ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 6
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ферменттер.
Тірі ағзалар үнемі қозғалыста және тепе-тендікте болады, яғни ағзаға сырттан қоректік заттар еніп тұрады және керексіз өнімдер сыртқа шығарылады. Бұл құбылысты зат алмасу деп атайды. Зат алмасудың қалыпты жүруін орталық жүйке жүйесі және эндокрин (ішкі секреция) бездерінің гормондары реттейді. Эндокрин бездері өз әсерін ферменттер арқылы іске асырады.
Ағзаның барлық клеткасында бір мезгілде белгілі ретпен және өзара үйлесімді де алуан түрлі химиялық реакциялар жүріп жатады. Ал ферменттер осы реакцияларды миллиондаған есе жылдамдатады. Тіршіліктің мағынасы да осында. Егер ферменттер катыспаса, ағзадағы химиялық реакциялар өте баяу да тәртіпсіз жүрер еді. Мұндай жағдайда тіршіліктің өзі де болмайды. Сондықтан да ферменттер барлық тіршілік процестерінің негізі болып табылады. Ал ферменттер әсерінің қандай болмасын бұзылуы әртүрлі жайсыз құбылыстарға душар етеді. Ферменттер — барлық тірі организмдер құрамына кіретін арнайы ақуыздар. Химиялық реакцияларды жеделдетеді. Реакция түрлеріне сай ферменттер 6 топқа бөлінеді: 1.оксидоредуктазалар; 2.трансферазалар; 3.гидролазалар; 4.лиазалар; 5.изомеразалар; 6.лигазалар.
Әдетте химиялық реакциялардың жүру жылдамдығын шапшаңдататын заттарды катализаторлар деп атайтыны белгілі. Ал ферменттер — өсімдіктер мен жануарлар және микроорганизмдер клеткаларынан бөлінетін белок тектес, ағзадағы биохимиялық реакцияларды сан мың есе шапшаңдататын қабілеті бар зат. Мұның қатысуынсыз қоректік заттардың ағзада сіңуі мүмкін емес. Осыған сәйкес ферменттерді биологиялық катализаторлар деп атайды, өйткені, олар тірі ағзада өтетін зат алмасу процесіне тікелей ат салысады. Фермент (латынның тілінде fermentum — ашу деген мағына береді) деген терминмен қатар әдебиетте энзим (грек тілінде — епаут, еп — ішкі, zyrne — ашытқы деген мағына береді) деген сөз де қолданылады.
Ферменттер жасушаларда синтезделіп, биохимиялық реакцияларға қатысатын ақуыздық табиғаттағы биокатализатор болып табылады. Ферменттер катысатын процестерді ғылыми тұрғыдан зерттеу XVII ғасырдың орта кезінен басталады. Осы кезде Гельмонт қанты бар сұйық заттардың ашуы ерекше қоздырушылар көмегімен жүретінін анықтаған. Осыдан кейін Лавуазье ашу кезінде қант түгелдей көмір қышқыл газға және спиртке айналатынын анықтады.Ферменттердің қызметі туралы алғашқы ғылыми еңбекті Кирхгофф (1814) жариялады. Кейін ашу үдерісі ашытқы жасушаларында ғана өтеді деген ұйғарым жасаған Л. Пастерге (1871), Либих ферменттер жасушалардың өмір сүруіндегі пайда болған өнім, ол жасушада да, олардан бөлек те қызмет атқарады деген қарсы пікір білдірді. Либихтің ғылыми көзқарасы М. Манассеина (1871), Бухнер (1897) зерттеулерінде эксперимент жүзінде дәлелденді. Жасушаларда синтезделген ферменттер өзіне тән арнайы қызметтерін организмнің барлық мүшелерінде атқарады. Ферменттік қасиет, негізінен глобулалық құрылымдағы ақуыздарға тән екені белгілі.
Ең алғаш таза ферментті 1926 ж. жас биохимик Дж. Самнер кристалл түрінде алды. Ол канавалия деген өсімдік дәнінен уреаза ферментін бөліп алып, оның кристалдарының белоктан тұратынын анықтайды. Бұдан кейін 1930 ж. Дж. Нортроп пепсин кристалдарын, ал келесі жылы сол Нортроп пен М. Кунитц екеуі кристалды трипсинді бөліп алады. Осы екі ферменттің екеуі де белок екен. Қазіргі кезде кристалдық түрде жүздеген ферменталынды. Зерттеліп табылған ферменттердің саны қазір 2000 шамасынан асады. Олардың бәрі де белоктік заттар. Ферменттердің қазіргі атаулары мен жіктеуін 1961 ж. Халықаралық биохимиялық Одақтың Комиссиясы бекіткен.Ферменттерді екі жолын атайды: жүйелі (рациональдық) және тривиалдық (жұмысшы).
