Ферменттер
Молекулярлык биология, жалпы химия жане биохимия курстарымен кафедрасы.
Ага окытушы: Тулеева Гулмира Туреказыкызы
Жоспары:
Фермент туралы жалпы түсінік
Ферменттердің химиялық құрамы және құрылымы
Ферменттер атаулары мен классификациясы
Ферменттер әсерінің теориясы
Ферменттік реакциялардың кинетикасы
Ферменттер қасиеттері
Иммобилденген ферменттер
Ферменттердің практикалық маңызы
Ферменттер (латынша fermentum- ашу немесе enzym, en-ішкі, zyme-ашытқы) тірі ағзада түрлі биохимиялық реакцияларды белсендіруші, биологиялық катализатор.
Ферменттер химиялық табиғаты жағынан ақуыз, протеиндер-ақуыз, ақуызды емес простетикалық топпен байланысқан жоғары молекулалы қосылыс.
Алғашқы кристалл фермент уреазаны
1926 ж американдық биохимик Д.Самнер алған.
Ферменттерді және олар катализдейтін реакцияларды зерттейтін биохимия бөлімі энзимология деп аталады.
ХІХ ғасырдың ортасында кейбір фермент препараттары (уыттан - амилаза, қарын сөлінен пепсин, т.б.) бөлініп алынды.
Ең алғаш таза ферментті 1926 ж. жас биохимик Дж.Самнер кристалл түрінде алды.
Зерттеліп табылған ферменттердің саны 6000-ға жуық. Олардың бәрі де белокты заттар.
Ферменттердің бәрі де үлкен молекулалы қосылыстар, олардың молекулалық массасы 10мыңнан 1млн-ға жетеді.
Ферменттің құрылысы
Апофермент – ақуыз денесі (белоктық бөлігі)
Каталитикалық орталық
Субстраттық орталық
Ақуыздың активті бөлігі
Аллостериялық (реттегіш) орталық
Ферменттердің кездейсоқ белгілеріне қарай (тривиалды): пепсин (грек. пепсис- асқорыту)
- Субстрат атауына байланысты (рационалды), субстратқа аза жалғанады (1883 ж. Э.Дюкло) амилаза-крахмал, липаза-липид, уреаза-мочевина
- Химиялық құрамына, катализдейтін реакциясының сипатына қарай, мысалы сукцинатдегидрогеназа -2H
HOOC-CH-CH-COOH ----> HOOC-CH ═ CH- COOH
Янтарь қышқылы
Реакцияласуға қабілетті топтары бар амин қышқылдары:
цистеин,құрамында сульфгидрлік тобы –SH бар;
серин, гидроксильдік -OH тобы бар;
гистидин, имидазол сақинасы бар;
аспарагин мен глутамин қышқылдары құрамында екінші карбоксильдік -COOH топ бар;
триптофан, құрамында индол сақинасы;
гидрофобты амин қышқылдары, құрамында субстраттың полярсыз учаскесіне жақын гидрофобты (полярсыз) бүйір топтар болады.
Активті орталық кеңістік пішінді, ол ферменттің полипептидтік тізбегінде бірінен-бірі қашық орналасқан жеке амин қышқылдарының өзара жақындасуынан пайда болады.
Ферменттің активті орталығы
Фермент молекуласының субстратпен тікелей тиісіп жанасатын бөлігін ферменттің активті орталығы деп аталады;
Активті орталық бүйір радикалында функционалды тобы бар амин қышқылдарының қалдықтарынан түзіледі.
Күрделі ферменттерде активті орталыққа металл иондары мен коферменттер де кіреді.
Аллостериялық орталық
Екі немесе одан да көп суббөліктен тұратын бірқатар ферменттерде, өзінің катализдік орталығынан тыс, молекула бетінде қосымша байланыстырушы учаске болады, ол учаске аллостериялық орталықдеп аталады. Мұндай ферменттер аллостериялық ферменттер деп аталады.
“Аллостериялық” (грек. Allo - басқа, stereos - орын) деген термин “басқа жермен байланысты” не “басқа орталықпен байланысты” деген мағынаны береді.
Ферменттердің аллостериялық эффекторлары: субстраттар немесе реакция өнімдері, нуклеотидтер (АМФ,АТФ), амин қышқылдары, металл иондары, сутегі иондары.