Ферменттерге сипаттама

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Ж о с п а р :

І Кіріспе. Ферменттерге сипаттама

ІІ Негізгі бөлім .

а) Микроорганизмдер ферменттері

ә) Өндірісі

б) Қолданылуы

ІІІ Қорытынды.

ІV Пайдаланған әдебиеттер тізімі

Ферменттер өндірісі

Микроорганизмдер клеткасында және олар тіршілік ететін ортада күрделі биохимиялық өзгерістер болады. Мұнда бактериялар осы процесстерді тездететін ерекше заттар - ферменттерді жасап шығарады. Оларды энзимдер деп те атайды. Ферменттер - биологиялық катализаторлар. Ферменттерді ең тұңғыш рет орыс ғалымы К. С. Кирхгофф XIX- ғасырдың бас кезінде ашқан. Ферменттер суда, спиртте және глицерин мен түрлі тұз араласқан ортада ериді. Ферментация деген термин латынның сөзінен fermentation - ашу процесін көрсетеді. Энзим гректің сөзінен шыққан, ашытқыш деген ұғымды білдіреді.

Ферменттер туралы ғылымының негізін қалаушылар М. М. Манассеина, Бухнер және тағы басқалардың пікірінше белоктардың қарында пептонға ыдырауы XVIII ғасырдың орта кезінен белгілі болған.

Петербург ғалымы К. С. Кирхгофф 1814 жылы өскен арпаның экстракциясы крахмалды мальтозаға айналдыратынын дәлелдеді.

Ферменттер деп- бүкіл жануарлар, өсімдіктер, микроорганизмдердің клеткалары мен тканьдарының құрамына кіріп биологиялық катализаторлардың рөлін атқаратын спецификалық белоктарды айтады. Микробтар да сан жағынанда сапа жағынанда күрделі ферменттер болады. Мысалы, ішек таяқшасының клеткасындағы ферменттердің саны 700-ге дейін жетеді. Ғалымдардың зерттеуі бойынша химиялық құрамы жағынан ферменнтер белоктарға жатады. Қазіргі кезде екі мыңнан астам ферменттер белгілі. Крахмалды ыдырататын ферментті амилаза ферменті болады.

І Гидролазалар- су молекуласының қатысуымен күрделі қосылыстарды ыдыратады. Гидро гректің «гюдор»- су деген сөзді білдіреді. Ферменттердің бұл тобына полисахарид, дасахарид, майлар мен белоктарды ыдырататын түрлері жатады.

ІІ Трансфераза- бұл ферменттер бір молекуладағы әр түрлі топтарды басқа молекулаларға тасыиалдайды. Бұл ферменттер өсімдіктерде кең тараған.

ІІІ Изомераза - бұл ферменттер органикалық қосылыстарының бір түрін екінші бір түріне айналдырады.

ІV Лиазалар- атомдардың түрліше топтарын ажыратады немесе қосып алу реакциясы.

V Лигазалар - бұл ферменттер синтетикалық реакцияларды жылдамдатады, немесе жай заттардан күрделі органикалық заттар синтездейді.

VI Оксидоредуктазалар - тотығу-тотықсыздану реакцияларының ферменттері, бұлар микроорганизмдердің тыныс алу процесі кезінде сутегі және оттегі иондарын тасымалдауға жауап береді.

Кейбір ферменттерді микроб клеткасына кез келген уақытта кездестіруге болады, оларды конструктивті ферменттер деп атайды. Ал ферменттердің енді бір тобы қажет болған жағдайда ғана өндіріледі, оларды адаптивті (гендуктивті) ферменттер деп атайды. Ферменттер өнеркәсіпте кеңінен қолданылады, әсіресе сыра, спирт, нан өнімдерін жасайтын өндірістерде, тері илеуде тағы басқа өндіріс салаларында.

Микроорганизмдер ферменттерінің өзгешелігі- басқа организм ферменттеріне ұқсамайды. Микробтар клеткаларында ферменттер түрі көп және белсенділік күші аса мол болады.

Ферменттер тек тірі клеткаларда түзіледі және цитоплазмамен тығыз байланысты болады. Дегенмен оларды клеткадан бөліп алуға да мүмкіндік бар. Осындай қасиетіне сүйене отырып, ферменттерді эктоферменттер , яғни тірі клеткалардың сыртқы ортаға бөліп шығаратын ферменттері және эндоферменттер , яғни клетка ішінде әсер ететін ферменттер деп бөледі. Микробиологиялық жолмен алынған ферменттер пластмасса жасауда қолданылады. Көптеген ферменттер медициналық диагностикада қолданылады.

Ферменттер кейбір ұлы заттардың әсеріне төзімді келеді. Мәселен, клеткаға хлороформ, тимол, толуол сияқты заттар енсе, олардың тіршілігі бірден тоқталады, бірақ кейбір ферменттер өз күшін жоймай, сақталып қалады.

