Механизм работы ферментов нам известен — по крайней мере, в общих чертах. Именно здесь будет уместно сравнение с пазлами. Вообразите, будто все молекулы, сотнями бултыхающиеся внутри клетки, — это кусочки пазла. Молекуле X необходимо найти молекулу Y, чтобы соединиться с ней и получить вещество XY. Сочетание X с Y — только одна из сотен жизненно важных химических реакций, представленных на диаграмме, напоминающей клубок спагетти, которую мы видели в главе 7. Существует некая вероятность, что X случайно столкнется с Y. Существует для них и другая, меньшая, вероятность — столкнуться строго под нужным углом, дабы попасть в соответствующие пазы и объединиться. Происходит это настолько редко, что скорость образования XY крайне низка — до такой степени, что, если предоставить дело только случаю, искомого вещества нам не получить никогда. (Тут мне вспоминается самый первый отчет о моем пребывании в школе, когда мне было семь лет: «У Докинза есть только три скорости: „медленно“, „очень медленно“ и „стоп“».) Но существует специальный фермент, чья работа заключается в том, чтобы процесс объединения X с Y шел быстрее. И в случае многих ферментов «быстрее» — это еще слабо сказано. Причем здесь тоже используется принцип пазла.
Молекула фермента представляет собой громадный ком, вся поверхность которого покрыта выступами и впадинами. «Громадный» он, ясное дело, лишь по молекулярным стандартам. По тем меркам, что мы привыкли использовать в повседневной жизни, он крохотный — слишком мелкий, чтобы его можно было увидеть в световой микроскоп. Возьмем в качестве конкретного примера фермент, ускоряющий уже знакомую нам «реакцию XY». Среди имеющихся на его поверхности углублений есть ямка в форме молекулы X, расположенная как раз возле ямки в форме молекулы Y. Вот почему этот фермент — такой хороший «лаборант», обладающий специфическим умением ускорять объединение X с Y. Молекула X попадает, как кусочек пазла, во впадину формы X. А молекула Y — тоже как кусочек пазла — занимает соответствующую ей впадину. И поскольку две эти впадины располагаются по соседству и именно в нужной позиции, молекулы X и Y оказываются прижатыми друг к другу под удобным для взаимодействия углом. Получившееся соединение XY затем высвобождается и уплывает вглубь клетки, давая двум ямкам, имеющим столь точную форму, возможность проделать то же самое с другими молекулами X и Y. Таким образом, молекулу данного фермента можно представить себе не только как лаборанта, но и как своеобразный станок, который штампует молекулы XY, используя бесперебойную поставку сырья — веществ X и Y. В той же самой клетке, как и во всех прочих клетках организма, есть молекулы других ферментов, и форма каждой из них идеальна — то есть обладает всеми необходимыми «ямками» и «вмятинами», — для того чтобы ускорять другие химические реакции. Должен подчеркнуть, что, употребляя такие слова, как «форма» или «углубление», я все чрезмерно упрощаю. Но буду продолжать пользоваться этим языком и дальше, поскольку для целей настоящей главы он уместен. Тем не менее под «формой» могут подразумеваться не только физические очертания, но и химическое сродство.