Muxammadjonova g. M., Hamdamova n. A. Enzimologiya
Mavzuni mustahkamlash uchun savollar
Download 3.4 Mb. Pdf ko'rish
|
8. Oquv qollanma Enzimologiya final
Mavzuni mustahkamlash uchun savollar:
1. Bir komponentli oqsillar va ularning ishlash prinsipi qanday? 2. Xolofermentlar nima va ularning vazifasi nimadan iborat? 3. Allosterik markazning tuzilishi va vazifasi nimadan iborat? 4. Multimerlar deb nimaga aytiladi? 5. Kimyoviy reaksiyaning ferment ishtirokida va ferment ishtirokisiz borishida qanday o`xshashlik va farqlar mavjud? 6. Ferment va substrat qanday mexanizm asosida bog`lanadi? 7. Apofermentlarga misollar keltiring? 8. Fermentlar allosterik markaz orqali substrat bilan qanday yo`l bilan bog`lanadi? 1.4. FERMENTLARNING TA’SIR ETISH MEXANIZMI Fermentlar ta’sirida ketadigan reaksiyalar katalitik jarayonlarning kechish qonuniyatlari asosida o’tadi. Enzimatik reakstiya uchun zarur bo’lgan faollanish energiyasini fermentlar kam talab qiladi. Kataliz haqidagi tushunchaga binoan, molekulalar reakstiyaga kirishishi uchun “faollanish holati” deb ataluvchi konfigurastiya davrini o’tishi lozim. Faollanish energiyasi molekulalarning yaqinlashishi va reakstiyaga kirishuviga to’sqinlik qilib turadigan kuchlarni (energetik to’siqni) engish uchun zarur. Energetik to’siqdan ortiqroq energiyaga ega bo’lgan molekulalar reakstiyaga kirishadi. Faollashgan molekulalarning soni ko’p bo’lsa, reakstiya sur’ati tez 29 bo’ladi. Lekin reakstiyada qatnashayotgan molekulalarni faollashtirish uchun energiya (issiqlik, yorug`lik) sarf etilishi shart. Misol tariqasida disaxarid saxarozaning glyukoza bilan fruktozaga parchalanish reakstiyasiga 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 saxaroza bo’lsa, uni ikkiga ajratish uchun 9400 kal zarur. Demak, ko’rinib turibdiki, fermentativ reakstiyalar kam energiya talab etadi. Enzimlar molekulalardagi atomlararo bog`larni bo’shashtirib, reakstiyaga kirishayotgan substratni deformastiya holatiga keltirib, uning reakstion 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: E+S [ES] [ES] ’ [ER] E+R E-ferment, S-substrat, R-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 reakstion qobiliyati oshadi. [S’]. Substratning xuddi shu xolati keyingi reakstiya tezligini belgilaydi. Uchinchi bosqichda kimyoviy reakstiya fermentning sathida ketib, ferment- mahsulot kompleksi hosil bo’ladi. Yakuniy bosqichda esa ferment-mahsulot kompleksidan ferment va mahsulot alohida bo’lib ajraladi. 30 Mazkur chizmani quyidagi misollar orqali aniqlashtirish mumkin. Aminokislotalarni pereaminlanish reakstiyasini amalga oshiruvchi aminatransferaza fermentining faoliyatida namoyon bo’ladi. Enzim mahsuloti sifatida amino- va ketokislota hosil bo’ladi. Aminotrasferaza bu xoloferment, uning kofermenti pirodaksalfosfat bo’lib, kovalent bog`i orqali apoferment bilan bog`langan. Fermentativ reakstiyada kofermentning faol qismi, uning aldegid guruhi bo’lgani uchun xoloferment ta’sir mexanizmini quyidagicha yozish mumkin: Fermentativ katalizning birinchi bosqichida ferment-substrat kompleksi [ES] hosil bo’lib, enzim substrat bilan kovalent bog`i orqali bog`lanadi: CH NH 2 + C COOH R O H фермент CH COOH R N CH фермент + H 2 O S E [ES] Katalitik reakstiyaning ikkinchi bosqichida substratning o’zgarishi asosida faollangan kompleksga aylanadi [ES]’: [ES] CH COOH R N CH фермент C COOH N CH 2 R фермент C COOH R O + H 2 N CH 2 фермент H 2 O [ES]' P E 31 Reakstiyaning sodir bo’lishida ferment-substrat kompleksida atomlarning tautomer guruhlanishi asosiy rol o’ynaydi. Gidroliz reakstiya natijasida ketokislota hosil bo’lib, ferment piridoksaminferment ko’rinishida kompleksdan