Молекулаларының құрылымына қарай ферменттерді екі топқа бөледі. Біріншісі, аминқышқылдарынан тұратын жай ферменттер жатады. Оларды апоферменттер деп атайды. Бұларға гидролиз процесін жүргізетін ферменттер кіреді. (судың қатысуымен жүретін реакциялар) . Екіншіден молекулалардың құрамында блоктан басқа активті қосылыстар кіретін екі құрамдас бөлікті күрделі ферменттер жатады.

Ферменттер ерте кезден бері адамдардың тұрмыс тіршілігінде кеңінен қолданылып келеді. Мысалы, Қытайда, Корея мен Жапонияда бірнеше мыңдаған жылдардан бері крахмалды өнімдарді қанттандыру үшін және спирт алу үшін саңырауқұлақ дақылдарын қолданылып келеді.

Қазіргі кезде микробиологиялық синтез арқылы гидролаза класының ферменттерін алады. Бұл микробтық ферментінің көбісі клетка сыртына бөлінетін, экзоферменттерге жататындығына байланысты мұндай ферменттерді алу жеңіл және арзан болып келеді.

Ферменттер тек тірі клеткада ғана емес, сонымен бірге клеткадан тыс ортада да өз күшін жоймай реакцияны тездетеді. Мұның үлкен практикалық маңызы бар. Олардың әрқайсысы заттардың белгілі бір түріне ғана әсер ете алады. Мәселен, сүт қантын ыдырататын фермент оған ұқсас қанттарға (мальтоза, сахароза) әсер етпейді. Ал кейбір ферменттер белоктарды, майларды, көмірсуларды құрам бөліктеріне ыдыратып қана қоймай, күрделі қосындыларды синтездейтін ерекше ферменттер де аз емес. Ферменттік реакциялар бір - бірімен ұщтасып, өзара байланысып жатады. Ферменттердің әсер етуі үшін қолайлы температура клетка тіршілігі үшін қажетті температурадан әлде қайда жоғары болады. Мәселен, көптеген бактериялардың көбейіп, өсіп дамуы үшін қолайлы температура +25-30 С болса, ферменттердің көпшілігі +45-50 С - та ал кейбіреулері тіпті +60с - та жақсы әсер етеді. Температура +80-100 с -қа жеткенде ферменттердің әсері мүлдем жойылады. Ортаның реакциясы да ферменттердің күшіне үлкен әсер етеді. Кейбір ферменттер қышқылдыортада (рН-2-2, 5), қалғандары сілтілі немесе нейтрал ортада жақсы әсер етеді.

Микроб клеткаларынд фермент мөлшері мол болуы мүмкін. Мәселен, аспергилл саңырауқұлағында 50-ге жуық фермент бар екені белгілі болды. Осындай қасиеттің өзі микробтар тіршілік етіп тұрған ортада бірнеше реакциялардың жүруіне қатысып, оларды жеделдетеді.

Микроорганизмдер клеткасында жүріп жататын сан қилы реакцияларды түсіну олардағы ферменттердің алатын орнын анықтап алмайынша мүмкін емес. Қазіргі кезде екі мыңнан астам ферменттер белгілі.

Әрбір ферменттің екі түрлі аты болады. Оның бірі ғылыми, күрделі аты; екіншісі, әдетте қолданылып жүрген қарапайым аты. Мысалы, глюкоза қантына фосфор қышқылын қосып, оны фосфорлық эфирге айналдыратын ферментті әдетте глюкокиназа деп атайтын болса, оның қазіргі кезхдегі ғылыми аты-2. 7. 1. 1. AYФ а-глюкоза -6 фосфотрансфераза. Крахмалды су молекуласын қосу арқылы ыдыратып, мальтоза қантына айналдыратын ферменттің бірін - амилаза деп атайды, оның қазіргі ғылыми аты-3. 2. 1. 2. -1. 4. а-глюкан-мальтогидролаза. Қанттың ашуы кезінде оны спиртке айналдыратын ферменттің бірі әдетте алкогольдегидрогеназа деп аталады. Бұл ферменттің қазіргі ғылыми аты-1. 1. 1. 1-алькоголь: НАД-оксиредуктаза. Әрине ферменттердің осындай күрделі ғылыми аттарын қолдану жеңіл емес, сондықтан көбінесе олардың қалыптасқан қарапайым аттары қолданылады.

