"Ferment" sözünün latın kökləri var. Tərcümədə "turşu xəmir" deməkdir. İngilis dilində yunan terminindən götürülmüş, eyni mənasını verən "ferment" anlayışı istifadə olunur. Fermentlər xüsusi zülallardır. Onlar hüceyrələrdə əmələ gəlir və biokimyəvi proseslərin gedişini sürətləndirmək qabiliyyətinə malikdirlər. Başqa sözlə, onlar bioloji katalizator rolunu oynayırlar. Fermentlərin təsirinin spesifikliyini nəyin təşkil etdiyini daha ətraflı nəzərdən keçirək. Xüsusiyyət növləri məqalədə də təsvir olunacaq.
Ümumi xüsusiyyətlər
Bəzi fermentlərin katalitik aktivliyinin təzahürü bir sıra zülal olmayan birləşmələrin olması ilə əlaqədardır. Onlara kofaktorlar deyilir. Onlar 2 qrupa bölünür: metal ionları və bir sıra qeyri-üzvi maddələr, həmçinin kofermentlər (üzvi birləşmələr).
Fəaliyyət Mexanizmi
Kimyəvi təbiətinə görə fermentlər zülallar qrupuna aiddir. Lakin, sonuncudan fərqli olaraq, nəzərdən keçirilən elementlər aktiv saytı ehtiva edir. Amin turşusu qalıqlarının funksional qruplarının unikal kompleksidir. Fermentin üçüncü və ya dördüncü quruluşuna görə kosmosda ciddi şəkildə yönəldilmişdir. Aktivdirmərkəz təcrid olunmuş katalitik və substrat sahələridir. Sonuncu fermentlərin spesifikliyini təyin edir. Substrat zülalın təsir etdiyi maddədir. Əvvəllər hesab olunurdu ki, onların qarşılıqlı əlaqəsi “qala açarı” prinsipi əsasında həyata keçirilir. Başqa sözlə, aktiv sahə substrata aydın şəkildə uyğun olmalıdır. Hazırda fərqli bir fərziyyə üstünlük təşkil edir. İlkin olaraq dəqiq yazışma olmadığına inanılır, lakin bu, maddələrin qarşılıqlı təsiri zamanı ortaya çıxır. İkinci - katalitik - sayt hərəkətin spesifikliyinə təsir göstərir. Başqa sözlə, sürətlənmiş reaksiyanın xarakterini müəyyən edir.
Bina
Bütün fermentlər bir və iki komponentli bölünür. Birincisi sadə zülalların quruluşuna bənzər bir quruluşa malikdir. Onların tərkibində yalnız amin turşuları var. İkinci qrupa - zülallara zülal və zülal olmayan hissələr daxildir. Sonuncu koenzim, birincisi apofermentdir. Sonuncu fermentin substrat spesifikliyini müəyyən edir. Yəni, aktiv mərkəzdə substrat yeri funksiyasını yerinə yetirir. Koenzim, müvafiq olaraq, katalitik bölgə kimi çıxış edir. Bu, hərəkətin spesifikliyi ilə bağlıdır. Vitaminlər, metallar və digər aşağı molekulyar çəkili birləşmələr koenzim kimi çıxış edə bilər.
Kataliz
Hər hansı kimyəvi reaksiyanın baş verməsi qarşılıqlı təsirdə olan maddələrin molekullarının toqquşması ilə əlaqədardır. Onların sistemdəki hərəkəti potensial sərbəst enerjinin olması ilə müəyyən edilir. Kimyəvi reaksiya üçün molekulların bir keçid alması lazımdırvəziyyət. Başqa sözlə, enerji baryerindən keçmək üçün kifayət qədər gücə malik olmalıdırlar. Bütün molekulları reaktiv etmək üçün minimum enerji miqdarını təmsil edir. Bütün katalizatorlar, o cümlədən fermentlər enerji baryerini aşağı salmağa qadirdir. Bu, reaksiyanın sürətləndirilmiş gedişatına kömək edir.
Fermentlərin spesifikliyi nədir?
Bu qabiliyyət yalnız müəyyən reaksiyanın sürətləndirilməsində ifadə edilir. Fermentlər eyni substratda hərəkət edə bilər. Ancaq onların hər biri yalnız müəyyən bir reaksiyanı sürətləndirəcək. Fermentin reaktiv spesifikliyini piruvat dehidrogenaz kompleksinin nümunəsi ilə izləmək olar. Buraya PVK-ya təsir edən zülallar daxildir. Əsas olanlar: piruvatdehidrogenaza, piruvatdekarboksilaza, asetiltransferaza. Reaksiya özü PVC-nin oksidləşdirici dekarboksilləşməsi adlanır. Onun məhsulu aktiv sirkə turşusudur.
Təsnifat
Aşağıdakı ferment spesifikliyi növləri var:
- Stereokimyəvi. Bir maddənin mümkün substrat stereoizomerlərindən birinə təsir etmək qabiliyyəti ilə ifadə edilir. Məsələn, fumarat hidrotaza fumarat üzərində təsir göstərə bilir. Bununla belə, cis izomerinə - malein turşusuna təsir etmir.
- Mütləq. Bu tip fermentlərin spesifikliyi bir maddənin yalnız müəyyən bir substrata təsir göstərmək qabiliyyəti ilə ifadə edilir. Məsələn, saxaroza yalnız saxaroza, arginaza arginin və s. ilə reaksiya verir.
- Qohum. Bunda fermentlərin spesifikliyihal maddənin eyni tipli bağa malik olan substratlar qrupuna təsir etmək qabiliyyəti ilə ifadə edilir. Məsələn, alfa-amilaza qlikogen və nişasta ilə reaksiya verir. Onların qlikozid tipli bağı var. Tripsin, pepsin, kimotripsin peptid qrupunun bir çox zülalına təsir edir.
