Ферменттің активтік және өздік реттегіш / аллостерлі/ орталықтары

Ферменттің активтілік орталығы деп оның молекуласының субстратпен түйісетін бөлігін айтады.

Аллостерлі өздік /реттегіш/ орталық. Екі және одан да көп суббірліктен тұратын кейбір ферменттердің молекуласының үстінде, активтік орталықтан тыс жерде орналасқан, қосымша бөлімшесі болады. Оны аллостерлі немесе реттегіш орталығы дейді. Ал, ферменттерді аллостерлі ферменттер деп атайды /грекше allo және stereos – басқа және орын/.

Реттегіш орталық активтік орталықтан едәуір қашықтықта орналасады. Аллостерлі ферменттер реттегіш орталығы арқылы модулятордың /эффектордың/ молекуласымен байланысқа түседі. Модулятор аллостерлі ферменттің конформациясын өзгерте отырып оның әсерін активтендіреді немесе бөгейді, ал өзі өзгермейді.

Ферменттердің әрекет ету механизмдері

Ферменттің субстратпен әрекет ету дағдысын екі теория арқылы түсіндіруге болады.

Уақытша, аралық қоспалар құру теориясы. Михаэлис-Ментен бойынша бірінші сатысында, фермент субстратпен қосылып фермент – субстрат комплексін түзеді.

Екінші сатысында, фермент – субстрат комплексі реакцияның ақырғы өніміне дейін ыдырап, фермент босап шығады.

Адсорбциялық теория. Бұл теория бойынша фермент молекуласының бетіне реакцияға түсетін заттардың сіңірілуі /адсорбциясы/ жүреді. Соның нәтижесінде әрекеттесетін бөлшектердің өзара жақындасуынан пайда болған қақтығысуы «табысты» өткендіктен реакция жылдамдығы жоғарылайды.

Ферменттерді екі жолмен атайды: жүйелі /рационалдық/ және тривиалдық /жұмысшы/.

Жүйелі бойынша әрбір фермент атауының алдына оның шифры қойылады. Шифр төрт цифрдан құралады. Бірінші цифр ферменттің қай класқа жататынын көрсетеді. Екінші цифр оның класс тармағын білдіреді. Үшінші цифр класс тармағының түрін анықтай түседі. Төртінші сан ферменттің осы класс тамағындағы рет нөмерін білдіреді. Ферменттің шифрындағы әрбір цифр бір-бірінен нүктемен бөлінеді.

Жаңа жіктеу бойынша бізге белгілі ферменттердің барлығы алты класқа бөлінеді.

1. Оксиредуктаза – сутегінің атомдарын немесе электрондарды бөліп және қосып алу арқылы субстраттың тотығу-тотықсыздану процесін үдететін фермент.

2.Трансфераза – атомдардың түрліше топтарының тасымалдану реакциясын катализдейтін фермент.

3. Гидролаза – заттардың түрліше топтарының гидролизіне қатысатын фермент.

4. Лиаза – еселенген байланысты түзе немесе бұза отырып, түрлі атомдар тобын қосып немесе ажыратып алу реакциясын катализдейтін фермент.

5. Изомераза – изомеризация реакциясын катализдейтін фермент.

6. Лигаза /синтетаза/ - АТФ энергиясының есебінен түрлі заттардың синтезделу реакциясын шапшаңдататын фермент.

Негізгі ұғымдар: фермент; энзимология; холофермент; апофермент; кофермент; аллостериялық орталық; субстратты орталық.

Бақылау сұрақтары:

1.Ферменттердің химиялық табиғаты және биологиялық маңызы қандай?

2.Фермент құрамында қандай орталықтар бар? Жай және күрделі ферменттердің әр орталығын сипаттап өтіңіз.

3.Фермент-субстрат комплескін қалай түсінесіз? Қандай байланыстармен байланысқан?

4.Температура фермент- субстрат комплексіне қалай әсер етеді?

5.Пепсин үшін ең жоғарғы активтілік көрсететін орта (қышқылдық, бейтарап, сілтілі)?

6.В₆ витамині кіретін коферментті атаңыз. Оның құрылымдық формуласын жазып, атаңыз.

7.НАД, ФАД, КоА Коферменттерінің құрамына қай витаминдер кіреді?

8.а)дипептид, б)лактоза, в)сахароза, г)амилаза гидролизін катализдейтін ферменттерді жұмысшы атаумен атаңыз

9.Оксидоредуктаза класының ферменттері қай реакцияларды катализдейді? Дегидрогеназа катализдейтін процестерге мысалдар келтіріңіз?

10.Төмендегі реакцияларды катализдейтін ферменттерді атаңыз, оның класын анықтаңыз:

а)глюкоза+АТФ – глюкозо-6-фосфат

б)глюкоза-1-фосфат- глюкозо-6-фосфат

в)сүт қышқылы + НАД – пирожүхім қышқылы+ НАД+ Н⁺

г)аланин+ Н₂О – сүт қышқылы + NH₃

д)аланин+ этиламин+ СО₂

Ұсынылатын әдебиеттер: 1 [277-337]