Ферменттiк препараттардың халық шаруашылығындағы мәні

Пән: Ауыл шаруашылығы
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым Министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

БАӨЖ

Тақырыбы : « Ферменттiк препараттардың халық шаруашылығындағы мәні ».

Орындаған:Талғатбекова Г. Ж

Тексерген:Мирашева Г. О

Семей 2015.

Жоспар:

Фермент және оның құрлысы
Ферменттердің қасиеттері
Ферменттік препараттарды алу
Ферменттердің халық шарашылығында қолданылуы

Тірі организмдегі химиялық реакциялардың жүруіне қатысатын ерекше белоктарды фермент немесе энзим деп атайды. Ферменттердің құрылысын, қасиетін, қызметін зерттейтін ғылымды энзимология деп атайды. Ферменттер барлық ұлпада, жасушада, субжасушалық құрылымдарда кездеседі. Кейбір ферменттер жасуша ішінде синтезделіп, өзінің әсерін жасушадан тыс жүргізеді. Мысалы пепсин, трипсин, липаза сияқты ас қорыту ферменттері. Олар асқазанның кілегейлі қабаттарында кездеседі. Ал кейбір ферменттер жасуша ішінде синтезделіп, жасуша ішінде өзінің қызметін атқарады. Мысалы глю-6-фосфатаза, тотығу-тотықсыздану ферменттері. Ферменттер барлық дерлік мүшелер мен тіндерде орналасқан. Алайда мүшелер мен тіндердің ферменттік құрамы бірдей болмайды. Әртүрлі маманданған қызмет атқаратын дифференциалды клеткалар өздерінің ферменттік құрамы бойынша ерекшеленеді. Мысалы: бауырдың клеткаларында мочевинаны синтездеуге глюконеогенезге, билирубинді залалсыздандыруға қажетті ферменттер жиынтығы бар.

Ферменттер - барлық тірі организмдер құрамына кіретін арнайы ақуыздар. Химиялық реакциялардьі жеделдетеді. Реакция түрлеріне сай ферменттер 6 топқа бөлінеді:

оксидоредуктазалар,

трансферазалар,

гидролазалар,

лиазалар,

изомеразалар,

лигазалар.

Ферменттер бұл - күрделі органикалық молекулалар. Егер химиялық формуласын жазатын болсақ, мысалға, ұйқы безінің ферментін, оданда сандық мағынасы мынадай болады С1130Н1783О356N308S12.

Басқа ақуыздар сияқты, ферменттер де біоіншілік, екіншілік, үшіншілік және төртіншілік құрылыммен сипатталады:

біріншілік құрылымы - бұл пептидтік байланыстармен қосылған аминқышқылдардың реттк тізбегі;

екіншілік құрылымы - полипептидтік тізбектің коныормациясын спираль түрінде СО- және NH- топтары арасындағы сутектік байланыстармен біріктіріп реттейді;

үшіншілік құрылымы - бұл фермент млекуласының гидрофобтық ядроның түзілуімен полипептидті тізбектің глобулаға жиналуы. Оны химиялық байланыстардың тбарлық түрлерін тұрақтандырады. Коваленттік байланыстар - пептидтік және дисульфидтік; әлсіз - сутектік, гидрофобтық және электростатикалық.

Төртіншілік құрылымы - бұл екі немесе бірнеше глобулярлық бірліктердің шоғырлануы (ассосация) нәтижесінде түзіледі.

Тірі организмде жүретін барлық процестер ферменттердің қатысуымен атқарылады. Олардың әсерімен қорек құрамындан күрделі заттар қарапайым қосылыстарға ыдырап, соңынан олардан осы организмге тән макромолекулалар түзіледі.

Ферменттерге өте зор талғамдылық қасиет тән. Әр фермент тек белгілі бір затқа, белгілі бір байланыс түріне әсер етеді. Мысалы, мальтоза қантын ыдырататын мальтаза ферменті басқа қанттарға эсер етпейді.

