Адилбекова Г. О. «Микробиология және вирусология» пәнінен
Анаболизм (биосинтез немесе конструктивті метаболизм)-
жүктеу/скачать 0,7 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ферменттер
| Анаболизм (биосинтез немесе конструктивті метаболизм)-реакция ағымында қарапайым заттардан күрделі заттардың мономерлер мен полимерлердің пайда болуы. Бұл реакциялардың көбі дегидролитикалық реакциялар, яғни реакция барысында су бөлінеді. Анаболизм сырттан алынған заттардан клеткалардың заты түзілетін реакциялар жиынтығы. Ол АТФ немесе басқа да энергияға бай қосылыстарда жинақталған энергияны қолдана отырып жүреді. Анаболизм жолында ең алдымен клетканың негізгі компоненттері, одан кейін полимерлі макромолекулалар синтезделеді.
Метаболизм нәтижесінде көмірсулар (пируват) органикалық қышқылға, одан әрі майға, көмірсудан пайда болған органикалық қышқылдар аммиак азотымен реакцияласу нәтижесінде амин қышқылына, май, ақуыздар метаболизм нәтижесінде ыдырап, соңында аммиак, көмірқышқыл газы, т.б. қарапайым заттарға айналады. Биосинтетикалық және энергетикалық бағыттағы метаболиттік реакция-лар ферментаттердің көмегімен іске асады. Олар химиялық реакцияның жылдамдығын арттырады, өздері реакция нәтижесінде өзгермейді. Сондық-тан олар катализатор болып саналады. Микроорганизмдер клеткасында және олардың тіршілік ететін ортасында күрделі биохимиялық өзгерістер болады. Мұнда бактериялар осы процестерді тездететін ерекше заттар - ферменттерді жасап шығарады. Қейде оларды энзимдер деп те атайды. Ферменттерді тұңғыш рет орыс ғалымы К. С.Кирхгофф XIX ғасырдың бас кезінде ашқан. Ферменттер химиялық активтігі күшті заттар. Мәселен, мәйек ферментінің (химозин) бір бөлігі 800 мыңдай бөлік сүтті ұйыта алады. Ферменттер тек тірі клеткада ғана емес, сонымен бірге клеткадан тыс ортада да өз күшін жоймай реакцияны тездетеді. Мүның үлкен практикалық маңызы бар. Олардың әрқайсысы заттардың белгілі бір түріне әсер ете алады. Мәселен, сүт қантын ыдырататын фермент оған ұқсас басқа қанттарға (мальтоза, сахароза) әсер етпейді. Ал кейбір ферменттер ақуыздарды, майларды, көмірсуларды құрам бөліктеріне ыдыратып қана коймай, сол заттардың клеткада синтезделуіне қатысады. Ауыр металл тұздары цианид ‘қосылыстары және формальдегид ферменттердің қызметін нашарлатады. Мұндай заттарды ингибиторлар деп атайды. Ферменттер кейбір улы заттардың әсеріне тәзімді келеді. Мәселен, клеткаға хлороформ, тимол, толуол сияқты заттар енсе, олардың тіршілігі бірден тоқталады, бірақ кейбір ферменттер өз күшін жоймай сақталып қалады. Ферменттердің бұл қасиетін бактериологиялық лабораторияларда қоректік орталар үшін пайдаланады. Ферменттер суда, спиртте және глицерин мен түрлі түз араласкан ортада ериді. Сонымен қатар ферменттер белгілі бір жағдайда ғана әсер ете алады. Ферменттердің әсер етуі үшін қолайлы температура, клеткалар тіршілігі үшін қажетті температурадан, әлдеқайда жоғары болады. Мәселен, көптеген бактериялардың көбейіп, өсіп дамуы үшін колайлы температура +25-30° болса, ферменттердің көпшілігі +45-50°-та, ал кейбіреулері тіпті +60°-та жақсы әсер етеді. Температура +80-100°-қа жеткенде ферменттердің әсері мүлде жойылады. Ортаның реакциясы да ферменттердің күшіне үлкен әсер етеді. Кейбір ферменттер кышқылды ортада (рН 2-2,5), қалғаидары сілтілі немесе нейтралды ортада жақсы әсер етеді. 