Ферменттер және коферменттер туралы

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

Тақырыбы:« Ферменттер және коферменттер »

Семей 2015жыл

1. Ферменттер туралы жалпы түсінік

2. Ферменттердің қасиеттері

3. Ферменттерді бөліп алу және тазарту

4. Коферменттер

Ферменттер - барлық тірі организмдер құрамына кіретін арнайы ақуыздар . Ферменттер жасушаларда синтезделіп, биохимиялық реакцияларға қатысатын ақуыздық табиғаттағы биокатализатор болып табылады. Фермент немесе энзим (лат. fermentum - ашу; грек. en - ішінде, zim - ашытқы; 19 ғ. Ван Гельмонт ұсынған) алғашқыда ашыту үдерістерінде анықталған зат. Энзимология, ферментология - ферменттерді зерттейтін ғылым саласы. Ол басқа ғылымдармен: биология, генетика, фармакология, химиямен тығыз байланысты. Ферменттердің қызметі туралы алғашқы ғылыми еңбекті Кирхгофф (1814) жариялады. Кейін ашу үдерісі ашытқы жасушаларында ғана өтеді деген ұйғарым жасаған Л. Пастерге (1871), Либих ферменттер жасушалардың өмір сүруіндегі пайда болған өнім, ол жасушада да, олардан бөлек те қызмет атқарады деген қарсы пікір білдірді. Либихтің ғылыми көзқарасы М. Манассейна (1871), Бухнер (1897) зерттеулерінде эксперимент жүзінде дәлелденді. Жасушаларда синтезделген ферменттер өзіне тән арнайы қызметтерін организмнің барлық мүшелерінде атқарады. Ферменттік қасиет, негізінен глобулалық құрылымдағы ақуыздарға тән екені белгілі. Бірақ, қазіргі кезде кейбір фибриллалық ақуыздар да (актин, миозин) катализдік белсенділік көрсететіні анықталды.

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.

Ферменттерді бөліп алу және тазарту

Ферменттер адамның, жануарлардың, өсімдіктердің ұлпаларында және микроорганизмдерде синтезделіп жасалады. Ферментті бөліп алу үшін, ол көп кездесетін материалды (шикізатты) таңдап алу керек. Егер фермент алынатын материал жануар ұлпасы болса, онда ол ұлпаны басқа бөліктерден беліп ажыратады және қанын жуып тазартады. Тандап алынған материалдағы ферменттер бұзылып кетпеу үшін, оны төменгі температурада (2-8°С) ұнтақтайды. Осылайша ұнтақталған біртектес массаны центрифугаға салып өңдейді. Осы кезде фермент оның сұйық белігіне (центрифугатқа) етеді де, шегіндіні тастайды.

Ферменттер белоктік заттар болғандықтан, оларды алу үшін белокті бөліп шығаратын әдісті қолданады. Белокты шөктіріп тұнбаға түсірудің бірінші кезегінде центрифугатқа аммоний сульфатын немесе органикалық еріткіштерді (этил спиртін немесе ацетонды) қосады. Бұл кезде ферменттермен қоса бүкіл белоктар дерлік тұнбаға түсіріледі. Бұдан кейін ферменттерді ептілікпен беліп алу үшін ионалмасу хроматография әдісін қолданады. Әсіресе әртүрлі шайырлар, олардың ішінде ерімейтін ДЭАЭ-целлюлоза кең түрде қолданылады. Полиакриламидті, крахмалды немесе агарлы гелде жүргізілетін электрофорез әдісімен де ферменттерді бөліп алуға болады. Осыдан кейін бөліп алынған фермент препаратының біртекті тазалығын тексереді. Ферменттің тазалық дәрежесі оның меншікті активтілігімен бағаланады, бұл кезде ферменттің активтілігін 1 мг белокқа шағып есептейді. Әдетте ферментті тазарту жұмысын, осы істің келесі кезеңінде олардың меншікті активтілігі одан әрі артпайтындай деңгейге дейін немесе электрофорездеу, гель-сүзу, ионалмасу хроматография не ультрацентрифугалау кезінде тек бір ғана белок компоненті бөлінгенге дейін жүргізе береді. Ферментті препараттарды өнеркәсіптік жолмен өндірудің түрлі жолдары бар.

Коферменттер -төменгі молекулалы заттар, олар апоферментпен тығыз байланысқан. Фермент молекуласының субстратпен тікелей тиісіп жанасатын бөлігін ферментгің активті орталығы деп атайды. Екі немесе одан көп суббөліктен тұратын біркатар ферменттерде, өзінің катализдік орталығынан тыс, молекула бетінде қосымша байланыстырушы участок болады, ол бөлік аплостеркялық /реттегіш/ орталық деп аталады. Ферменттік реакциялардың жылдамдығы ферменттің және субстарттың концентрациясына тәуелді. Ферменттің концентрациясы көбейсе реакцияның жылдамдығы да өседі. Фермент реакциясының ең жоғарғы деңгейі ортадағы субстраттармен барлық ферменттер бір уақытта әрекеттескен жағдайда болады.

Михаэлис пен Ментен теориясы бойынша ферменттік реакция екі сатыдан тұрады. Алдымен фермент (Е) пен субстрат (С) фермент-субстраттық кешен түзеді. Бұл кешен Михаэлис-Ментен кешені деп аталады:

Е + С ═ АС

Реакцияның екінші кезеңінде фермент-субстраттық кешеннен реакцияның жаңа өнімі (Б) түзіледі де, фермент бос күйде одан бөлініп шығады:

АС ═ Б + Ф

Өздері катализдейтін реакциялар түріне байланысты ферменттер 6 класка бөлінеді. Олар: оксидоредуктазалар, трансферазалар, гидролазалар, лиазалар, изомеразалар, лигазалар.

1 класс. Оксидоредуктазалар . Бұлар тотығу-тотықсыздану реакцияларын катализдейтін ферменттер. Осы топқа кіретін ферменттер сутегі атомдарын немесе электрондарды қосып алу немесе бөліп шығару арқылы жүретін реакцияларды жылдамдатады. Оксидоредуктаза класының ферменттерінің активті орталығының құрамына кофакторлар - көбінесе НАД, НАДФ, ФАД, ФМН және металл иондары кіреді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.