Ферменттер әрекетінің негізіңде үш түрлі әсер жатады 1) жинақтау (концентрациялау әсері; 2) бағдарлау (ориентациялау) әсері; 3) көп бағытты катализ.

Ферменттер алдымен ершндіден қоректі заттар субстратының әр түрлі молекулаларын талғап алып, оларды өз беткейіне жинақтайды, қоректі қорыту процесіне дайындайды, ал ферменттер олардың химиялық өзтерістерін тездетеді.

Белоктар, майлар, көмірсулар молекулаларының құрамы ндағы ком-поненттер көбінесе ангидридтік байланыстар арқылы полимерлер түзеді. Бұл байланыстар ферменттердің әрекетімен су қосу арқылы (гидролиз) үзіледі. Соидықтан бұл процесті гидролиздік ыдырау, ал оны қамтамасыз ететін ферменттерді гидролазалар деп атаңды.

Ас қорыту жолында қоректік заттар түрлі микроорганизмдер ферменттерінің әсерімен биологиялык, өндеуден де өтеді. Ас қорыту жүйесінің айтарлықтай көлемді алдынғы бөлімдерінде (қарывда) және ішектің кеңіген соңғы бөлімдерінде (әсіресе бүйенде) алуан түрлі микроорганизмдер өздеріне қолайлы жағдай тауып (түрақты жылылық, кажетті ылғалдьгқ, сілтілік не байтарап орта, мол және үздіксіз келіп тұратын қоректік заттар), тез көбейіп өседі де, қоректі тездетіп ыдыратуға көмектеседі. Өсімдік тектес азық құрамында организмде қиын қорытылатын және ас қорыту сөлдерінде ерімейтін заттарға бай клетчатка көп мөлшерде болады. Ал ас қорытатын сөлдер құрамында оны ыдырататын ферменттер болмайды. Сондықтан клетчатка тек микроорганизмдер ферменттерінің әсерімен қорытылады. Тоқ ішекте микроорганизмдер әрекетімен белоктар шіріп, майлар тотығып, көмірсулар ашиды, организмге қажет көптеген заттар (амин қышқылдары, дәрмендәрілер т. б. ) түзіледі да, бұл молекулалардың өзара әрекеттесуін тездетеді. Ферменттердің бұл әрекетін жинақтау (концентрациялау) әсері деп атайды. Қоректік заттардың ыдырау процесі дұрыс жүру үшін фермент беткейіне жинақталған субстраттар молекулаларының белгілі аудандары бірбірімен жанасуы керек, демек олар бірінебірі бағдарлануы керек. Ферменітердің осындай бағдарлау әрекетінің әсерінен қоректік заттардың ыдырау процесі мығдаған есеге шапшандайды.

Ферменттердің негізгі қасиеті олардың күрделі құрылысына байланысты. Қазіргі деректерге қарағанда фермент молекулаларында белсенді орталық деп аталатын бөлік болады. Ферменттер қоректік затқа әсер ету үшін субстрат молекулаларының пішіні осы белсенді орталықтың пішінімен үйлесуі керек. Белсенді орталық функционалдық топтан немесе жеке амин қышқылынан тұрады. Қазіргі кезде біраз ферменттердің белсенді орталығының табиғаты жақсы зерттелген. Мысалы, химотрипсин ферментінің белсенді орталығы екі бөліктен тұратын көрінеді. Оның бірінші бөлігі - сіңіру аймағы. Оған серин, гистидин, аспарагин қышқылдарының қалдықтары кіреді. Белсенді орталықтың бұл бөлігінің пішіні май тамшысы тәрізді.