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. Эктоферменттер көбінесе ортадағы күрделі органикалық заттарды құрылысы қарапайым заттарға дейін ыдыратады да тірі клеткаға қоректік заттар даярлайды. Ал эндоферменттер, қоректену процесімен бірге, энергияны бөліп шығару реакциясына да белсене қатысады. Сондықтан бұл ферменттерді бөліп шығаратын микроорганизмдер қоректік ортадағы барлық күрделі заттарға бір мезгілде әсер ете алады. Организмде кездесетін ферменттердің саны мыңға жуық. Олардың молекуласы негізінен белоктық заттардан құралған. 1961 жылы ферменттердің ғылыми негізде құралған жаңа классификадиясы жасалды. Осы классификация бойынша, барлық ферменттер 6 класқа бөлінеді: 1) оксидоредуктазалар (екі субстрат арасындағы тотығу-тотықсыздану реакцияларын катализдейді); 2) трансферазалар (химиялық топтардың молекуларалық тасымалын жүзеге асырады); 3) гидролазалар (молекулаішілік байланыстардың гидролиттік ыдырау-ын жүзеге асырады, мұнда ферменттік реакция тек судың қатысуымен жүреді); 4) лиазалар (химиялық топтарды қос байланыстарға жалғайды немесе керісінше); 5) изомеразалар ( изомеризация процестерін жүзеге асырады); 6) лигазалар, немесе синтетазалар (екі молекуланы қосады, нәтижеде АТФ молекуласындағы пирофосфаттық байланыстардың ыдырауы жүреді. Құрылысы байланысты ферменттер 2 бөлінеді: 1) жай ферменттер ( ақуыздар); 2) күрделі ферменттер - ақуызды бөліктен (активті орталық) және ақуызды емес бөлік, ол ферментті активтендіру үшін қолданылады. Сонымен қатар ферменттер бөлінеді: 1) конститутивті ферменттер (субстратқа байланыссыз үнемі тұрақ-ты синтезделеді); 2) индуцибельді ферменттер ( субстраттың қатысуында ғана синтезде-леді). Энергетикалық және биосинтетикалық процесстер клеткада бір уақытта жүреді. Көптеген прокариоттарда олар бір-бірімен тығыз байланыс-ты. Бірақ, кейбіреулерінде реакциялар тізбегі тек энергия алуы немесе тек биосинтезді жүзеге асыруы мүмкін. Биосинтетикалық метаболизмде негізгі рөлді көміртегі атқарады, себебі тірі ағзалардың денесі құралатын қосылыстардың барлығы – бұл көміртегінің қосылыстары. Олардың саны миллионға жуық саны белгілі. Прокариоттар кез-келген көміртекті қосылысты өзінің метаболизмінде пайдалана алады. Микроорганизмдердің басым көпшілігі үшін көмірсулар энергия мен көміртегі көзі болып табылады. Олар ыдырағанда энергия түзіледі. Көмірсулардың ең оңай сіңірілетіні - глюкоза, ал одан күрделілері алдымен глюкозаға дейін ыдырайды. Сондықтан көмірсулардың ыдырау жолдары глюкозадан бастап қарастырылады. Көмірсулардан пирожүзім қышкылының түзілуі бірінен кейін бірі жүретін бірнеше реакциялардан тұрады. Бұл реакциялар тыныс алу мен ашу процестері үшін ортақ. Микроорганизм катысымен көмірсулардан пирожүзім кышкылының түзілуінің (көмірсулар катаболизмі), яғни көмірсулардың ыдырауының 3 жолы бар: жүктеу/скачать 0,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|