Mavzu: Allosterik fermentlar

OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI O’ZBEKISTON MILLIY UNIVERSITETI



MUSTAQIL ISH

Mavzu: Allosterik fermentlar

Bajardi: Normahmatova Iroda
Qabul qildi:

TOSHKENT 2023

REJA:

1. 
   Allosterik fermentlar
   
2. 
   Allosterik fermentlarni strukturasi
   
3. 
   Allosterik effektorlar
   

Tasavvur qilib koʻring, siz sport avtomobillari doʻkonidasiz. Qaysi biri eng yaxshisi ekanini tanlash uchun turli xil variantlar (Ferrari, Porsche, Jaguar va boshqalar) haqida nimani bilishni xohlardingiz? Avtomobilni haydaganingizda u qanchalik tez yura olishi ochiq-oydin koʻrinib turgan omillardan biri boʻlishi mumkin. Biroq siz avtomobilning ishlashi haqida batafsil ma’lumotga ega boʻlishni xohlashingiz mumkin, masalan, u qancha vaqt davomida soatiga 0 dan 60 milgacha tezlasha oladi. Boshqacha qilib aytganda, shunchaki uning maksimal tezligini bilishning oʻrniga, siz mashinaning bu tezlikka qanday yetib borish kinetikasini ham bilishni xohlaysiz.

Biokimyogarlar oʻrganayotgan fermentlari haqida xuddi shunday fikrda. Ular shunchaki ferment butun ssenariyni qanchalik tezlashtira olishi haqida emas, balki fermentning reaksiya tezligiga ta’siri haqida iloji boricha koʻproq ma’lumotga ega boʻlishni xohlashadi.
Aslida siz fermentning qanday faoliyat koʻrsatishi va uning boshqa molekulalar, masalan, ingibitorlar bilan oʻzaro aloqasi toʻg‘risida – uning bir qancha turli xil sharoitlar ostida reaksiyani qanchalik tez katalizlashini, shunchaki oʻlchash orqali ajoyib miqdorini ayta olasiz. Ushbu tajribalardan olingan ma’lumotlar koʻpincha grafiklar koʻrinishida taqdim etiladi, shuning uchun biz bu yerda grafiklarning qanday hosil qilinishi (va ulardan koʻp maʼlumot olish uchun qanday qilib oʻqish) haqida muhokama oʻtkazish uchun biroz vaqt sarflaymiz.
Ferment kinetikasi grafikasining asoslari
Quyida koʻrsatilgan rasm (reaksiya tezligining substrat konsentratsiyasiga bogʻliqligi grafigi)ga oʻxshash grafiklar koʻpincha ferment kinetikasi haqidagi ma’lumotlarni aks ettirish uchun ishlatiladi. Ular juda koʻp foydali ma’lumotlarni taqdim etadi, lekin ularni ilk bor koʻrganingizda biroz chalkash koʻrinishi mumkin. Bu yerda biz ushbu grafiklardan birini bosqichma-bosqich hosil qilish va izohlashga toʻxtalib oʻtamiz.

