Fermentlar. Fermentlarning kimyoviy tuzulishi

Fermentlarning ta'sir etish mexanizmi.Fermentlar ta'sirida ketadigan reaksiyalar katalitik jarayonlarning kechish qonuniyatlari asosida o`tadi. Enzimatik reaksiya uchun zarur bo`lgan faollanish energiyasini fermentlar kam talab qiladi.
Kataliz haqidagi tushunchaga binoan, molekulalar reaksiyaga kirishishi uchun "faollanish holati" deb ataluvchi konfiguratsiya davrini o`tishi lozim. Faollanish energiyasi molekulalarning yaqinlashishi va reaksiyaga kirishuviga to`sqinlik qilib turadigan kuchlarni (energetik to`siqni) yengish uchun zarur. Energetik to`siqdan ortiqroq energiyaga ega bo`lgan molekulalar reaksiyaga kirishadi. Faollashgan molekulalarning soni ko`p bo`lsa, reaksiya sur'ati tez bo`ladi. Lekin reaksiyada qatnashayotgan molekulalarni faollashtirish uchun energiya (issiqlik, yorug`lik) sarf etilishi shart. Misol tariqasida disaxarid saxarozaning glyukoza bilan fruktozaga parchalanish reaksiyasiga sarf bo`ladigan energiya miqdorini keltiramiz. Saxarozani parchalash uchun laboratoriyada katalizator bo`lmaganda 32000 kal energiya kerak, muhitda enzim sifatida vodorod atomlari bo`lsa 25600 kal sarflanadi, mazkur moddani parchalashda ferment saxaraza bo`lsa, uni ikkiga ajratish uchun 9400 kal zarur. Demak, ko`rinib turibdiki, fermentativ reaksiyalar kam energiya talab etadi. Enzimlar molekulalardagi atomlararo bog`larni bo`shashtirib, reaksiyaga kirishayotgan substratni deformatsiya holatiga keltirib, uning reaksion qobiliyatini oshirib yuboradi.
Oddiy va murakkab fermentlarning ta'sir qilish mexanizmi bir xil bo`lib, ularning faol markazlari bir-biriga o`xshash vazifalarni bajaradilar.
Fermentlarning ta'sir qilish mexanizmini o`rganish XX asr boshlarida boshlangan. 1902-yilda ingliz kimyogari A. Broun ferment substratga ta'sir qilganda o`rtada oraliq modda ferment-substrat kompleksi hosil bo`ladi, deydi. 1913-yilda esa L. Mixaelis va M.Mentenlar yuqoridagi g`oyani tasdiqlab, fermentlarning ta'sir qilish mexanizmini quyidagi chizmada tasvirlaydi:
Е+S[ЕS]  [ЕS]^’  [ЕР] Е+Р
E-ferment, S-substrat, Р-mahsulot.
Fermentativ katalizning birinchi pog`onasida ferment-substrat kompleksi [ES] hosil bo`lib, ular o`rtasidagi bog`lar ionli yoki kovalentli bo`ladi. Kompleksning hosil bo`lishi juda tez, bir zumda amalga oshadi.
Ikkinchi bosqichda kompleksdagi substrat ferment bilan bog`langanligi tufayli faol holatga kelib, uning reaksion qobiliyati oshadi. [S']. Substratning xuddi shu holati keyingi reaksiya tezligini belgilaydi.
Fermentlar oqsil tabiatli bo`lganligi uchun oqsilga xos xususiyatga ega. Lekin shu bilan birga faqat ularning o`ziga xos bo`lgan bir qator xususiyatlari ham bor. Bular fermentlarning termolabilligi, spetsifikligi, muhit pH ning o`zgarishiga nisbatan sezuvchanligi, aktivator va ingibitorlarning ta'siriga moyilligi va boshqalardir.