Back to the topics list

fermentlər

Öyrənmə Məqsədləri

Bu dərsdə biz öyrənəcəyik

1. Fermentlər nədir?
2. Fermentlərin əsas xüsusiyyətləri
3. Fermentlər necə işləyir?
4. Kilid və Açar Hipotezi
5. İnduksiya edilmiş uyğunluq hipotezi
6. Fermentlərin fəaliyyətinə təsir edən əsas amillər
7. Altı fərqli ferment növü

FERMENTLƏR NƏDİR?

Fermentlər kimyəvi reaksiyaları prosesdə dəyişmədən sürətləndirən bioloji katalizatorlardır. Canlı sistem öz fəaliyyətinə fermentlər vasitəsilə nəzarət edir.

Fermentlərin bəzi nümunələri bunlardır

• Laktaza - Laktozanı qlükoza və qalaktoza parçalayır
• Katalaza - hidrogen peroksidi suya və oksigenə parçalayır
• Glikogen sintaza - qlükoza molekulları arasında qlikozid bağlarının meydana gəlməsini katalizləyir.
• ATPase - ATP-ni ADP-yə parçalayaraq enerji istehsal edir

FERMENTLƏRİN ƏSAS XÜSUSİYYƏTLƏRİ NƏDİR?

1. Fermentin əsas funksiyası reaksiyanın sürətini artırmaqdır.
2. Fermentlər spesifikdir, yəni müəyyən bir formaya malikdirlər, buna görə də onun aktiv sahəsinə yalnız müəyyən bir substrat uyğun gəlir
3. Fermentlər aşağı aktivlik vəziyyətindən yüksək aktivliyə və əksinə tənzimlənir

FERMENTLƏR NECƏ İŞLƏYİR?

Hüceyrədəki reaksiyaların çoxu çox yüksək temperatur tələb edir ki, bu da hüceyrəni məhv edir. Fermentlər reaksiyanın aktivləşmə enerjisini azaltmaqla işləyir. Reaksiyanın aktivləşmə enerjisi molekul daxilindəki bağlara gərginlik qoymaqla və ya molekulları bir-birinə yaxın tutmaqla azalır. Bu, reaksiya ehtimalını artırır və buna görə də onu başlamaq üçün tələb olunan enerjini azaldır.

Fermentin bağlandığı molekula substrat deyilir. Substrat aktiv sahə adlanan fermentin kiçik bir hissəsinə bağlanır. Reaksiya sonunda əmələ gələn molekula “məhsul” deyilir. Reaksiya başa çatdıqdan sonra ferment məhsulu buraxır və başqa bir substratla bağlanmağa hazırdır.

Fermentin fəaliyyətini izah etmək üçün iki nəzəriyyə var

QİLİD VƏ AÇAR NƏZƏRİYYƏSİ

İlk dəfə 1894-cü ildə Emil Fişer tərəfindən irəli sürülüb. Kilid və Açar Hipotezi fermentlərin substrat reaksiyalarını necə katalizlədiyini göstərən bir modeldir. Bu, fermentlərin aktiv yerlərinin formasının substratın formasına tam uyğun olduğunu bildirir. Substrat molekulu aktiv sahə forması tamamlayıcı olan fermentlə toqquşduqda, substrat aktiv sahəyə uyğunlaşacaq və ferment-substrat kompleksi əmələ gələcək. Ferment reaksiyanı kataliz edəcək və məhsullar fermentlə birlikdə ferment-məhsul kompleksi meydana gətirəcək. Bu modelə görə, bir fermentin əks reaksiyanı katalizləməsi mümkündür.

INDUCED-FIT HİPOTEZASI

Bu, fermentlərin işini təsvir etmək üçün daha yeni və geniş yayılmış modeldir. Bu, aktiv sahələrin formasının tam olaraq tamamlayıcı olmadığını, lakin tamamlayıcı olmaq üçün xüsusi bir substratın mövcudluğunda şəklini dəyişdirdiyini bildirir.

Substrat molekulu fermentlə toqquşduqda, əgər onun tərkibi xüsusi olaraq düzgündürsə, fermentin aktiv yerinin forması dəyişəcək ki, substrat onun içinə sığsın və ferment-substrat kompleksi yarana bilsin. Daha sonra reaksiya katalizlənir və ferment-məhsul kompleksi əmələ gəlir.

FERMENTİN FƏALİYYƏTİNƏ TƏSİR EDƏN AMİLLƏR

Fermentin və substratın mühiti reaksiyanın sürətinə təsir göstərə bilər. Bəzi hallarda ətraf mühit fermentin fəaliyyətini dayandırmasına və ya hətta dağılmasına səbəb ola bilər. Bir ferment işləməyi dayandırdıqda, biz onu "denaturasiya" adlandırırıq.