ajraladi. Keyingi reakstiya bosqichlarini quyidagicha tasvirlash mumkin: C O + H 2 N R R' CH 2 фермент C COOH R' NH CH 2 фермент -H 2 O S E [ES] CH COOH R' N CH фермент CH COOH R' NH 2 + C O H фермент H 2 O [ES]' P E Reakstiya natijasida aminokislota ketokislotaga, ketokislotalar-dan yangi aminokislota hosil bo’lishi mumkin. Mazkur reakstiyada aminokislotaning amin guruhi biror ketokislotaga to’liq ravishda ferment ta’sirida ko’chiriladi. Ko’rilgan reakstiyalarda fermentning ta’siri bosqichma-bosqich asosida amalga oshishi va substratning o’zgarishini kimyoviy chizma asosida tasvirlash mumkinligi ko’rsatilgan. Shuni xam esda tutish kerakki, ferment-substrat kompleksi [ES] hosil bo’lishi juda tez ketishi tufayli, u har doim E va S bilan muvozanatda bo’ladi. [ES]’ uning E va R ga parchalanishi esa nisbatan sekin boradi va amaliyotda ferment-substrat kompleksi konstentrastiyasiga ta’sir qilmaydi. Shu g`oyaga asosan Mixaelis va Mentenlar reakstiya tezligi (V) ni substrat konstentrastiyasi S bilan bog`lovchi tenglamani ishlab chiqqanlar. Tenglamaning ifodasi quyidagicha: ] [ ] max[ S Km S V V V- fermentativ reakstiya tezligi; S- substratning konstentrastiyasi; 32 Km- ferment-substrat kompleksi hosil bo’lish reakstiyasidagi dissostilanish konstantasi (Mixaelis konstantasi). Ferment-substrat kompleksini hosil bo’lish omillari, kompleksning E va S bilan muvozanati va uning kompleksi ES va E, R larga parchalanish tizimi asosida quyidagi xulosaga kelish mumkin. Har qanday fermentativ reakstiyaning boshlang`ich tezligi, substrat konstentrastiyasiga bog`liq bo’lib, bu ko’rsatkich ma’lum vaqtgacha saqlanib, substrat miqdorining kamayishi reakstiya tezligining pasayishiga sababchi bo’ladi. Dastlabki fermentativ reakstiya tezligi (enzim konstentrastiyasi bir xil bo’lganda) substrat miqdoriga qarab oshib boradi, so’ng ma’lum muddatdan keyin doimiy holatga o’tib, uni giperbola sifatida tasvirlanadi. Shunday bog`liqlikning sababi ferment-substrat kompleksi hosil bo’lishidan darak beradi. Katalitik markazni substrat bilan to’yintirilsa, reakstiya tezligi maksimumga etadi [S]>>[E]. Shunday qilib, Mixaelis konstantasi reakstiya tezligi (V) maksimal tezlik (Vmax) ning yarmini tashkil qilgan vaqtdagi substrat konstentrastiyasining qiymatiga teng. Mixaelis – Menten tenglamasi bilan tasvirlangan grafikda amaliyot yo’li bilan olingan egri chiziqqa o’xshash shakl (giperbola) hosil bo’ladi. Bu egri chiziq ko’rsatilgan (6-rasm): 33 6-rasm. Fermentativ reaksiyaning grafik shakldagi ifodasi Bu konstanta fermentativ reakstiyalarni o’rganishda muhim axamiyatga ega, chunki u ferment-substrat kompleksining parchalanish darajasini ifodalaydi. Ferment-substrat kompleksi [ES] hosil bo’lishi qancha yuqori bo’lsa, Mixaelis konstantasi shuncha kichik bo’ladi va aksincha. Fermentativ reakstiya tezligi vaqt birligi ichida o’zgargan substratning mol (m) yoki mikromol (mk mol) soni bilan o’lchanadi. Fermentning molekulyar massasi noma’lum bo’lsa, uning absolyut deb atalgan birligi olinadi. Bunda ferment birligi qilib 1 mk mol substratni 1 minut davomida katalizlaydigan miqdor olinib, E bilan ifodalanadi, ya’ni mk mol/min aynan fermentning faollik birligi deb qabul qilingan. Fermentning konstentrastiyasi (agar u eritma bo’lsa) 1ml eritmadagi miqdori bilan belgilanadi. Ferment kristall holda ajratib olingan bo’lsa, u mg ga aylantiriladi. Ba’zan fermentlar faolligini ifodalashda uning bitta molekulasining bir minut davomida o’zgartirilgan substrat molekulalar soni hisoblanadi. Bu fermentning molekulyar faolligi yoki aylanish soni deb ataladi. Download 3.4 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling