограниченных мембраной от цитоплазмы клетки, протекают процессы разрушения различных органических соединений до тех простейших структурных единиц, из которых они построены.

Ферменты локализованы во всех органеллах клеток (Рис. 3.9):

Рис. 3.9. Органеллы клетки: 2 – ядро; 3 – рибосома; 5 – эндоплазматический ретикулум; 6 – аппарат Гольджи; 7 – внешняя мембрана; 9 – митохондрия;
12 – лизосома

1. Ферменты, локализованные в ядре, катализируют синтез молекул ДНК и РНК, а также процессы их функционирования и распада.

2. В митохондриях действую ферменты энергетического обмена.

3. Рибосомальные ферменты катализирует биосинтез белка.

4. В аппарате Гольджи – ферменты, катализирующие созревание белков.

5. В лизосомах – гидролитические ферменты.

6. Значительное число ферментов ассоциировано с внешней и внутренними мембранами.