Әр фермент атының алдында төрт санды «таңба» кездеседі. Ол фермент жүйесінде әр ферменттің алатын орнын көрсетеді. Бірінші сан ферменттің қай топқа жататынын көрсетсе, екінші сан-топ тармағын, үшінші-тармақ буынын, төртіншісі- ферменттің қатардан алатын орнын көрсетеді. Тағы бір айта кететін жайт-ферменттердің аты әдетте ыдырататын заттардың атымен аталады. Тек ол заттардың аяғына «аза» деген жұрнақ жалғанады. Мәселен, крахмалды ыдырататын фермент амилаза. Олай болатын себебі латын тілінде крахмал-амилиум. Соған сәйкес ферменттің аты амилаза болып аталады.

Ферменттерді классификациялаудың қазіргі кездегі тәртібі олардың реакцияларды катализдейтін ерекшелігіне байланысты. Халықаралық биохимиялық одақтың классификациясына байланысты ферменттерді алты класқа бөледі:

О к с и р е д у к т а з а л а р (тотығу- тотықсыздану ферменттері) . Бұған тыныс алуы және түрлі ашыту процестерін жүргізуге қатысатын көптеген ферменттер жатады. Ашу процесінің қоздырғышы- ашытқы саңырауқұлақтар клеткаларындағы ферменттер бұрын зимаза деп аталып келді. Қазір сол зимазаның өзі көптеген ферменттерден тұратыны анықталды.

Д е г и д р о г е н а з а ( алкогольдегидрогеназа НАДФ-оксидоредуктаза 1. 1. 1. 2) . Бұл ферменттер органикалық заттарда бірінен екіншісіне сутегінің алмасуына себепші болады. Соның нәтижесінде бірінші затта оттегінің саны артып, тотығады да, екіншісінде - сутегінің саны артып, тотықсызданады.

О к с и д а з а - алкогольоксидаза. Олар тотығатын органикалық заттардан сутегін бөліп алып, ауадағы оттегіне жалғастыру нәтижесінде ортада су немесе сутегі асқын тотығын түзеді.

П е р о к с и д а з а - әдетте көптеген фенол, полифенол, ароматты аминдердің сутегі асқын тотығы көмегімен тотығуын жеделдетеді. Бұлар жануарлар клеткаларында, жоғары және төменгі сатыдағы өсімдіктерде, көптеген микроорганизмдерде кездеседі.

К а т а л а з а- тотығу реакциясына тікелей қатыспағанмен аэробты тыныс алуға байланысты жүретін процестерді қоздырады. Әсіресе аэробты бактерияларда көп тараған фермент. Сонымен қатар ол сутегінің асқын тотығын молекула күйіндегі оттегіне және суға ажыратады.

Т р а н с ф е р а з а - молекула қалдықтарының, атомдар тобанаң немесе жекелеген радикалдардың бір қосылыстан екінші қосылысқа тасымалдануын қамтамасыз ететін ферменттер класы. Клеткада мұндай тасымалдау реакциялары кең тараған.

Г и д р о л а з а- ферменттердің бұл тобына полисахарид, дисахарид, майлар мен белоктарды ыдырататын түрлері жатады. Бұлардың кейбіреулерін қазіргі кезде кристалл күйінде бөліп алған. Мұнда ферменттік реакция тек судың қатысуымен жүреді.

П е п т и д а з а- белоктар мен пептидтердегі байланыстарды гидролиздеу арқылы үзеді.

Д е з а м и д а з а - тармағына жататын ферменттер амидтерден амин топтарының бөлінуін катализдейді.

А с п а р г и н а з а мен г л у т а м и н а з а - аспаргин мен глутаминнің гидролиздік ыдырауын катализдейді.

А м и л а з а - крахмалды, гликогенді мальтоза қанттына дейін ыдыратады.

М а л ь т а з а -дисахарид. Мальтоза қантын екі глюкоза молекуласына айналдырады.

Л а к т а з а- сүт қантын глюкоза және галактозаға ажыратады. Көптеген сүт қышқылы және басқа да бактерияларда болады.

Ц е л л ю л а з а - оны цитаза деп те атайды. Мұны көптеген анаэробты микроорганизмдер бөліп шығарады. Ол клетчатканы целлобиозаға және жай қант- глюеозаға ажыратады.

П е к т и н а з а- өсімдіктердің клеткаларының аралығында кездесетін пектин заттарын ажыратады.

Л и п а з а- майды гидролиз арқылы глицерин және май қышқылдарына ажыратады.

П о о т е а з а - бұл ферменттер белоктарды пептон, полипептид және амин қышқылына ажыратады. Мұның сүтті ұйытатын қасиеті бар. Аталған ферменттер көптеген шірітеіш бактерияларда, өсімдіктерде, асқазан сөлінде кездеседі.

Л и а з а- атомдардың түрліше топтарын ажырататын немесе қосып алу реакциясын судың немесе фосфор қышқылының қатысуынсыз катализдейді. Олардың әсер етуі нәтижесінде еселенген байланыстар түзілген жерде қосып алады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.