Белсенді орталықтың екінші бөлігі - катализдік топ. Ол арқылы фермент субстрат молекулаларының белгілі бір орталықтарын

Ферменттердің қасиеттері

Ферменттер өз әсерін өте аз мөлшерде катализаторға ұқсас жүргізеді. Фермент өзінің әсер етуші заты - субстратпен (S) ферменттік реакция жүргенде фермент-субстраттық кешен (аралық зат) түзеді. Бұл кешеннің қызметі өте күрделі, ол субстрат пен фермент молекулалары конформациясы мен энергиясын және химиялық байланыстарын өзгертеді. Реакция өткен соң фермент-субстраттық кешен жаңа қалыпқа ауысып, фермент-реакция өнімі кешеніне айналады. Содан кейін ол фермент және реакция өніміне (Р) жекеленіп бөлінеді: S + E → S·E → EP → E + P Ферменттердің катализдік ерекшелігіне келесі қасиеттері жатқызылады: а) Фермент өздігінен жаңа реакция жүргізбейді. Ол тек термодинамикалық мүмкін реакцияны ғана жүргізеді. Реакция барысында активтендіру энергиясы төмендейді. 2-суретте көрсетілгендей, реакцияның үлкен кедергі энергиясын сатылап бөліп, төмендету және активтендіру энергиясын жоғарлату арқылы реакция жылдамдығын жоғарлатады. б) Фермент басталған реакцияның бағытын өз бетінше өзгерте алмайды. Ол бір ғана реакция өнімі түзілуі бағытында жұмыс істейді. Мысалы, глюкокиназа глюкозадан тек глюкоза-6-фосфат түзілуін жүргізеді. в) Фермент қатысатын реакция қайтымды болса, ол реакцияны екі бағытта да жүргізе алады. Мысалы, көмірсулардың гликолиздік ыдырауына қатысатын фосфогексо-изомераза, альдолаза, фосфоглицерат-киназа, фосфоглицератлидаза және т. б.

Ферменттік препараттарды алу

Ферменттік препараттарды алу үшін микроскопиялық саңырауқұлақтарды, сондай-ақ бактериялар мен ашытқыларды пайдаланады. Кейде техникалық ферменттік препараттарды алу ферментация процесін жүргізумен аяқталады. Мысалы, спирт өнеркәсібінде крахмалды қанттандыру үшін aspergillus niger сұйық культурасын қолданады, ол крахмал(1%) мен түрлі тұздар қосу арқылы спирттік бордта тереңдік культивирлеу әдісімен өсіріледі. Кейін оны сұйық күйде 10-12% мөлшерде қанттандырылатын заторға қосады. Бірақ культуральды сұйықтықтағы ферменттердің белсенділігі тез төмендейді. Сондықтан құрғақ техникалық ферменттік препараттарды алу кең таралған.

түзілуінің максималды меншікті жылдамдығы Kv=5. 7г О2/л сағ болғанда, D=0, 2сағ минус бір дәрежесі кезінде байқалады.

Периодты және ағынды endomycopsis fibuliger R313 культурасының салыстырмалы бағалануы мына бірінші кестеде көрсетілген. ы

Ағынды режимде биомасса бойынша культураның өнімділігі 17есе және өнім бойынша 6есе периодты прцестің өнімділігімен салыстырғанда жоғары. Ферментация уақытында глюкоамилазаның белсенділігі 50-80 бірлік/мг дуйін жоғарылайды. Глюкоамилазалық белсенділікті (ГБ) глюкооксидазалық әдіспен анықтаған кезде белсенділік бірлігі ретінде еритін крахмалдан 1сағат ішінде 30˚С температурада 1мг глюкозаның түзілуіне әкелетін фермент мөлшерін қабылдайды.