Ferment aktivliyinə təsir edə biləcək bəzi amillər bunlardır:

• Temperatur - Temperatur reaksiya sürətinə təsir edə bilər. Temperatur nə qədər yüksək olarsa, reaksiya bir o qədər tez baş verəcəkdir. Bununla belə, dözülə bilən diapazondan kənarda temperaturun artırılması və ya azalması aktiv sahədəki kimyəvi bağlara təsir göstərərək, onları substratları bağlamaq üçün daha az uyğun edir. Çox yüksək temperaturlar fermentin denatürasiyasına, formasını və fəaliyyətini itirməsinə səbəb ola bilər.
• pH – pH da ferment funksiyasına təsir edə bilər. Aktiv sahənin amin turşusu qalıqları çox vaxt kataliz üçün vacib olan asidik və ya əsas xüsusiyyətlərə malikdir. pH-dakı dəyişikliklər bu qalıqlara təsir edə bilər və substratların bağlanmasını çətinləşdirə bilər. Fermentlər müəyyən bir pH diapazonunda ən yaxşı şəkildə işləyir və temperaturda olduğu kimi, həddindən artıq pH dəyərləri (turşu və ya əsas) fermentləri denatürasiya edə bilər.
• Fermentlərin və substratın konsentrasiyası - Reaksiya sürəti substrat konsentrasiyasının artması ilə bir nöqtəyə qədər artır, bundan sonra substratın konsentrasiyasında hər hansı bir əlavə artım reaksiya sürətində əhəmiyyətli dəyişiklik yaratmır. Bu, substratın müəyyən bir konsentrasiyasından sonra fermentin bütün aktiv sahələrinin dolması və əlavə reaksiyanın baş verməməsi səbəbindən baş verir.
• İnhibitorlar - İnhibitorlar fermentlərin fəaliyyətini dayandırmaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmış molekullardır. Onlar sadəcə reaksiyanı yavaşlata və ya tamamilə dayandıra bilərlər. Bəzi inhibitorlar fermentlə birləşərək onun formasını dəyişdirir və düzgün işləmir. Bir inhibitorun əksi reaksiyanı sürətləndirməyə kömək edən bir aktivatordur.

FERMENTLƏRİN NÖVLƏRİ

İnsan orqanizmi altı əsas qrup və ya ferment sinfindən ibarətdir:

1. Oksidoreduktazlar - Bu fermentlər oksidləşmə və reduksiya reaksiyalarının sürətini artırır. Redoks reaksiyaları da adlandırılan bu reaksiyalarda reaktivlərdən biri digər reaktivin qazandığı bir cüt elektrondan imtina edir. Elektron cütünün donorunun oksidləşdiyi və reduksiya agenti kimi çıxış etdiyi, elektron cütünün resipiyenti isə oksidləşdirici agent adlanır. Nümunələrə sitoxrom oksidaz və laktat dehidrogenaz daxildir.
2. Transferazlar – Bu fermentlər metil (CH ₃ ), asetil (CH ₃ CO ) və ya amin (NH ₂ ) qrupları kimi atom qruplarının bir molekuldan digər molekula köçürülməsi ilə birlikdə sürətlənir. Asetat kinaz və alanin deaminaz transferazlara nümunədir.
3. Hidrolazlar - Bu fermentlər hidroliz reaksiyalarını sürətləndirir. Hidroliz reaksiyaları molekulda bir əlaqəni parçalamaq üçün sudan (H ₂ O) istifadə edərək, adətən sudan -OH (hidroksil qrupu) məhsullardan birinə və tək bir -H (hidrogen atomu) əlavə edərək iki əlavə məhsul yaradır. başqa. Bu arada -H və -OH komponentləri ilə yerdəyişən atomlardan yeni molekul əmələ gəlir. Lipaza və saxaroza həzm fermentləri hidrolazalardır.
4. Liazlar - Bu fermentlər ikiqat bağ yaratmaq üçün bir molekulyar qrupun əlavə edilməsi və ya yaxınlıqdakı atomlardan iki qrupun çıxarılması sürətini artırır. Bunlar hidrolaza kimi fəaliyyət göstərir, istisna olmaqla, çıxarılan komponent su və ya suyun hissələri ilə yerdəyişmir. Bu sinif fermentlərə oksalat dekarboksilaza və izositrat liaz daxildir.
5. İzomerazlar - Bu fermentlər izomerləşmə reaksiyalarını sürətləndirir. Bunlar reaktivdəki bütün orijinal atomların saxlanıldığı, lakin reaktivin izomerini yaratmaq üçün yenidən təşkil edildiyi reaksiyalardır. İzomerlər eyni kimyəvi formullu, lakin fərqli quruluşa malik molekullardır. Nümunələrə qlükoza-fosfat izomeraza və alanin rasemaz daxildir.
6. Ligazalar - Sintetaza da adlanan bu fermentlər iki molekulun birləşmə sürətini artırır. Bunu adətən adenozin trifosfatın (ATP) parçalanmasından əldə edilən enerjidən istifadə etməklə həyata keçirirlər. Ligazalara misal olaraq asetil-KoA sintetaza və DNT liqaza daxildir.