Маърузалар курс 3-мавзу: Ферментларнинг тузилиши, функцияси, хоссалари ва классификацияси

Маърузалар курс


3-мавзу: Ферментларнинг тузилиши, функцияси, хоссалари ва классификацияси


Режа:

1. 
   Ферментлар тузилиши, функцияси, хоссалари ва классификацияси .
   
2. 
   Ферментлар таъсир механизми.
   

Биринчи савол баёни: Ферментлар ёки энзимлар барча тирик организмларнинг ҳамма хужайралари ва тўқималарида мавжуд бўлиб, турли куринишдаги кимёвий бирикмаларни хосил килиш, парчалаш каби минглаб кимёвий реакцияларни амалга оширишда биологик катализаторлар вазифасини бажарадиган ута махсуслашган оқсиллардир. Тирик организмларнинг хаёт фаолияти учун зарур моддаларни узгартира олиш ферментларга богликдир. Организм билан ташки мухит орасидаги моддалар алмашинуви процессида ферментларнинг гоят катта аҳамияти бор. Хусусан организмнинг овкатланиши, ташки мухитдан моддаларини узлаштириб олиши хазил йули шираларида бўладиган процесслар ферментлар иштирокида юзага чикади.
Овкатнинг хазм булишигина эмас, балки озик моддаларнинг хужайраларда истеъмол килиниши, юқори молекуляр моддалардан кимёвий энергия ажралиши, тўқималарнинг кислород кабул килиши, СО₂ хосил булиши ҳамда тўқима ва хужайралардаги бошқа жараёнлар ҳам ферментлар иштирокида юзага чикади.
Ферментлар шундай мухим, жумбокли жараёнларини юзага келтирадики, биз буни «хаёт» ёки «тирик мухит» деб атаймиз.
Ферментлар хакидаги таълимот фанга энзимология (ёки ферментология) сифатида кириб келди. «фермент» сузи лотинча fermentum (ачитки) деган суздан олинган, «энзим» сузи юнонча enzyme, яъни “эритаман” деган суздан олинган.
Энзимология фани органиқ, анорганиқ, физик, кимё, физиология, таксикология, микробиология, фармакология ва шу каби катор фанлар билан боғланган ҳолда ривожланиб бормокда. Ферментларнинг урганиш биологиясининг ҳамма сохаси учун ва шунингдек халк хужалиги ва медицина фойдаланадиган хар хил катализаторлар, антибётиклар, витаминлар биологик фаол моддалар тайёрлаш билан боглик бўлган кимё, озик-овкат ва фармацевтика саноатлари учун мухим аҳамиятга эгадир.
Саноатнинг кўпгина тармокларида ферментларнинг амалий аҳамияти бекиёсдир: масал, вино тайёрлашда, спирт, нон, пишлок, органиқ кислоталар, аминокислоталар, витаминлар, антибётиклар олишда ва бошқа кўпгина корхоналарда ферментлар кенг қўлланилади.
Бундан кўп йиллар илгари олимлар биологик катализаторлар-ферментларнинг тузилиши ва хоссаларини урганаётган вакилларида ферментларида оқсилга хос хусусиятлари борлигини пайкадилар. Аввалига олимлар буни фермент ва оқсилнинг аралашмаси бўлса керак деган фикрга келдилар келдилар ва ферментни оқсилдан ажратиб олишга уриндилар, аммо буни иложи булмади. Нихоят, 1926 йилда Америкалик биокимёгар Самнер мочевинани (сийдик таркибида бўладиган кристалл модда) таркибий кисмларга ажратадиган ферментнинг нихоятда тоза, хар кандай ифлосликлардан мутлако холи кристалларини ажратиб олди. Бу кристаллар ҳам тоза оқсил бўлиб чикди.
Шундай килиб Самнер, фермент – бу оқсил эканлигини биринчи марта курсатиб берди ва бу ихтироси учун Нобель мукофотига сазовор булди.
Ферментларнинг киздирилганда фаоллиги йуколиши эрувчан оқсилларнинг иссиклигикдан денатурациялашига нихоятда ухшаб кетади.
Ферментлар таъсирининг жуда специфик булиши ҳам ферментлар специфик оқсиллардир, деган тушунчага зид келмайди, чунки оқсилларгина иммунобиологик жихатдан, хаддан ташкари узига хос булиши билан ажралиб туради.
Нихоят, ферментлар узининг кимёвий жихатига кура оқсиллар экан, демак, улар худди оқсиллар сингари юқори молекуляр бирикмалар жумласига кириши ва шунга яраша уша моддаларга хос бўлган бир қанча махсус хоссаларига эга булиши керак.
Простетик группаларининг баъзи холларида қийинчилик билан ажраладиган ва фермент молекуласида оқсил билан жуда махкам боғланган булиши аниқланган, бошқа холларда эса, аксинча улар масалан, диализ йули билан оқсилли кисмдан осон ажратиб олиши мумкин. Баъзи оқсилларнинг фермент молекуласидаги простетик группа билан номланиши шу кадар омонат бўладики, фермент эритмасида бир томондан диссоциацияланмаган фермент молекулалари билан, иккинчи томондан оқсиллар ва простетик группалар уртасида харакатчан мувозанат карор топади.
ФЕРМЕНТ=ОҚСИЛ+ПРОСТЕТИК ГУРУХ
Простетик группа системадан чикариб ташланганида (масалан, диализ йули билан) узларининг таркибий кисмларига осон диссоциацияланадиган фермент-протеидларнинг айрим компонентларини белгилаш учун бир қанча терминлар кабул килинган. Баъзи олимларнинг таклифига мувофик ферментларнинг бутун фаол комплекси холофермент (ёки холоэнзин) деб аталадиган булди. Термолабил оқсилли кисмларга эса апофермент (апоэнзин) деб ном берилади. Термолабил гурухчасига эса кофермент (ёки коэнзин) деган ном берилди.
Аминокислоталар оқсил молекуласида пептид боглар – NCO-NH- оркали боғланади ва бу боглар кетма-кет давом этиб, аминокислота колдикларнинг навбатлашиб бориши тартибини (изчиллигини) ташкил этади. Бундай бирикма полипептид деб аталади.
Хозиргача маълум ферментлар сони нихоятда кўплигидан (улар сони йилдан-йилга кўпайиб бормокда), шунингдек, улар классификацияси ва номенклатураси жуда чалкаш бўлганлигидан 1956 йил Халкаро кимёгарлар иттифоки ферментлар буйича махсус комиссия таъсис этиб, унга ферментларнинг рационал систематикаси принципини ишлаб чикиш топширилди. Ушбу комиссиянинг 5 йил давом этган ишида турли мамалакатларнинг биокимёгар олимлари иштирок этди.
Таъсис этилган комиссиянинг хулосаси буйича барча ферментлар 6та асосий синфга булинади.