Ферменттердің қолданылуы Халық шаруашылығының әр түрлі саласында және медицинада ферменттер кеңінен қолданылады. Мысалы, пектиназа ферментін өсімдік жасушаларының қабығының пектиндік заттарнының гидролизін жеңілдетіп, жеміс сөлінің шығымын және өсімдік ішкі заттарынан алынатын эфирлік майдың шығымын жоғарлату үшін қолданылады. Еттің жұмсақтығын, дәмін жоғарылату үшін және терілік шикі заттарды жұмсарту үшін протеолитикалық ферменттер қолданылады. Медициналық энзимология үш бағытта дамып келеді: энзимодиагностика энзипатология энзимотерапия Энзимопатология. Қалыпты жағдайдағы және патология кезіндегі ферменттердің активтілігі анықталады. Көптеген тұқым қуалаушы патологиялардың дамуы, ферменттердің дұрыс синтезделінбеуіне және олардың активтілігінің өзгеруіне байланысты. Галактоземия - тұқым қуалаушы ауруға жатады. Фенилкетонурия бауыр жасушаларында фенилаланинді тирозинге айналдыратын ферменттің синтезінің бұзылуымен байланысты. Энзимодиагностика. Ферменттік реагенттерді қолданып, қан сарысуындағы, несептегі, асқазан сөліндегі және бақа биологиялық сұйықтардағы қалыпты және аномальды заттардың мөлшерін анықтауға негізделген. Сонымен қатар патология кезіндегі биологиялық сұйықтардағы ферменттердің активтілігінің өзгеуі, энзимодиагностикалық әдістемелермен анықталады. Энзимотерапия. Ферменттерді және ферменттердің әсер етуін реттейтін заттарды дәрі ретінде қолдануға негізделген. Клиникада пепсин, трипсин, химотрипсин ас қорыту жолы ауырғанда қолданылады. РНҚ-лар, ДНҚ-лар, гиалуронидазалар, коллагеназалар, эластазалар бөлек немесе протеиназалармен, коллагеназалар бірге жараны, қабыну процессін, күйікті, ісінуді гемотомды, өкпе туберкулезбен ауырғанда пайда болатын келлойдтық тыртықтарды емдеу үшін пайдалынады. Сонымен қорытындылай келе ФЕРМЕНТТЕР тірі ағзаның биохимиялық реакциясын тездететін биологиялық активті органикалық заттар. Ферменттер биокатализаторлар ретінде, медицинада дәрілік заттар ретінде қолданылуда. Кейбір ферменттер емдік заттар ретінде қолданылады. Сондықтан ферменттердің адам өмірінде алатын орны ерекше!

Мүшеөзгешелік ферменттер Кейбір ферменттер бір немесе екі мүшеде ғана кездеседі. Бұлар мүшеөзгешелік ферменттер. Мысалы: сахараза мен лактаза тек қана ішектің шырышты қабатында ғана түзіле алады. Сондай-ақ изоферменттері (ЛДГ-1 ЛДГ-2) негізінен жүрек бұлшықетінде, ЛДГ-4, 5 - бауырда, гистидаза - бауыр және тері клеткаларында кездеседі.

Ферменттер жалпы каталитикалық функциясын ғана атқарып қоймай, сонымен қатар айқын мүшелік троптылыққа және жоғары спецификалық әсерге ие бола тұрып, патологиялық процеске бағытталған әсер ету мақсатында таңдамалы құрал ретінде қолдануға болады. (Одно из двух предложений)

Қазіргі кезде 2000 - нан астам адамның тұқымқуалайтын ауруларының 20-30-ң ғана дамуының молекулярлық механизмдері зерттелген. Көбінесе ауру ағзада бір ғана фермент синтезінің тұқымқуалаушы жетіспеушілігі немесе толық болмауынан дамиды.

Мысал ретінде бауырдағы спецификалық ферменттің синтезделмеуінің әсерінен дамитын фенилпирожүзімдік олигофрения - ерте жаста өлімге немесе ауыр ақыл-есінің артта қалуына алып келетін тұқым қуалаған ауру.

Аурудың молекулалық дефектісі фенилаланиннің (Фен) ауыстыруға болмайтын аминқышқылын тирозинге (Тир) айналдыруына тосқауыл қоюына негізделген. Себебі бұл реакцияны катализдейтін, қалыпты жағдайда тек бауыр клеткаларынан анықталған фен-4-монооксигеназа ферменті синтезделмейді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.