Tabiiy fanlar fakulteti Kimyo O’qitish Metodikisi yoʻnalishi 2- bosqich 01\19-guruh talabasi

Fermentlar tuzilishi.
Fermentlar oqsil tabiatli
bo‘lganligi uchun birlamchi,
ikkilamchi, uchlamchi va
to‘rtlamchi qurilishga egadir.
To‘rt-lamchi qurilishga ega
bo‘lgan fermentlar bir necha protomerlardan tashkil topgan. Katalitik xususiyatga ega bo‘lgan oddiy (ferment-proteinlar) va murakkab (ferment-proteidlar) fermentlarga bo‘linadi. Murakkab fermentlar oqsil qismi (apoferment) va oqsil bo‘lmagan qismi (kofaktor)dan iborat. Kofaktor bo‘lib metall ionlar yoki organik birikmalar bo‘lishi mumkin. Apoferment va kofaktor alohida faol emasdir, ularning birikishi faol fermentni hosil qiladi va uni xoloferment deyiladi. Kofaktorlar termostabil moddalardir, ko‘pchilik fermentlar qizitilganda faolligini yo‘qotadi.Oddiy va murakkab fermentlarning uchlamchi qurilishida ma’lum bir funksiyani bajaruvchi maxsus markazlar mavjud. Murakkab fermentlarning faol markaziga kofaktor kiradi. Oligomer fermentlarda faol markazlar soni subbirliklar soniga teng, yoki ikkita subbirliklar faol markazni hosil qilishi mumkin. Ba’zi fermentlarda faolmarkazdan tashqari regulyator – allosterik markaz bo‘lishi mumkin. Bu markaz modifikatorlar bilan birikadi. Modifikatorlar ferment faolligini oshirishi (effektorlar) yoki susaytirishi (ingibitorlar) bo‘lishi mumkin.
Faol markazda kontakt – ya’ni substrat bilan birikuvchi, katalitik –fermentativ reaksiyani katalizlaydigan joy mavjud (36 rasm). Aktiv markaz polipeptid zanjirlarning turli joylaridan o‘rin olgan 12-16 aminokislota qoldiqlaridan hosil bo‘ladi. Polipeptid zanjirining boshqa aminokislota qoldiqlari faol markazni to‘g‘ri fazoviy joylashishini va reaksion holatini belgilaydi. Oddiy fermentlarda faol markazning kontakt va katalitik joylari aminokislotalarning funksional faol guruhlaridan hosil bo‘ladi, murakkab fermentlarda asosiy vazifani kofaktorlar bajaradi. Fermentativ katalizda quyidagi funksional faol guruhlar ishtirok etadi: dikarbon aminokislotalarning COOH va peptid zanjirining C – uchlarining COOH guruhlari; lizinning NH+2 guruhi va polipeptid zanjirining N – uchi NH3 guruhi; argininnig guanidin; triptofanning indol; gistidinning imidazol, serin va treoninning OH; oltingugurt tutuvchi aminokislotalarning SH-guruhlari, tirozinni fenol guruhlari ishtirok etadi. Kofaktorlar apoferment bilan birikishiga qarab 2 guruhga bo‘linadi: Prostetik gruppa – bunda kofaktor apoferment bilan kovalent bog‘lanadi. Koferment – bunda kofaktor apoferment bilan nokovalent bog‘lanadi va tez dissotsiatsiyalanadi Kofaktorlar strukturasiga ko‘ra vitaminli va vitamin bo‘lmagan kofaktorlarga bo‘linadi. Vitaminli koferment tiaminli (TMF, TDF, TTF), flavinli (FAD, FMN), pantotenatli (KoA, defosfo-KoA, 1- fosfopantotenat), nikotinamidli (NAD, NADF), piridoksinli (PALF, PAMF), flavinli (TGFK), kobamidli (metilkobalamin, dezoksimetilkobalamin), biotinli (karboksibiotin), lipoil (lipoamid), xinonli (ubixinon, plastoxinon) va karnitinli (karnitin)larga bo‘linadi. Vitamin bo‘lmagan kofermentlar o‘z navbatida nukleotidli (UDFGK), fosfomonosaharidli (glyukozo-1,6-difosfat, 2,3-difosfoglitserat), metalloporfirinli (gemlar, xlorofillar) va peptidliga (glutation) bo‘linadi. Metallar ham ferment tarkibiga kiradi (11-jadval). Metallofermentlar keng tarqalgan bo‘lib barcha fermentlarning ko‘p qismini tashkil qiladi. Metallofermentlar 2 guruhga bo‘linadi: fermentlarda faollashtiruvchi vazifasini o‘tovchi metallar (bunday fermentlar metallarsiz ham katalitik vazifani bajaradi) va kofaktorlik vazifani bajaruvchi metallar (metal ionlarisiz ferment faol emas). Muhitning ferment faolligiga ta’siri. Fermentlar molekulasining sirtida ko‘pgina zaryadlangan guruhlar mavjud. Ferment molekulasining umumiy zaryadi manfiy va musbat zaryadlangan guruhlarning nisbat bilan belgilanadi. Muhitning o‘zgarishi zaryadning ortishi yoki pasayishiga olib keladi. Muhitning ma’lum qiymatida oqsil zarrachasi elektroneytral bo‘lib qoladi, ya’ni manfiy va musbat zaryadlar soni bir xil bo‘lib qoladi v ferment molekulasi zaryadga ega bo‘lmaydi, ya’ni izoelektrik nuqtada bo‘ladi. Ko‘pchilik fermentlar yuqori turg‘unlik va faollikka izoelektrik nuqta yoki unga yaqin bo‘lgan sharoitda ega bo‘ladilar. Muhitning keskin o‘zgarishi molekula konformatsiyasining o‘zgarishiga olib keladi; denaturatsiya va fermentning inaktivatsiyalanishini vujudga keltiradi. Fermentativ faollik eng yuqori bo‘lgan nuqta fermentning optimal pHi deb ataladi. Bunda ham ferment faol markazidagi funksional faol guruhlar maksimal reaksion holatda ham substrat fermentning bu guruhlari bilan bog‘lanishining eng qulay holatida bo‘lishi mumkin.
Ferment faolligining pHga bog‘liqligi qo‘ng‘iroqsimon shaklga ega. Hujayra ichida joylashgan fermentlar odatda neytral muhit (pH 7,2),ya’ni tana suyuqliklari ega bo‘lgan pH qiymatiga egadirlar. Pepsin kabi hujayradan tashqarida faollik ko‘rsatuvchi fermentlar optimum pHg kislotali muhitda ega bo‘lishlari mumkin