Фермент туралы жалпы түсінік

• 1.    Фермент туралы жалпы түсінік.
• 2. Фермент молекуласының құрылымды-функционалдық ұйымдастығы.
• 3. Изоферменттер.
• 4. Мүшеөзгешелік ферменттер.

•  Тірі ағзадағы химиялық реакциялардың жүруіне қатысатын ерекше ақуыздарды фермент немесе энзим деп атайды. Ферменттердің қасиетін, құрылысын, қызметін зерттейтін ғылымды энзимология деп атайды. Ферменттер барлық мушелерде, клеткаларда, субклеткалық құрылымдарда кездеседі. Кейбір фермент клетка ішінде синтезделіп өзінің әсерін клеткадан тыс жүргізеді. Мысалы: пепсин, трипсин, липаза сияқты ас қорыту ферменттері. Олар асқазанның кілегейлі қабаттарында синтезделеді.

•  Өзінің химиялық табиғаты бойынша ферменттер жай және күрделі белоктар болып табылады. 1897 ж. Бертран ферменттердің құрамында әртүрлі кофакторларды анықтады. Олар ферменттердің котаболитикалық қасиеттерінің көрінуіне қажетті белокты емес табиғаты бар органикалық заттар болып табылады, кейіннен олар коферменттер деп аталатын ерекше құрылымы бар органикалық заттар бола алатыны кейіннен белгілі болды. Ферменттің құрамында белгілі бір кофактордың болуына байланысты ферменттер бір және екі компонентті болып бөлінеді. Күрделі белоктардың бір түрі ретіндегі 2 компонентті ферменттер(холоферменттер) белокты бөліктен(апоферменттен) және простетикалық топтан(коферменттен) тұрады.

•  Фермент молекуласының ұйымдастығының  4 түрлі деңгейі бар:

 

• 1) Біріншілік құрылым.
• 2) Екіншілік құрылым.
• 3) Үшіншілік құрылым.
• 4) Төртіншілік құрылым.

•   Үшіншілік құрылым деңгейінде яғни суббірлікте, ферментте белгілі бір субстратты тану, байланыстыру және катализін қамтамасыз етуге қабілетті каталитикалық белсенді орталық қалыптасады. Ферменттің белсенді орталығы полипептидтік тізбектің түрлі жерінде орналасқан аминқышқылдардың 12-16 және одан да көп қалдықтарынан тұрады, бірақ олар доменнің функционалдық бірегейлігін қамтамасыз ететіндей болып кеңістікте орналасады. 2 компонентті ферменттердің белсенді орталығының қалыптасуына кофакторлар-коферменттер қатысады.

•   Ферменттерде белсенді орталығынан (Е) басқа реттеуші орталық та болады, ол арқылы активаторлар мен ингибиторлардың көмегімен белсенді орталықты реттеу жүзеге асырылады. Реттеуші орталықтың бір түрі ретінде кейбір ферменттерде кездесетін аллостерикалық орталықты айтуға болады. Аллостерикалық(грекше – allos – бөтен) деп аталатын себебі, осы орталықпен байланысатын молекулалар  өздерінің құрылысы жағынан субстратқа(S) ұқсамайды, алайда субстраттың байланысуына және катализіне әсер етіп, белсенді орталықтың конфигурациясын өзгертеді.

  

 

 

 

• Аллостерикалық орталыққа әсер етуші заттар аллостерикалық эфекторлар деп  аталады. Соған сәйкес бұл эфекторлар өздерін активатор немесе инггибиторлар(J) ретінде көрсетіледі:

 

 

• Бір фермент изоэнзимдік қатар құрайтын суббірліктердің әртүрлі құрамынан тұрады. Изоферменттер – бірдей реакцияны катализдейтін ферменттің генетикалық детерминделген молекулярлық формасының физико-химикалық бір түрі болып табылады.

• Изоферменттерге мысал ретінде глюкокиназ бен гексокиназды келтірейік. Осы екі киназдар глюкозаның глюкоз -6  - фосфатқа айналуын катализдейді, бірақ Михаэлс тұрақтылығының мағынасына өзгешеленеді.  Глюкокиназ-бүйрек ферменті, ал гексокиназа бүйректе, бұлшық еттерде, және басқа да ұлпаларда кездеседі.

 

Ұқсас фермент-тердің изофер-мент болуын немесе әртүрлі фермент-терге жатқызуын  табу оңай емес.

 

• Мысал ретінде  І және ІІ карбомоилфосфатсинтетазын көрсетеміз. Осы екі  фермент  карбамоилфосфатты синтездейді. Бірақ осы реакциялардың айырмашылығы, біріншісі аммиак есебінен амин тобын, ал екіншісі глютаминнің амин тобы есебінен түзіледі.  Осыдан өнім реакциясы бір, ал фермент субстраты ұқсас болғанымен, біркелкі емес. Бірінші фермент митохондрияда орналасып, мочевинаның метоболизм синтез жолына қатысады, ал екіншісі цитозолда орналасып, пиримидинді нуклеотидтердің синтезіне қатысады.  Сондықтанда осы ферметтерді изофермент және түрлі фермент ретінде қарастыруға болады.

 

 

• Изоферменттер, басқа да изофункционалды ақуыздар сияқты бірдей функцияны атқарады, яғни бір ғана реакцияны катализдейді. Бірақ изоферменттер  молекулалық активтілігімен, тұрақтылығымен, кинетикалық реакцияларымен өзара ерекшеленеді.

 

• Кейбір аурулар кезінде изоферментті анықтау дұрыс диагноз қоюға мүмкіндік береді.

• Мысал:

   Жүрек инфарктсі кезінде 6-18 сағаттың ішінде КФК-ның қан плазмасында жоғарылай бастайды. 36-48 сағатта ең жоғарғы активтілік көрсетеді. Егер жүрек инфарктісі қайталанбаса, КФК үш күнде қалыпты мөлшеріне келеді. Ал ЛГД-нің мөлшері бір-екі күннен соң артады. Егер КФК-2 артса ЛГД-2-де артады, сонда 100% инфаркт деген диагноз қояды.

 

• Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) тетрамер болып табылады, сондықтан онда екі типті              протомер болады – Н және М.  ЛДГ-нгің бес комбинациясы болады.
• ЛДГ-1    Н-4
• ЛДГ-2    Н-3 М
• ЛДГ-3    Н-2 М-2 
• ЛДГ-4    Н М-3
• ЛДГ-5    М-4
• Осы бес комбинация организмде орнығады. ЛДГ-нің бес комбинациясын электрофореза әдісі арқылы оңай анықтауға болады.

 

• Олар бір қызмет атқарады, лактатты тотықтырып, пируватқа айналдыру:

 

 

• СН_³ – СНОН – СОО ^- + НАД ^---------» ---» СН_³СО ^- + НАД – Н + Н ⁺

 

• Медицинада ферменттер аурудың диагностикасында пайдаланылады. Мысалы, миокард инфарктісі кезінде қан сарысуында АСТ, КФК, ЛДГ (ЛДГ-1 ЛДГ-2 ) белсенділігі артады, ал гепатиттер кезінде АЛТ, ЛДГ-5 белсенділігі, панкреотиттерде альфа-амилазаның белсенділігі артады.

• Ферменттер барлық дерлік мүшелер мен тканьдерде орналасқан. Алайда мүшелер мен тканьдердің ферменттік құрамы бірдей болмайды. Әртүрлі маманданған қызмет атқаратын дифференциалды клеткалар өздерінің ферметтік құрамы бойынша ерекшеленеді.
• Мысалы: бауырдың клеткаларында мочевинаны синтездеуге, глюконеогенезге, билирубинді залалсыздандыруға қажетті ферметтер жиынтығы бар, ал бүйрек үсті безінің клеткаларында стероидты гормондар синтездейтін ферменттер бар және т.б.

• Кейбір ферменттер бір немесе екі мүшеде ғана кездеседі. Бұлар мүшеөзгешелік ферменттер.
• Мысал:

    сахараза мен лактаза тек қана ішектің шырышты қабатында ғана түзіле алады. Сондай-ақ лактатдегидрогеназаның изоферменттері (ЛДГ-1 ЛДГ-2) негізінен жүрек бұлшықетінде, ЛДГ-4,5 – бауырда, гистидаза – бауыр және тері клеткаларында кездеседі.

ЛДГ  - 1,2                                                                                     ЛДГ –  4,5

• Молекулярлық салмағы жоғары болғандықтан ферменттер плазматикалық мембранадан өте алмайды, сондықтан сау адамның қан плазмасының ферменттік құрамы мен концентрациясы клеткадағыға қарақанда едәуір төмен болады. Сау адамның плазмасының ферменттері шартты түрде үш топқа бөлінеді.

 

• 1)  Плазмаөзгешелік ферменттер.
• 2) Клеткалық (индикаторлық) ферменттер.
• 3) Экскреторлық ферменттер.

• Плазмаөзгешелік ферменттер бауырда синтезделеді және өзінің каталитикалық әсерін қанның плазмасында көрсетеді. Плазмаөзгешелік ферменттерге бауырдың липопротеидлипазасы, холинэстераза, лизоцим,қанның ұю ферменттері, фибринозильдің жәнеферменттері(тромбин, плазмин, кининоген), ренин жатады.

• Клеткалық(индикаторлық) ферменттер клеткада синтезделеді және сонда қызмет етеді. Сау адамның қан плазмасында олардың концентрациясы төмен болады және клеткалардың қартаюы мен ыдырауының                          физиологиялық процестеріне байланысты болады.

• Экскреторлық ферменттер негізінен бауырда синтезделеді. Оларға лейцин, аминопептидаза, сілтілі фосфотаза және т.б. жатады. Экскреторлы ферменттер деп аталу себебі олар ағзадан өттің құрамында шығарылады. Потология кезінде плазмадағы ферменттердің мөлшері мен белсенділігінің артуы немесе төмендеуі мүмкін.

• Сонымен, фермент дегеніміз  белоктық зат, ол организмде түрлі химиялық реакцияларды тездетуші.

• Тапбергенов С.О

«Медициналық биохимия», 2007 ж

• А.Я. Николаева

«Биохимия»,1989ж

• Сейтембетова А.Ж

«биологиялық химия», 1984 ж

• Кенжебеков П.К

«Биологиялық химия», 2005 ж

• Интернет материалдары

 

 

• Орындаған: Хасенбаева С.К
• Топ: 204

 

Назар

 аударғандарыңызға

рахмет!!!

 

16