Почему когда пчела жалит — больно?
Потому что ее яд, впрыснутый в твое тело, начинает разрушать твои клетки по пути своего расползания от места ужаливания. На это реагируют твои болевые рецепторы, передают сигнал в мозг, и получив его мозг настойчиво предлагает тебе удалиться из того места, где сидят эти полосатые ж.. жалящие насекомые. И засунуть укушенное место в рот (если дотягиваешься).
Этому яду все равно, чьи клетки разрушать — человеческие, собачьи или даже пчелиные. Так что если бы пчела заготавливала яд в его активной форме, он бы разъел ее изнутри до того, как она имела бы шанс кого-то ужалить. Поэтому у пчелы в ж.. брюшке есть два резервуара, в которых содержатся компоненты яда (по тому же принципу делается бинарное химическое оружие и двухкомпонентные молекулярные клеи). Когда жало втыкается в жертву, они впрыскиваются одновременно и смешиваются уже в ужаленном месте, где начинается обработка основного действующего вещества яда: МЕЛИТТИНА.
Мелиттин — это белок, который как раз и является ферментом-разрушителем клеток. Как и любой другой белок, он состоит из последовательно соединенных в цепочку аминокислот.
Так вот пока он находится внутри пчелы, у него есть «лишняя деталь»: на одном из его концов есть дополнительные аминокислоты. Из-за этого он не может свернуться так, как надо, чтобы выполнять свою ферментативную функцию: разрушать молекулы, составляющие клетку. Это как если бы на ножницах была заглушка между лезвиями: они полностью готовы, но разрезать ничего не могут, пока заглушку не снимут.
Так вот мелиттин «с заглушкой» (или ПРОМЕЛИТТИН — приставка «про-» означает, что это предшественник мелиттина) содержится в одном из резервуаров с компонентами яда, а во втором содержится другой небольшой белок, который как раз способен откусить лишние аминокислоты, активировав таким образом мелиттин.
Этот белок, обрабатывающий мелиттин, тоже является ферментом, потому что он тоже способен разрушать связи между составляющими молекулы. Вообще в клетках огромное количество ферментов, потому что каждый из них узко-специализированный, как эти два: мелиттин не может сам у себя откусить хвост, он не под это заточен. А тот белок, который заточен под это, не может выполнять функцию мелиттина и разрушать клетки.
Когда пчела впрыскивает яд, его компоненты смешиваются, откусывающий фермент наконец добирается до мелиттина и активирует его, и в месте укуса начинается жжение. Все это происходит очень быстро: ферменты действуют с невероятной для нас скоростью, и это вообще нормально для внутриклеточных процессов.
Такой механизм хранения белка в неактивном виде до момента, когда нужно его по-быстрому применить, очень часто встречается в клетках. На самом деле это конечно удобно: представь, что будет, если начать производить белок в тот момент, когда он уже нужен? К тому моменту когда он будет построен, свернут и доставлен в нужное место.. ну ты поняла:). Из-за такой медлительности в лучшем случае клетке не достанется каких-то питательных веществ, в худшем ее разрушит какой-нибудь патоген, не дождавшись выброса оборонительного белка. Поэтому в процессе эволюции выжили те клетки, которые научились не только производить эффективные ферменты, но и ставить на них заглушки и снимать их исключительно в нужный момент.