Multienzim kompleksi bir yoki bir nechta fermentlarning bir nechta nusxalarini (polipeptid zanjirlari) bitta to'plamga to'plangan holda o'z ichiga oladi. Multienzim kompleksi hujayralarda bir yoki bir qator biokimyoviy reaktsiyalarni amalga oshiradi. U ba'zi biokimyoviy yo'llarni hujayraning bir joyiga ajratishga imkon beradi. Bunga piruvat dehidrogenaza, yog 'kislotasi sintetaz, glutamin sintetaza, proteasome kiradi.
Multienzim sistemasi
Multienzim kompleks
Fermentlar kompleksi tomonidan katalizlangan reaksiya ketma-ketligidagi oraliq moddalar kovalent bog’langan va kompleksdan ajralib chiqmaydi.
H2O2 ning suv va molekular kislorodagacha parchalanishini ta’minlovchi ferment. 1901- yilda Lev tamaki bargi ekstraktidan fermentni ajratib oldi va unga “katalaza “ deb nom berdi. Katalazaning qondagi miqdori va uning diagnostik maqsadlarda qo’llanilishi borasidagi ishlarning ko’pchiligi Burge nomi bilan bog’liq.
Katalaza - bu kislorod ta'sirida bo'lgan deyarli barcha tirik organizmlarda (bakteriyalar, o'simliklar va hayvonlar kabi) keng tarqalgan ferment bo'lib, u vodorod peroksidning suv va kislorodga parchalanishi uchun katalizatorlik qiladi. [1] Bu hujayrani reaktiv kislorod turlari tomonidan oksidlanish-qaytarilishdan himoya qilishda juda muhim ferment. Xuddi shu tarzda, katalaza barcha fermentlarning aylanish darajasi bo'yicha eng yuqori ko'rsatkichlardan biriga ega; bitta katalaza molekulasi har soniyada millionlab vodorod peroksid molekulalarini suv va kislorodga aylantirishi mumkin. [2]
2 H2O2 → 2 H2O + O2
Katalaza - har biri 500 ta aminokislotadan ortiq bo'lgan to'rtta polipeptid zanjirining tetrameri. [3] Uning tarkibida fermentning vodorod peroksid bilan reaksiyaga kirishishiga imkon beradigan to'rtta temir o'z ichiga olgan gem guruhlari mavjud. Inson katalazasi uchun optimal pH qiymati taxminan 7, ni tashkil etadi va maksimal darajada maksimal bo'ladi: reaksiya tezligi pH 6.8 va 7.5 orasida sezilarli darajada o'zgarmaydi. Boshqa katalazalar uchun pH optimalligi turga qarab 4 dan 11 gacha o'zgarib turadi. Optimal harorat ham turlarga qarab farq qiladi.
Katalaza tarkibida: gemoprotein, uch valentli Fe tutuvchi gem prostetik gruppasini saqlaydi. Molekulasi tarkibida o’xshash, identik , molekular massasi 60 kDa dan iborat 4 ta subbirliklar va shunga mos 4ta prostetik guruhdan iborat. Gemning ferriprotoporfirin guruhi fermentning oqsil qismi – apoferment bilan mustahkam bog’langan bo’lib, u bilan hatto dializ paytida ham ajralib ketmaydi
Katalaza fermenti hayvon to’qimalarida juda keng tarqalgan, shu jumladan odam, o’simliklar va aerob mikroorganizmlarda uchraydi, lekin anaerob mikroorganizmlarda umuman uchramaydi. Hujayrada mahsus organellalar – peroksisomalarda ishlab chiqariladi. Hujayradagi asosiy biologik roli – flavaprotein oksidaza guruhi (ksantinoksidazalar, glukozaoksidazalar, monoaminooksidazalar va b.q) fermentlarining ta’siri natijasida hosil bo’lgan hujayrada hosil bo’lgan vodorod peroksidini parchalash hisoblanadi. bu vazifasi orqali katalaza fermenti hujayra strukturasining vodorod peroksidi ta’sirida parchalanishidan saqlab qoladi.
Katalaza fermentining genetik yetishmasligi natijasida “akatalaziya ” deb nomlanuvchi irsiy kasallik paydo bo’ladi. Bu kasallik natijasida og’iz va burun bo’shlig’i shilliq pardalarida yiringli yaralar paydo bo’ladi, ba’zan esa alveolalar devorining tezda atrofik o’zgarishlarga uchrashlari, va tishlarning to’kilish holatlari ham kuzatiladi.
Barcha organlar ichida katalaza ko’proq jigarda ishlab chiqariladi. Aktiv molekular O2 hosil qiluvchi asosiy fermentlardan biri hisoblanadi. shuningdek sistema himoyasining asosiy birinchi antioksidanti. H2O2 miqdori kam bo’lganda organik peroksidlar uchun peroksidaza katalizatorlari kerak bo’ladi. O’z navbatida yuqori konsentratsiyali H2O2 da katalazaning roli yuqoriroq. Bu fermentlarning aktivligi ham turli organlarda , hatto hujayra ichida ham turlicha bo’ladi. Buyrakda, jigarda va qizil qon tanachalarida aktivlik yuqori, gepatotsitlarda peroksisomalarda aktivlik yuqori darajada, sitozolda esa aktivlik mikrosomalarda ifodalangan. Sitozoldagi katalaza fermenti monomer ko’rinishida bo’lib, unda gem moddasi hali mavjud emas, peroksisomalarda hosil bo’lgan monomerlar shu yerda gem hosil bo’lishida tetramer holatga o’tadi. Katalazada faoliyati tugagandan so’ng signal beruvchi ketma- ketlik mavjud emas. Lekin uning peroksisomaga yo’nalishini ta’minlovchi qandaydir signal bo’lishi kerak. Zamonaviy ilmiy xulosalarga ko’ra, bunday funksiyani peroksisomaning ko’pchilik oqsillarining karboksil uchida joylashgan mahsus 3 ta aminokislota ketma- ketligi bajarishi mumkin.
Katalaza fermentining organizmdagi ahamiyati – himoya ahamiyati kuchli ifodalangan. Organizmda doimo moddalar almashinuvi natijasida hujayrada hosil bo’lgan H2O2 ni parchalab turish muhim himoya reaksiyasidir, bunda organizm uchun muhim O2 va suv hosil bo’ladi, agar bu jarayonni amalga oshiruvchi fermentlar aktivligi buzilsa, natijada hosil bo’lgan H2O2 parchalanmaydi va u hujayra membrana tizimining buzilishiga olib keladi, natijada organizm zaharlanadi, moddalar almashinuvi buziladi.
Katalaza fermenti tarkibida uch valentli Fe tutuvchi apoferment bilan bog’langan 4 ta prostetik guruh - gem moddasi, gemoprotein mavjud.
Katalaza barcha organizmlar to’qimalarida (hayvon, o’simliklar, mikroorganizmlarda) mavjud. Asosan jigarda ko’proq ishlab chiqariladi, hujayra ichida mahsus organoidlar – peroksisomalarda hosil bo’ladi, va shu reaksiya amalga oshiriladi.
Organizmda fermentning aktivligini pasaytiruvchi moddalardan eng muhimi antikatalaza hisoblanadi. bu modda asosan katalaza miqdori oshib ketganda ishlab chiqariladi, fermentning aktivligini qayta tiklovchi asosiy moddalardan biri esa filokatalaza moddasi hisoblanadi, bularning barchasi organizmni himoya qilishga qaratilgan himoya reaksiyalaridir.