Temperatur
Fermentlər müəyyən şərtlər altında spesifikliyə malikdir. Onların əksəriyyəti üçün optimal olaraq + 35 … + 45 dərəcə temperatur alınır. Bir maddə daha aşağı dərəcələrə malik şəraitdə yerləşdirildikdə, aktivliyi azalır. Bu vəziyyətə geri dönən inaktivasiya deyilir. Temperatur yüksəldikdə onun qabiliyyətləri bərpa olunacaq. Qeyd etmək lazımdır ki, t göstərilən dəyərlərdən yüksək olan şəraitdə yerləşdirildikdə, inaktivasiya da baş verəcəkdir. Bununla belə, bu vəziyyətdə, geri dönməz olacaq, çünki temperatur aşağı düşəndə bərpa edilməyəcəkdir. Bu, molekulun denatürasiyası ilə əlaqədardır.
pH-ın təsiri
Molekulun yükü turşuluqdan asılıdır. Müvafiq olaraq, pH aktiv sahənin fəaliyyətinə və fermentin spesifikliyinə təsir göstərir. Hər bir maddə üçün optimal turşuluq indeksi fərqlidir. Lakin əksər hallarda 4-7 olur. Məsələn, tüpürcək alfa-amilaz üçün optimal turşuluq 6,8-dir. Bu arada, bir sıra istisnalar var. Pepsinin optimal turşuluğu, məsələn, 1,5-2,0, kimotripsin və tripsin 8-9-dur.
Konsentrasiya
Ferment nə qədər çox olarsa, reaksiya sürəti bir o qədər sürətli olar. Oxşarsubstratın konsentrasiyası ilə bağlı da nəticə çıxarmaq olar. Bununla belə, hədəfin doyma tərkibi nəzəri olaraq hər bir maddə üçün müəyyən edilir. Bununla, bütün aktiv mərkəzlər mövcud substrat tərəfindən işğal ediləcəkdir. Bu halda, fermentin spesifikliyi hədəflərin sonrakı əlavə edilməsindən asılı olmayaraq maksimum olacaqdır.
Tənzimləyici Maddələr
Onları inhibitorlara və aktivatorlara bölmək olar. Bu kateqoriyaların hər ikisi qeyri-spesifik və spesifik olaraq bölünür. Aktivatorların sonuncu növünə öd duzları (mədə altı vəzidə lipaz üçün), xlorid ionları (alfa-amilaza üçün), xlorid turşusu (pepsin üçün) daxildir. Qeyri-spesifik aktivatorlar kinazlara və fosfatazlara təsir edən maqnezium ionları, spesifik inhibitorlar isə profermentlərin terminal peptidləridir. Sonuncular maddələrin təsirsiz formalarıdır. Onlar terminal peptidlərin parçalanması ilə aktivləşirlər. Onların spesifik növləri hər bir fərdi profermentə uyğundur. Məsələn, aktiv olmayan formada tripsin tripsinogen şəklində istehsal olunur. Onun aktiv mərkəzi xüsusi bir inhibitor olan terminal heksapeptid tərəfindən bağlanır. Aktivləşdirmə prosesində o, bölünür. Nəticədə tripsinin aktiv yeri açılır. Qeyri-spesifik inhibitorlar ağır metalların duzlarıdır. Məsələn, mis sulfat. Onlar birləşmələrin denatürasiyasına səbəb olurlar.
Inhibisyon
Rəqabətli ola bilər. Bu fenomen inhibitor və substrat arasında struktur oxşarlığının görünüşü ilə ifadə edilir. Onlaraktiv mərkəzlə ünsiyyət uğrunda mübarizəyə girirlər. Əgər inhibitorun tərkibi substratdan yüksək olarsa, kompleks ferment inhibitoru əmələ gəlir. Hədəf maddə əlavə edildikdə nisbət dəyişəcək. Nəticədə, inhibitor məcburi şəkildə çıxarılacaq. Məsələn, suksinat suksinat dehidrogenaz üçün substrat kimi çıxış edir. İnhibitorlar oksaloasetat və ya malonatdır. Rəqabətli təsirlər reaksiya məhsulları hesab olunur. Çox vaxt onlar substratlara bənzəyirlər. Məsələn, qlükoza-6-fosfat üçün məhsul qlükozadır. Substrat qlükoza-6 fosfat olacaqdır. Qeyri-rəqabətli inhibə maddələr arasında struktur oxşarlığı nəzərdə tutmur. Həm inhibitor, həm də substrat eyni vaxtda fermentə bağlana bilər. Bu vəziyyətdə yeni bir birləşmə əmələ gəlir. Kompleks-ferment-substrat-inhibitorudur. Qarşılıqlı əlaqə zamanı aktiv mərkəz bloklanır. Bu, inhibitorun AC-nin katalitik sahəsinə bağlanması ilə bağlıdır. Məsələn, sitoxrom oksidazdır. Bu ferment üçün oksigen substrat rolunu oynayır. Hidrosiyanik turşu duzları sitoxrom oksidazın inhibitorlarıdır.
Allosterik tənzimləmə
Bəzi hallarda fermentin spesifikliyini təyin edən aktiv mərkəzlə yanaşı, daha bir əlaqə var. Bu allosterik komponentdir. Eyni adlı aktivator ona bağlanarsa, fermentin effektivliyi artır. Əgər inhibitor allosterik mərkəzlə reaksiya verirsə, o zaman maddənin aktivliyi müvafiq olaraq azalır. Məsələn, adenilat siklaza vəguanilat siklaza allosterik tipin tənzimlənməsi olan fermentlərdir.