Жүйелі бойынша әрбір фермент атауының алдына оның шифры қойылады. Шифр төрт цифрдан құралады. Біріші цифр ферменттің қай класқа жататынын көрсетеді. Екінші цифр оның класс тармағын білдіреді. Үшінші цифр класстармағының түрін аңықтай түседі. Төртінші сан ферменттің осы класс тармағындағы рет нөмерін білдіреді. Ферменттің цифрындағы әрбір цифр бір бірінен нүктемен бөлінеді.
Өте қысқа, әрі пайдануға қолайлы тривиалды атау болып саналады. ферментке «аза» суффиксін жалғау арқылы. Мыс. крахмалды (аmylum) ыдыратушы фермент амилаза. Жаңа жіктеу бойынша белгілі ферменттердің барлығы алты класқа бөлінеді.Оксидоредуктаза сутегінің атомдарын немесе электрондарды бөліп және қосып алу арқылы субстарттың тотығу тотықсыздану процесін үдететін фермент.
Гидролаза заттардың түрліше топтарының гидролизіне қатысатын фермент: а) эстеразалар күрделі эфирлі байланыстарды гидролиздейді. ә) липаза триглицеридтерді глицерин және май қышқылына ыдыратады. б) гликозидазалар көмірсулардағы глюкозидтік байланыстарды гидролиздейді. Оларға амилаза, лактаза, мальтаза және т.б. жатады. в) протеиназалар белоктардағы, полипептидтердегі пептидтік байланыстарды гидролиздейді.
Лиаза еселенген байланысты түзе немесе бұза отырып, түрлі атомдар тобы қосып немесе ажыратып алу реакциясын катализдейтін фермент.
Изомераза изомеризация реакциясын катализдейтін фермент.
Лигаза (синтетаза) АТФ энергиясының есебінен түрлі заттардың синтезделу реакциясын шапшаңдататын фермент.
Қарапайым ферменттердің молекуласы тек қана белоктардан тұратын бір компонентті ферменттер болып келеді. Яғни, қарапайым ферменттер дегеніміз бұл қарапайым белоктар. Гидролиздегенде тек амин қышқылдарына ғана ыдырайды. Оған жататындар: рибонуклеаза,пепсин, химотрипсин, папаин, амилалар және т.б. гидролазалар.
Күрделі ферменттер - күрделі белоктарды айтады. Олардың молекуласы белоктық жәнк белосыз заттардан тұратын екі компоненті ферментер. Белоктың бөлігін апофермент, ал белоксыз бөлігін кофермент немесе простетикалық топ деп атайды. Кофферменттер (латын сөзінен «ко» бірге және ферменттер) ферменттің белокты бөлігімен әлсіз байланысқан белок емес органикалық қосылыстардан тұратын бөлігі. Бұған дегидрогеназалар мысал бола алады. Биохимиялық реакцияларда кофермент екі міндет атқарады: олар күрделі ферменттің активтік орталығын қалыптастыра отырып, ферментті субстрат молекуласымен түйістіреді. Сөйтіп, соңғысының катализдік өзгеруін іске асырады. Коферменттер катализдік процестің барысында электрондарды, протондары, жекелеген атомдары және олардың топтарын бір субстраттан екіншісіне тасымалдауға қатысады.
Апофермент субстратты уақытша қосып алады, ал коферменттерді, олардың қызметтері бойынша үш топқа бөлуге болады:
1. Оксидоредуктаза коферменті сутегін және электрондарды тасымалдаушылыр; 2. Трансфераза коферменттері атомдар тобының тасымалдаушылары; 3. Изомераза, лиаза және легаза (синтетаза) коферменттері.
Көптеген коферменттердің құрамына витаминдер немесе олардың туындылары кіретіндігін байқап отырмыз. Бұдан, витаминдердің жетіспеуі коферменттің түзілуін тежейтіндігін, яғни фермент синтезінің бұзылуына алып келетінін түсінуге болады. Осыдан барып организмде зат алмасуының бұзылуы пайда болады.
Осы ферменттер ішіндегі көптеген бөлігін бөліп алуға болады жəне олар жасушадан тыс та өз белсенділіктерін таныта біледі. Ферментті дəрмектерін алу мақсатында микроскопиялық саңырауқұлақтармен қатар, бактериялар мен ашытқылар да пайдаланылады.