Reaksiya tezligining substrat konsentratsiyasiga bogʻliqligini aks ettiruvchi ferment kinetikasi grafigi.
Rasm “Enzymes: Figure 3,” OpenStax College, Biology (CC BY 3.0) dan oʻzgartirilgan.
Tasavvur qiling-a, probirkada sevimli fermentingiz bor va siz u turli sharoitlarda qanday faoliyat koʻrsatishi haqida koʻproq bilishni xohlaysiz. Shunday qilib, bir qator tajribalarni oʻtkazasiz, bunda substratning turli xil konsentratsiyalarini olasiz, aytaylik, 0 M, 0,2 M, 0,4 M, 0,6 M, 0,8 M hamda 1,0 M va har bir holatda ferment qoʻshganingizdagi reaksiya tezligini topasiz (ya’ni sizning substratingiz qanchalik tez mahsulotga aylanadi). Albatta, siz xuddi olmalarni olmalar bilan solishtirish uchun har bir reaksiyaga fermentning bir xil konsentratsiyasidan qoʻshishga e’tiborli boʻlishingiz kerak.
Reaksiya tezligini qanday aniqlaysiz? Xoʻsh, aslida sizga ferment va substratni birlashtirganingizdagi reaksiyaning boshlang‘ich tezligi kerak boʻladi va ferment reaksiyani ushbu substratning muayyan konsentratsiyasida iloji boricha tezroq katalizlaydi (chunki reaksiya tezligi substrat ishlatib boʻlingach nolgacha sekinlashadi). Shunday qilib, siz reaksiyaning boshida, mahsulot konsentratsiyasi chiziqli ravishda oʻsib borayotganda, vaqt birligida ishlab chiqarilgan mahsulot miqdorini oʻlchaysiz. Bu qiymat, yaʼni reaksiya boshlanishida vaqt birligida ishlab chiqarilgan mahsulot miqdori ushbu konsentratsiya uchun dastlabki tezlik yoki \[V_0\] deb nomlanadi.
Endi diqqat markazingizdagi qiziqishlaringiz uchun \[V_0\] qiymatni topdingiz deylik. Shundan soʻng siz har bir substratning konsentratsiyasini (X, Y) juftlik sifatida oʻzining \[V_0\] iga belgilashingiz mumkin. Turli konsentratsiyalar uchun barcha (X, Y) juftliklarni belgilab boʻlgach, siz grafikni hosil qilish uchun nuqtalarni birlashtira olasiz. Koʻp turdagi fermentlar uchun siz hosil qilgan grafik yuqorida koʻrsatilgan binafsha chiziq koʻrinishini oladi: \[V_0\] qiymati past substrat konsentratsiyasida tez koʻtariladi, soʻngra yuqori substrat konsentratsiyasida tekis platoga aylanadi.

Reaksiya tezligini substrat konsentratsiyasi funksiyasi sifatida koʻrsatuvchi, Vmax (maksimal tezlik) va Km (1/2 Vmax reaksiya tezligini beradigan substrat konsentratsiyasi) bilan belgilangan ferment kinetik grafigi.
Rasm “Enzymes: Figure 3,” OpenStax College, Biology (CC BY 3.0) dan oʻzgartirilgan.
Ushbu plato ferment toʻyingan boʻlgani sababli yuzaga keladi, ya’ni mavjud boʻlgan barcha ferment molekulalari allaqachon ishlov beriluvchi substratlar bilan bogʻlangan. Har qanday qoʻshimcha substrat molekulalari boshqa ferment mavjud boʻlguncha shunchaki kutishlari kerak boʻladi, shuning uchun reaksiya tezligi (vaqt birligida ishlab chiqarilgan mahsulot miqdori) ferment konsentratsiyasi bilan chegaralanadi. Bu maksimal reaksiya tezligi ma’lum bir konsentratsiyada muayyan bir fermentga xosdir va maksimal tezlik yoki \[V_ {max}\] sifatida ma’lum. \[V_ {max}\] bu Y-qiymatdir (reaksiya qiymatining dastlabki tezligi), bunda grafik platoning ustida joylashgan.
Sizga \[V_{max}\]ning yarmiga teng tezlikni beradigan substrat konsentratsiyasi \[K_m\] deb ataladi va reaksiya tezligi substrat konsentratsiyasi bilan qancha tez muddat davomida oʻsishini oʻlchash uchun foydali oʻlchov hisoblanadi. \[K_m\], shuningdek, fermentning oʻz substratiga yaqinligi (bogʻlanish moyilligi)ni oʻlchovchi meʼzondir. \[K_m\]ning pastroq koʻrsatkichi substrat uchun yuqori darajadagi moyillikka, \[K_m\]ning yuqori qiymati esa substrat uchun past darajadagi moyillikka mos keladi. Ferment konsentratsiyasiga bogʻliq boʻlgan \[V_ {max}\] dan farqli oʻlaroq, \[K_m\] har doim berilgan reaksiyani tavsiflovchi ma’lum bir ferment uchun bir xil boʻladi (garchi “aniq” yoki tajribaviy yoʻl bilan oʻlchangan boʻlsa ham, \[K_m\] quyida muhokama qilinadigan ingibitorlar tomonidan oʻzgartirilishi mumkin).