ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені 6М072800– «Өңдеу өндірістерінің технологиясы» мамандығы үшін



жүктеу 2.08 Mb.
бет2/14
Дата17.06.2016
өлшемі2.08 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Дәріс жоспары:

  1. Ферменттер класификациясы

  2. Ферменттердің әсері құрылымы мен механизмі

  3. Ферменттердің активті орталығы

  4. Ферменттердің специфтігі

  5. Индуцирленген моделдің сәйкестігі. Модификация


Катализденетін реакция бойынша ферменттер, ферменттердің иерархиялық классификациясына сай 6 классқа бөлінеді (КФ, EC — Enzyme Comission code). Биохимия және молекулярлы биология классификациясы (Халықаралық союз International Union of Biochemistry and Molecular Biology ұсынуымен болған). Әр класстың өзінің класс тармағы бар, сондықтан фермент нүктемен бөлінген төрт санды жиынтықпен түсіндіріледі. Мысалы пепсин былай аталады ЕС 3.4.23.1. Бірінші сан ферментті катализдейтін механизм реакциясын қатаң көрсетеді:

КФ 1: Оксидоредуктаздар, қышқылдануды катализдеуші немесе қайтақұрылу. Мысал: каталаза, алкогольдегидрогеназа



  • КФ 2: Трансфераздар, химиялық топтың бір субстрат молекуласынан келесіге ауысуын катализдеуші. Среди трансфераз ортасында АТФ молекулаларынан фосфатты топқа ауысатын киназдарды ерекше көрсетеді.

  • КФ 3: Гидролаздар, химиялық байланысты катализдейтін гидролиз. Мысал: эстераздар, пепсин, трипсин, амилаздар, липопротеинлипаздар.

  • КФ 4: Лиаздар, бір өнімде гидролизсіз құрылған екі байланыстың химиялық байланысын катализдейтін үзіліс.

  • КФ 5: Изомераздар, субстрат молекуласында құрлымды немесе геометриялық өзгерістерді катализдеуші.

  • КФ 6: Лигаздар, АТФ гидролиздері есебінен химиялық байланыстар мен субстрат арасындағы құрлымды катализдеуші. Мысал: полимераз-ДНК-сы.

Болашақ катализаторлармен ферменттер тура сияқты кері реакцияныда тездетеді, сондықтан мысалы лиаздар екі байланыстың қосылуында кері реакцияны катализдейді.

Ферменттердің аталуы


Әдетте ферменттерді катализденетін реакция типі бойынша субстрат атауына аза-суффиксін қосып атайды (мысалы, лактаза — лактозаға айналуына қатысатын фермент). Яғни бір функцияны орындайтын әр түрлі ферменттердің бір атауы болады. Мұндай ферменттер рН оптималдығы (сілтілі фосфатаза) немесе клеткадағы локализация (мембранды АТФаза) сияқты қасиеттерімен бөлінеді.

Кинетикалық зерттеу



1 – сурет. Қисық қою химиялық реакция субстрат концентрациясы [S] мен реакция жылдамдығы арасындағы v қатынасты түсіндіруші.

Бір субстратты ферментативті реакцияның кинетикасын жай түсіндірумен (англ. Enzyme kinetics) Михаэлиса — Ментен теңдеуі пайда болады (суретті қара). Кәзіргі кезге фермент әсерінің бір неше механизмдері түсіндірілген. Мысалы, көптеген ферменттрдің әсері «пинг-понг» механизмі схемасымен сипатталады.

В 1972—1973 жылдары ферментті катализдің бірінші квантты механикалық моделі құрылған болатын (авторлары М. В. Волькенштейн, Р. Р. Догонадзе, З. Д. Урушадзе және басқалары).

Фементтік әсердің құрлымы мен механизмі. Ферменттің активтілігі оның үш өлшемді құрлымымен анықтайды.


Ақуыздар секілді ферменттерде белгілі бір үлгіде оралатын сызықты тізбекті аминоқышыл түрінде синтезделеді. Аминоқышқылдарының әр жүйелілігі ерекше үлгіде оралып, және одан алынған молекула (ақуызды глобула) ерекше қасиетке ие болады. Бірнеше ақуызды сызықты тізбек ақуызды комплекске қосылуы мүмкін. Ақуыздардың үштік құрлымы қыздыру кезінде немесе кейбір химиялық заттар әсерінен бұзылады.

Ферменттердің активті орталығы.


Әдетте ферментті реакцияға қатысатын субстрат молекулалары, фермент молекулаларымен салыстырғанда айтарлықтай көр емес өлшемде болады. Осындай жолмен тікелей химиялық әсердегі ферменттік-субстрат комплексі құрылу кезінде молекуладан субстратқа тікелей әерді қамтаасыз ететін және катализ актына тура әсердегі аминоқышылдардың бірден бір комбинация қалдығы аминақышқылдарының тек шектеулі фрагменттері ақыры полипептидті сызықтық - «активті орталық» - түседі.

Активті орталық шартты түрде бөлінеді:



  • Каталитикалық орталық — субстратпен тікелей химиялық әсерлесуші;

  • Байланыс орталығы (контактты немесе «якорлық» алаң) — субстратқа спецификалық қамтамасыз ету және фермент-субстрат құрылу.

  • Реакцияны катализдеу үшін, фермент бір немесе бірнеше субстратпен байланысуы керек. Ферменттің ақуызды тізбегі субстраттар байланысатын жерде глобуланың беткі жағына саңылау немесе шұңқыр пайда болып қысқарады. Бұл аймақ субстратпен байланыс сайты деп аталады. Әдетте ол ферменттің активті орталығымен сай болып немесе оған жақын орналасады. Кейбір ферменттер кофакторлар сайтын немесе металдар иондарын құрады.

  • Фермент,субстратпен қосылыса отырып:

  • Су «шубасынан» субстратты тазалайды.

  • Реакция үлгілерінің ағуы үшін қажет кеңістікте субстраттардың әсер ететін молекулаларды орналастырады.

  • Субстрат молекулаларын реакцияға дайындайды

Әдетте ферменттердің субстратқа қосылысы ионды немесе сутегі әсерінен болады, кеде ковалентті байланыс әсерінен болады. Реакция аяғында оның өнімі ферменттен бөлінеді.

Қортындысында фермент реакция активациясының энергиясын сығады. Бұл ферменттің қатысуымен реакция басқа жолмен жүреді (факт түрінде басқа реакция жүреді), мысалы:

Ферменттің қатысуынсыз:


  • А+В = АВ

Ферменттің қатысуымен:

  • А+Ф = АФ

  • АФ+В = АВФ

  • АВФ = АВ+Ф

мұндағы А, В — субстраттар, АВ — реакция өнімдері, Ф — фермент.

Ферменттер өздіктерінен эндергоникалық реакцияның энергиясын қамтамасыз ете алмайды (ағу үшін қажет ететін энергия). Сондықтан осындай реакцияны орындайтын ферменттер көп энергия жұмсайтын экзергоникалық реакциямен қарсыласады. Мысалы, реакции синтеза биополимерлердің синтез реакциялары АТФ гидролиздерімен жиі қарсыласады.

Активті орталықтар үшін кейбір ферменттер кооперативтіліктің сипатты әсері.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет