С.Ж.АСФЕНДИЯРОВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ МЕДИЦИНА УНИВЕРСИТЕТІ

К.О.Шарипов, А.Е.Есімжан, М.С.Байбулова

ЭНЗИМОЛОГИЯ НЕГІЗДЕРІ

Оқу құралы

Алматы, 2014

УДК 577.1 (075.8)

ББК 28.072 я 73

Б43

Пікір жазғандар:

А.Н.Нұрмұхамбетов С.Д.Асфендияров атындағы ҚазҰМУдың

пат. физиология кафедрасының

профессоры,м.ғ.д.

С.А. Искакова б.ғ.д., Орталық клиникалық ауруханадағы

инновация және білім беру МО ПЖБ

орталығының маманы

Б-43 К.О.Шарипов, А.Е.Есімжан, М.С. Байбулова. Энзимология негіздері:Оқу құралы. -Алматы. – 2014., ИП «Отан»- бет.

«Энзимология негіздері» оқу құралы Қазақстан Республикасының медициналық жоғары оқу орындарыныңстуденттерінебиологиялық химияға арналған Типтік бағдарламаның негізінде жасалған. Оқу құралыбасқа да биохимияны оқитын жоғары және орта буын медициналық мамандықтарын меңгеретін төменгі курс студенттерімен бірге ауылшаруашылық, малдәрігерлік, биологиялық, тағам дайындау технологиясы университеттерінің студенттеріне де пайдалануға ұсынылады.Оқу құралында ферменттер туралы толық теориялық мәліметтер берілген және квантталған текстер мен соларға сай тестер де берілген.

ББК 28.072 я 73

Медициналық жоғары оқу орындарына арналған оқу құралы С.Ж.Асфендияров атындағы Қазақ Ұлттық университетінің әдістемелік кеңесінде баспадан шығаруға ұсынылды.

№ хаттама « »қазан 2014жыл

© К.О, Шарипов.2014 год

©А.Е.Есімжан.2014 год

©М.С.Байбулова.2014

©ЖҚ «Отан», 2014

КІРІСПЕ

«Энзимология негіздері» оқу құралы биохимияның ең негізгі бөлімі- ферменттер туралы ғылымға арналған. Ерте заманда,мәдени дамудың бас-тапқы кезіндеақ адамдарөздерінің тіршілік әрекеттерінде әртүрлі фермен-тативтік процестерді кездестіріп, оларды өздерінің керекті мақсаттарына жұмсады. Ферменттердің негізін білу- жалпы биологиялық білім алудың қажетті элементтеріне жатады, оларды оқып білу кәзіргі дәрігерлердің ғы-лыми ойлану жүйесін құруға, тәжірибеде қалыптасқан білімді қолдана білуге және дағдылануға көмектеседі.

Бұл оқу құралы медициналық университеттердің студенттеріне арналған. Ол Қазақстан республикасының денсаулық сақтау министрлігі бекіткен жоғары медициналық оқу орындары үшін биохимия пәнінің бағдарламасына сәйкес құралған.

Оқу құралында ферменттер туралы кәзіргі заманға сәйкес толық мәліметтер берілген: ферменттердің жалпы қасиеттері, жіктелуі және номен-клатурасы, әсер ету механизмімдері, олардың активтенуі және тежелуі туралы теориялық негіздер берілген. Соныен қатар ферменттердің бұзылуынан туған аурулар мен ферменттердің қолданылуы туралы мәліметтер де қамтылып жазылған.

«Энзимология негіздері» оқу құралының жетекші идеясы – энзимоло-гия негіздерітарауында жаңа технологиялық тапсырмалар мен оқулық ма-териалдарын квантталған текстер мен тесттер түрінде жасап және қолдануға ыңғайлы тәсілде беру. Оқулық текстерінің квантталуы, яғни олардың қыс-қартылып, кішкене бөліктерге бөлінуі, сол әрбір кванттағымәліметтерді студенттің меңгеруіне жеңілдік туғызады. Олар түсіну, меңгеру және оны жағдаятты жағдайларға қолдана білу сатыларынан тұрады. Мұндай тап-сырмаларды жүйелі түрде орындау, келешек дәрігер-студентке өзінің жеке білім жүйесін қалыптастыруға жетелейді, ешкімнің күштеуінсіз, жеке қар-қынмен, жеңіл тапсырмалардан күрделілеріне ауысуға мүмкіндік береді, қойған мақсатына жетуде өзіндік шешім қабылдап, соған жетуге, тапқырлық, іскерлік көрсетуге бейімдейді. Кейінгі кезде оқулық текстерін кванттау-“head lines”- оқу үрдісін дамытудың маңызды түріне айналып келеді. Ол квантталған текстерді түсіну, тест тұрінде берілген сұрақтарды дұрыс мең-геру, алынған білімді клиникалық жағдаяттарға немесе клиникалық- тео-риялық жағдаяттарға қолдана білу(cases) үшін маңызды орын алып отыр.

Оқу құралы алғы сөзден, кіріспеден, ХV тараудан және қолданылған әдебиеттерден тұрады. Оқулық материалында 25 текстер жазылып,ол абзацтарға бөлінген, әр абзацқа тестік тапсырмалар берілген. Тестік тапсырмалардың жауаптары оқу құралының соңында берілген.

2 Тарау энзимология негіздері Ферменттер (энзимдер): құрылысы, қасиеттері, жіктелуі, номенклатурасы. Метаболизм процесстерін реттеуі.

2.1. Ферменттер (ЭНЗИМДЕР) - табиғаты белоктық заттар болып келетін биологиялық катализаторлар, олар тірі ағзалардағы биохимиялық реакцияларды жылдамдатады. Белоктарға тән барлық қасиеттерге ие, сонымен қатар каталитикалық қасиеттерді білдіретін құрылымдық ерекшеліктерге ие.

«Фермент» термині латындық « fermentum»-ашытқы деген сөзден шыққан, cпирттік ашуға әсер ететін қосылыс. Ағылшын тілді әдебиетте «энзим» термині қолданылады, ол грек тілінде «enzyme» деген, көмірсулар ашуына қатысатын қосылыстар.

Ферменттер (Е) катализдің жалпы заңдарына бағынады және биологиялық емес катализаторларға тән қасиеттерге ие.

Энзимология – ферменттердін құрылысын, каталитикалық қасиеттерін, әсер ету механизмін және in vivo белсенділігін реттеу ерекшелігін зерттейтін ( ғылым) биохимия ның бір тарауы.

2.2. Ферменттердің әсер ету жағынан бейорганикалық катализаторлармен ұқсастықтары:

* олар энергетикалық мүмкіндігі бар реакцияларды ғана тездетеді; яғни олардын қатысуынсыз да жүретін реакцияларды катализдейді;

*олар қайтымды реакциялардың тепе- теңдігін өзгертпейді, тек оның тепе- теңдікке жетуін тездетеді;

*олар реакциялардың бағытын өзгертпейді

* фермент пен бейорганикалық катализаторлар реакция кезінде жұмсалмайды және өнімнің құрамына кірмейді.

*фермент пен бейорганикалық катализаторлар реакциялардың жүру жолындағы активтену энергиясының деңгейін төмендетеді

2.3. Ферменттер мен бейорганикалық катализатор-лардың айырмашылықтары:

Ферменттерге тән:

*арнайылық. Ферменттің (Е) биологиялық функциясы, құрамындағы активті орталықтың болуымен байланысты, ол .активті орталықпен белгілі бір қосылыс әрекеттеседі, ол қосылыс субстрат (S) деп аталады.

*каталитикалық белсенділік.Ферменттермен катализделетін көптеген реакциялар жоғары қуатты, олар катализденбейтін реакцияларға қарағанда 10⁸ -10¹⁴ есе тез жүреді. Ферменттін әрбір молекуласы бір секунд ішінде 100-ден 1000-ға дейін субстрат молекуласын өнімге айналдыруға мүмкіндігі болады. Мысалы, каталаза ферментінің бір молекуласы бір секунд ішінде, қату температурасына жуық шамада, 50000 сутек пероксидінің молекуласын ыдырата алады : 2Н₂О₂ → 2Н₂О+ О₂

*конформациялық лабильдігі. Ферменттін биологиялық белсенділігі, кез-келген белок молекуласы сияқты, құрылысына тәуелді, соның ішінде активті орталықтың құрылысына. Жасуша ішінде ферменттің құрылысын біршама өзгертетін қосылыстар болады, олар бір байланыстарды үзу арқылы жаңа әлсіз байланыстарды түзеді; бұл ферменттердің белсенділігінің артуын да, төмендеуін де туғызуы мүмкін.

*фермент белсенділігі реттелуі мүмкін. Жасуша ішінде ферменттің әсері өте қатал реттелген; бір ферментативтік реакцияның өнімі басқа реакцияның субстраты болып табылады, осылай метаболиттік жолдар түзіледі. Әрбір метаболиттік жолда көптеген ферменттер ішінде негізгі немесе реттеуші ферменттер болады, олардың белсенділігі метаболиттік жолдың соңғы өнімге деген жасушаның қажеттілігіне байланысты өзгеріп отырады.

*ферментативті реакцияның өтуінің оптималды жағдайлары: көптеген тіңдерге тән температура 37-38⁰С, қалыпты атмосфералық қысым, рН- 6,9-7,7. Ал бұдан химиялық катализдің айырмашылығы, олар қарқынды жүру үшін көптеген жағдайларда жоғарғы температура мен қысым және рН-тың экстремалды мәндері қажет болады.