Ферменттерге жалпы шолу

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

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

оксидоредуктазалар,
трансферазалар,
гидролазалар,
лиазалар,
изомеразалар,
лигазалар.

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.

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.

Ферменттер катализдейтін химиялық реакциялар түріне қарай 6 классқа бөлінеді: 1) Оксидоредуктазалар - тотығу-тотықсыздандыру реакцияларын катализдеді. 2) Трансферазалар - реакцияларда атомдар мен атомдар топтарын тасымалдайды. 3) Гидролазалар - судың қосылуымен химиялық байланыстарды үзеді 4) Лиазалар - субстратты гидролиздік емес жолмен ыдыратып, қос байланыс түзу және керісінше реакцияларды катализдейді. 5) Изомеразалар - бір изомердің екінші изомерге ауысуын тездетеді. 6) Лигазазалар - АФТ энергиясы арқылы екі әр түрлі қосылыстың конденсиациясын катализдеп, С−С, С−О, С− N, С−S байланысын құрады Фермент молекуласының ферменттік қасиетін анықтайтын бөлігін ферменттің активті орталығы деп атайды. Ферменттің активті орталығы субстратпен байланысуға және ыдыратып өзгертуге міндетті. Активті орталық бүйір радикалында функционалды тобы р амин қышқылдарының қалдықтарынан түзіледі. Күрделі ферменттерде активті орталыққа амин қышқылдарынан басқа металл иондары мен коферменттер кіреді. Олар катализ процесінде маңызды қызмет атқарады.

Көп жағдайда фермент көзі ретінде мироорганизмдерді алады. Себебі арзан қоректік ортада өсіріледі және әртүрлі ферменттердің үлкен саны мол мөлшерде синтезделеді. Ферменттер өндіретін микроорганиздер: микроскопиялық саңырауқұлақ туысы, спора түзетін бактерия туысы, ашытқы туысы болып келеді. Қажетті фермент алу үшін микроорганизмге қолайлы жағдайларға тоқталар болсақ: Продуценті Penicillium wortmanii штамынан протеза алуға ең қолайлы орта 20-40 °С температура және рН 6, 0 - 9, 0 болып табылады. Амилоитикалық ферменттердің көзі бактериалды және саңырауқұлақты орта болып табылады. Амилазаның ең қарқынды жұмыс жасайтын продуценттері Aspergillus және Rhizopus, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Aspergillus awamory, Rhizopus delamar и Rhizopus niveus саңырауқұлақтарының туындысы. Амилоитикалық ферменттердің көзі бактериалды және саңырауқұлақты орта болып табылады. Амилазаның ең қарқынды жұмыс жасайтын продуценттері Aspergillus және Rhizopus, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Aspergillus awamory, Rhizopus delamar и Rhizopus niveus саңырауқұлақтарының туындысы. Пектолитикалық ферменттерді өндірісте Clostridium және Bacillus бактерия туындысынан, Bacillus macerans, Bacillus polymyxa, Bacillus felseneus, Clostridium multifermentas, Clostridium felsineum және микроскопиялық саңырауқұлақтар: Aspergillus, Fusarium и Penicillium: Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus foetidus, Fusarium moliniforme, Penicillium digitatus, Penicillium еxpansum, Penicillium italicum-дан алады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.