3-Mavzu fermentlar haqida umumiy tushuncha. Reja

3-Mavzu

FERMENTLAR HAQIDA umumiy TUSHUNCHA.

Reja:

1.Umumiy tavsif

2.Tarixiy obzor

3.Kataliz mexanizmi

Fermentlar oqsil moddalarni eng muhim sinfi bo’lib, o’zlarining biologik vazifalar bo’yicha universaldir. Fermentlar tirik hujayrada sodir bo’ladigan kimyoviy reaksiyalarni o’ziga xos va yuqori samarali katalizatorlaridir. Hozirgi vaqtgacha bir necha ming fermentlar tavsiflab o’tilgan bo’lib, mingdan ortig’i toza holatda ajratib olingandir. Yuzlab oqsil-fermentlarni aminokislota ketma-ketligi aniqlangan bo’lib, eng ma’lumlari rentgen tahlil usuli bilan to’liq fazoviy tuzilishi aniqlangan. Hayot faoliyatini o’rganish sohasidagi istalgan muammoni tekshirish albatta tegishli fermentlar sistemasi bilan bog’liqdir. Fermentativ jarayonlar insoniyatga qadimdan ma’lum dir. Yunonlar tomonidan bijg’itib vino olish keng qo’llanilgan. Qadimgi dunyoning ko’pchilik halqlari o’simlik va hayvon xomashyosiga ishlov berib non, sirka va pishloq olishni bilganlar. Ammo enzimalogiya fanining zamonaviy rivojlanish davri faqatgina _-asrni boshlaridan boshlangan. 1814 yilda rossiyalik olim K.Kirxgof kraxmal unayotgan arpa donlari tarkibidagi ba’zi moddalar ta’sirida shakarga aylanishini kuzatgan. Farang olimlari A.Payen va J.Pirso 1833 yilda solod ekstraktidan olingan termolabil omil kraxmalni gidrolizlash xossasiga ega bo`lishini aniqlab uni diastaza deb ataganlar. 1837 yilda I.Berzellus fermentlar tirik organizmlar yetkazib beradigan katalizatrorlar ekanligini ko’rsatib berdi. Ana shu vaqtda “ferment”(lot.fermentatio-bijg’ish) va “enzim” (yunoncha.en zumh-achitqida) terminlari paydo bo’ldi. 1897 yilda nemis olimlari H. Buchner va E.Buchnerlar achitqini infuzor tuprog’i bilan aralashtirish natijasida olingan suyuqlik qandni bijg’itib spirt va _ hosil qilishini ko’rsatib berdilar. Achitqi suyuqligi o’z tarkibida fermentlarni murakkab aralashmasini (zimaza) tutib, bu fermentlar hujayra ichida va tashqisida faoliyat ko’rsatishlari ma’lum bo’ldi. Birinchi kristall holatdagi ferment amerikalik biokimyogar J.Sumner 1926 yilda kanavali urug’laridan ajratib olgan ureaza fermentidir. 1930 yilda u pepsin, tripsin va ximotripsinni ajratib olib barcha fermentlar oqsillar ekanligi ma’lum bo’ldi. Fermentlar molekulyar massasi 10000 dan 1000000 gacha va undan yuqori bo’ladi. Ular bir yoki bir necha polipeptid zanjirlaridan iborat bo’lib, o’z tarkibida nooqsil tarkibiy qismlar(kofaktorlar) -metall ionlari, kichikroq organik molekulalar vitaminlarni tutadilar. Fermentlar yuqori samarali katalizatorlardir: ular reaksiya tezliklarini million va milliardlab marta oshirishlari mumkin. Masalan, ureaza fermenti _ mochevina gidrolizini 10¹⁴ marta oshiradi. Fermentlar yuqori o’ziga xos katalizatorlardir. Shu bilan bir qatorda ular substrat o’ziga xoslikka ega bo’lib, yuqori stereoo’zigaxoslikni namoyon qiladilar. Hozirgi paytda qabul qilingan tasniflashga asosan fermentlar katalizlovchi reaksiyalarga ko’ra 6 sinfga bo’linadilar:
1.Oksidoreduktazalar.

2.Transferazalar.

3.Gidrolazalar( bir guruh atmolar ajralib chiqib qo’shbog’ hosil qiilsh).

4.Liazalar(qo’shbog’ bo’yicha birikish).

5.Izomerazalar.

6.Ligazalar (sintetaza).
Fermentlar bir sinfni ichida kichik va eng kichik sinflarga bo’linadilar, shu asosida ularni kodli raqamlash (shifr) qabul qilingan. Ferment shifri to’rtta bir-biridan nuqta bilan ajratilgan raqamlardan iborat: birinchi raqam ferment sinfini, ikkinchi va uchinchisi guruh va subguruhni, to’rtinchisi esa fermentni subguruhcha pog’onalarini tartib raqamini ko’rsatadi. Masalan, kislotali fosfataza 3.1.3.2 shifriga ega; bu uni gidrolazalar sinfiga (3.1.3.2), murakkab efirlar bog’iga ta’sir etuvchi guruhga (3.1.3.2), fosfat kislota monoefirlarini gidrolizlovchi subguruhga (3.1.3.2) va shu subgurhchadagi tartib raqami (3.1.3.2) tegishliligini ko’rsatadi. Bitta reaksiyani katalizlovchi, lekin turli tirik organizmlardan ajratib olingan fermentlar bir-biri bilan farq qiladilar. Nomenklaturada bir xil nom va kod raqamiga ega bo’ladilar. Birlamchi tuzilishida genetik farqga ega fermentlar izofermentlar deb ataladilar. Fermentativ reaksiyalarni tezligini va unga turli omillarni ta’sirini o’rganish fermentativ kinetikani asosini tashkil etadilar. Fermentativ reaksiyalarni tezligiga ta’sir etuvchi omillarga: ferment konsentrasiyasi, substrat kontsentrasiyasi, ingibitor va aktivatorlarni ishtiroki, muhit _ va harorat kiradi. Ko’pchilik hollarda fermentativ reaksiyani tezligi v ferment konsentrasiyasiga _ to’g’ri proportsionaldir:


Fermentativ reaksiyalarni tezligini aniqlovchi eng muhim omillardan biri bu - substrat konsentrasiyasidir_. Substrat konsentrasiyasini reaksiya tezligiga bog’liqligi o’rganilganda quyidagilar namoyon bo’ladi: _ ni nisbatan oz miqdorlarida _ ga proportsionaldir, _ ni katta miqdorida esa _ maksimal tezlik _ deb nomlanuvchi doimiy qiymatga yaqinlashadi. _ va _ 1913 yilda _ni _ dan bog’liqligiga asoslanib, fermentlar ta’siri kinetikasini umumiy nazariyasini ishlab chiqdilar. Bunga ko’ra fermentativ reaksiya ikki bosqichdan iborat bo’lib, birinchi bosqichda ferment substrat bilan qaytar ta’sirlashib, ferment-substrat kompleksni _hosil qiladilar: