Ферменттер әсерінің кинетикасы жайлы ақпарат

І. Кіріспе
ІІ.Негізгі бөлім
1. Ферменттерді өндіру өндірісі.
2. Ферменттердің қасиеттері және жасушалық ферменттер ішінен қажетті биореагенттерді анықтау.
3. Ферменттердің модификациясы
ІІІ. Қорытынды
IV. Пайдаланған әдебиеттер

Ферменттер немесе энзимдер — тірі жасушалардың барлық әрекеттеріне қатысатын, органикалық заттарды өзтеріске ұшырататын, зат алмасу процесін реттейтін биологиялық катализаторлар, айырықша белоктар. Ферменттердің қатысуының нәтижесінде химиялық реакциялардың жүруіне қажет қуат шығыны азаяды.
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.

1. Аубакиров Х.Ә. Биотехнология: Оқулық.-Алматы: ЖШС РПБК «Дәуір», 2011.- 135-144 беттер.
2. Әлмағамбетов Қ.Х. Биотехнология негіздері.-Астана, 2007.-208 бет.
3. Уәлиханова Г.Ж. Өсімдік биотехнологиясы. 2-ші толықт. Бас.-Алматы: ЖШС « Дәуір», 2009- 164-179 беттер.
4. Жұбанова А.А., Абдиева Ж., Шөпшібаева Қ. К. Биотехнология негіздері.-Алматы: Қазақ университеті, 2006.-256 бет.
5. Әлмағамбетов Қ.Х. Биотехнология: оқу құралы.-Астана: «Республикалық микроорганизмдер коллекциясы», 2011.-316 бет.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Ғылым және Білім министрлігі
Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

Тақырыбы: Ферменттер әсерінің кинетикасы .

Орындаған: Қабиева Т.Т.
Тексерген: Кабденова А.Т.

Семей қ. 2015 ж

Жоспар

І. Кіріспе
ІІ.Негізгі бөлім
1. Ферменттерді өндіру өндірісі.
2. Ферменттердің қасиеттері және жасушалық ферменттер ішінен қажетті биореагенттерді анықтау.
3. Ферменттердің модификациясы
ІІІ. Қорытынды
IV. Пайдаланған әдебиеттер

Кіріспе
Ферменттер немесе энзимдер -- тірі жасушалардың барлық әрекеттеріне қатысатын, органикалық заттарды өзтеріске ұшырататын, зат алмасу процесін реттейтін биологиялық катализаторлар, айырықша белоктар. Ферменттердің қатысуының нәтижесінде химиялық реакциялардың жүруіне қажет қуат шығыны азаяды.
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.

1. Ферменттерді өндіру өндірісі.
Ферменттер алдымен 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 шабуылдап, көп бағытты катализ процесін жүргізеді.
Қазіргі кездегі деректерге сәйкес фермент пен субстрат өзара әрекеттестікте болады. Субстрат әсерімен кейбір фермент өз белсенді орталығының пішінін, өзінің функционалдық тобын зор катализдік белсенділік көрсететіндей етіп бағыттайды. Өз кезегінде ферментпен қосылыса келе субстрат та белгілі дәрежеде пішінін (конфигурациясын) өзгереді. Осының нәтижесінде оның белсенді орталықтың функционалдық тобымен жанасу мүмкіндігі артады. Химиялық реакция соңында фермент -- субстрат кешені ажырап, соңғы ыдырау өнімі бөлінеді де, фермент босанады. Осыдан соң босанған белсенді орталық субстраттың басқа молекуласымен байланысады. Ал ферменттік реакция қарқынына фермент пен субстрат табиғаты мен мөлшері, температура, қысым, әрекетшіл орта деңгейі, басытқының (ингибитор) болу-болмауы т.с.с. әсер етеді.
Сонымен, ферменттер қатарына бөтен ақуыздарды ыдыратып, немесе реакцияны басқа бағытқа аудара алатын катализаторлар кіреді. Бұл дегеніміз адам үшін өте қажетті заттар түзілетін қажетті реакциялардың бастамасы. Табиғатта ферменттің мыңдаған түрі бар.
Микроорганиздер ағзаға өте қажетті құрамында көміртекті заттары бар көптеген қосылыстарды синтездей алады. Жануарлар мен өсімдіктермен салыстырғанда, микроорганизмдер арқылы ферменттер алу өте тиімді келеді. Микробтық жасушалары өсіп-даму, тыныс алу жəне өнім түзілуге жауапты түрлі биохимиялық реакцияларға катализаторлық қызмет атқаратын 2 мыңнан астам ферменттерді синтездейді. Осы ферменттер ішіндегі көптеген бөлігін бөліп алуға болады жəне олар жасушадан тыс та өз белсенділіктерін таныта біледі. Ферментті дəрмектерін алу мақсатында микроскопиялық саңырауқұлақтармен қатар, бактериялар мен ашытқылар да пайдаланылады. Культуралдық сұйықтығындағы ферменттер белсенділігі тез басылып қалатындықтан, өндірісте құрғақ техникалық фермент дəрмектерін дайындау кеңінен қолданылады.
Дүние жүзі бойынша қажетті деп танылатын 20 фермент түрі (ғалымдардың айтуынша табиғатта 2500-дей фермент бар) 65 мың тонна көлемінде өндіріледі. Мысалы, өндірістік деңгейде көп өндірілетін ферменттер қатарына амилаза, глюкоамилаза, протеаза, инвертаза, пектиназа, каталаза, стрептокиназа, целлюлаза жəне басқаларын жатқызуға болады.
Қазіргі кезде мұнай өнімі салыстырмалы түрде арзан болғандықтан, біздер қажетті органикалық қосылыстарды солардан аламыз. Болашақта биоөндіріс адамзатқа қажетті органикалық заттарды өндірудің экономикалық тиімді жолдары арқылы, мұнайдан химиялық жолмен алынатын өнімдермен бəсекелес бола алады.
Жасушаны, бейнелеп айтатын болсақ, құрастыру мен бұзу қабілеттіліктері бойынша, жұмыс істеп тұрған қандай да бір фабрикаға теңестіруге болады. Жасуша өндірісінің мақсаты - қоршаған ортасынан энергия алып, оны өзінің тіршілігі мен көбеюіне пайдалану. Бұл үдерістердің күрделілігі, терең қалыптасқаны мен бір бірімен тығыз байланыстылығы соншалық, қазіргі уақытта жасушаның толықтай анықтамасын беру мүмкін емес болып тұр.
Біздер жасушаның қалайша көптеген табиғи қосылыстарды ешқандай қосымша зиян келтірмей, тез жасайтынын білгіміз келеді. Бұның негізгі көзі жасушалақ ферменттерде жасырынған.
Биореагенттер деп - жасуша ішінде, немесе сыртында өтетін əртүрлі үдерістерге химиялық реагенттер ретінде пайдаланылатын, тірі жасушалардың өнімі болып табылатын химиялық қосылыстар айтылады. Қазіргі кезде биореагенттер жеңіл жəне тамақ өнеркəсіптерінде, фармакологияда кеңінен пайдаланылады.
Кейбір жасушалық ферменттер химия өнеркəсібінде пайдаланылады жəне мыңдаған түрлі өнімдер шығаруға қатысады. Биореагенттердің қатысуы арқылы жүретін көптеген реакциялар ішінен, фармакология өндірісіндегі шығу тегі өсімдіктік болып келетін табиғи стероидтарын, жəне басқа да стероидты гармондарының қалдықтарын контрацептифтерге биотрансформациялау үдерісін айтуға болады. Қарапайым антибиотиктердің көптеген бөлігі, жасушалық ферменттердің қатысуымен жасалады. Тамақ өнеркəсібіндегі ферменттік катализ арқылы алынатын өнім қатарында, құрамы фруктозаға өте бай келетін астық сиропын айтуға болады. ГолландиялықHolland Sweetener компаниясының өнімі болып табылатын, төмен калориялы аспартам атты дəмдегіші, термолизин атты протеолетикалық ферменттің қатысуымен алынады. Ферментті өндірістік масштабта қолдану арқылы шығарылатын өнімдер қатарында фенолдық смола, акриламид, табиғи энзимдер жəне басқа да көптеген инсектицидтерді айтуға болады.

2. Ферменттердің қасиеттері және жасушалық ферменттер ішінен қажетті биореагенттерді анықтау.
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 ка - та - ли - здік ерекшелігіне келесі қа - си - ет - тері жатқызылады: а) Фермент өздігінен жаңа ре - ак - ция жүргізбейді. Ол тек тер - модинамикалық мүмкін реакци - яны ғана жүргізеді. Реакция барысында активтендіру энергиясы төмендейді. 2-суретте көрсетіл - гендей, реак - ци - я - ның 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.
Жасушаның таңқаларлық көп химиялық қосылыстарын сорттап, ішінен қажетті ферментті таңдап алу - өте күрделі жұмыс. Мұны шешу үшін келесі мүкіндіктердің орындалуы қажет болады:
- қызықтыратын қызметі бар жасушаны таңдап, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.