Ферме́нты, или энзи́мы , — обычно сложные белковые соединения, РНК (рибозимы) или их комплексы, ускоряющие химические реакции в живых системах. Каждый фермент, свернутый в определённую структуру, ускоряет соответствующую химическую реакцию: реагенты в такой реакции называются субстратами, а получающиеся вещества — продуктами. Ферменты специфичны к субстратам: АТФ-аза катализирует расщепление только АТФ, а киназа фосфорилазы фосфорилирует только фосфорилазу.
Белки́ — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций определяет большое разнообразие свойств молекул белков. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке. Часто в живых организмах несколько молекул разных белков образуют сложные комплексы, например фотосинтетический комплекс и другие комплексы.
Перокси́д водоро́да (пе́рекись водоро́да, химическая формула — H2O2) — неорганическое химическое соединение водорода и кислорода, являющееся простейшим представителем класса пероксидов.
В биологии активный центр — это область фермента, где молекулы субстрата связываются и подвергаются химической реакции. Активный центр состоит из аминокислотных остатков, которые образуют временные связи с субстратом, и остатков, которые катализируют реакцию этого субстрата. Хотя активный центр занимает только ~ 10-20 % от объёма фермента он является наиболее важной частью, поскольку он непосредственно катализирует химическую реакцию. Обычно активный центр состоит из трех-четырех аминокислот, в то время как другие аминокислоты в белке необходимы для поддержания его третичной структуры.
Мицеллы — это агрегаты поверхностно-активных веществ (ПАВ) в коллоидном растворе (золe), состоящие из большого количества амфифильных молекул. Как пример можно привести мицеллы додецилсульфата в воде. Раствор ПАВ, в котором мицеллы находятся в равновесии с одиночными неассоциированными молекулами — мономерами — называется мицеллярным раствором.
Ката́лиз — избирательное ускорение одного из возможных термодинамически разрешённых направлений химической реакции под действием катализатора(ов), который, согласно теории промежуточных соединений, многократно вступает в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливает свой химический состав после каждого цикла промежуточных химических взаимодействий.
Химическая кинетика или кинетика химических реакций — раздел физической химии, изучающий закономерности протекания химических реакций во времени, зависимости этих закономерностей от внешних условий, а также механизмы химических превращений.
Илья́ Васи́льевич Бере́зин — советский физикохимик, специалист в области кинетики и механизма химических реакций, биокатализа и инженерной энзимологии. Доктор химических наук, член-корреспондент Академии наук СССР (1970), лауреат Ленинской премии (1982), декан химического факультета Московского государственного университета (1969—1981).
Диспергаторы кальциевых мыл — группа химических соединений, устраняющая недостатки кальциевых мыл в жёсткой воде. Вообще диспергаторы улучшают образование дисперсных систем, то есть суспензий и эмульсий.
Мицеллярный катализ — явление, заключающееся во влиянии мицелл поверхностно-активных вещества (ПАВ) в растворе на константы скоростей химических реакций. Мицеллярный катализ применяют для разнообразных химических реакций, например: эмульсионная полимеризация, идущая с участием молекул мономера, включенного в мицеллы ПАВ; нуклеофильное замещение; электронный перенос с участием окислительно-восстановительных пар; замещение лиганда в комплексах металлов; фотохимические реакции. Важное самостоятельное направление катализа — изучение каталитических реакций ферментов, включенных в обращённые мицеллы ПАВ. Мицеллярный катализ исследуется также как модель ферментативного катализа. В этом отношении особенно перспективны функциональные мицеллы, образованные молекулами ПАВ с ковалентно-связанными каталитически-активными группами.
Активность катализатора, или каталитическая активность — характеристика катализатора, выражающая его свойство ускорять химическую реакцию. Чем выше активность катализатора, тем большей скорости химической реакции можно с помощью данного катализатора добиться.
Ферментативный катализ — это увеличение скорости процесса с помощью биологической молекулы, «фермента». Большинство ферментов представляют собой белки, и большинство таких процессов представляют собой химические реакции. Внутри фермента катализ обычно происходит в локализованном центре, называемом активным центром.
Термин «число оборотов» может иметь одно из двух родственных значений:
Обратная мицелла — мицелла, в которой гидрофильные группы формируют ядро, а гидрофобные — внешнюю оболочку. Обратная мицелла образуется молекулами поверхностно-активных веществ если дисперсионной средой является неполярный органический растворитель. Не являются ковалентно связанными макромолекулярными системами, а состоят из большого числа отдельных молекул. Существуют только в растворах, что не позволяет выполнить рентгеноструктурный анализ или использовать в изучении методы с участием микроскопии высокого разрешения.
Солюбилиза́ция — коллоидный процесс самопроизвольного и обратимого проникновения солюбилизата внутрь мицелл солюбилизатора. Солюбилизация играет важную роль в повседневной жизни человека.
Наталия Александровна Смирнова — советский и российский химик, заведующая кафедрой физической химии СПбГУ, лауреат Государственной премии СССР, заслуженный работник высшей школы РФ, член-корреспондент Российской академии наук (1997).
Ферменты промышленного назначения — это ферменты, которые коммерчески используются в различных отраслях промышленности, таких как фармацевтика, химическое производство, производство биотоплива, производство продуктов питания и напитков, а также как потребительские товары. Благодаря достижениям последних лет в процессах биокатализа с использованием изолированных ферментов, их производство считается более экономичным, чем использование целых клеток-продуцентов. В последние годы промышленный биологический катализ с помощью ферментов быстро рос благодаря их способности функционированию в мягких условиях и исключительной хиральной и стереоспецифичности, чего не хватает традиционным химическим процессам. Выделенные ферменты обычно используются в реакциях гидролиза и изомеризации. Цельные клетки обычно используются, когда реакция протекает с участием молекул кофактора. Хотя кофакторы могут генерироваться in vitro, обычно более рентабельно использовать метаболически активные клетки.
Мицеллярная электрокинетическая хроматография (МЭКХ) — разновидность капиллярного электрофореза, позволяющая разделять незаряженные (нейтральные) и заряженные компоненты пробы. Используется в аналитической химии и представляет собой гибрид между капиллярным электрофорезом и жидкостной хроматографией.
Каталитическая триада — это набор из трех скоординированных аминокислот, которые можно найти в активном центре некоторых ферментов. Каталитические триады чаще всего встречаются в ферментах гидролаз и трансфераз. Триада кислота-основание-нуклеофил является распространенным мотивом для образования нуклеофильного остатка для ковалентного катализа. Остатки образуют сеть реле заряда для поляризации и активации нуклеофила, который атакует субстрат, образуя ковалентный промежуточный продукт, который затем гидролизуется с высвобождением продукта и регенерацией свободного фермента. Нуклеофилом чаще всего является аминокислота серин или цистеин, но иногда треонин или даже селеноцистеин. Трехмерная структура фермента объединяет триадные остатки в точной ориентации, даже если они могут находиться далеко друг от друга в последовательности.
Бори́с Ива́нович Курга́нов — российский биохимик, доктор химических наук, профессор, Заслуженный деятель науки России, лауреат Государственной премии СССР.