«FSMU» texnologiyasi
Savol
Karotinoidlar haqida
nimalarni bilasiz?
(
F
) Fikringizni bayon eting.
(
S
) Fikringiz bayoniga sabab ko‘rsating.
(
M
) Ko‘rsatgan sababingizni isbotlovchi dalil keltiring.
(
U
) Fikringizni umumlashtiring.
MASHG‗ULOT № 7
Mavzu: Undirilgan bug‗doy tarkibidagi α-amilaza
fermentini olish va faolligini aniqlash.
Mashg'ulot shakli:
«Sanoat farmatsiyasi» va «Biotexnologiya» yo‗nalishi talabalari uchun
laboratoriya mashg‗uloti.
Mashg'ulot uslubi:
«Blits o‗yin» texnologiyasi
Mashg‗ulot maqsadi:
α – amilaza fermenti haqida ma‘lumot berish.Undirilgan bug‗doydan α –
amilaza ajratib olish.α – amilazani faolligini SF – 26 da 595 nm to‗lqin uzunlikda optik zichligini
aniqlash.
Mavzuning ahamiyati:
Undirilgan donni (arpa, bug‗doy) ekstraksiyalab, olingan α – amilazani
faolligini formula orqali aniqlashni o‗rgatish.
Ishning nazariy qismi
Fermentlar (enzimlar)- hilma-hil biokimyoviy va kimyoviy reaksiyalarni amalga oshiruvchi
oqsil tabiatiga ega bo‗lgan biokatalizatorlardir. Fermentlar manbai hayvon to‗qimalari, o‗simliklar
hujayralari va mikroorganizmlar bo‗lishi mumkin.Fermentativ reaktsiyalarni tezligi odatdagi kimyoviy
reaktsiyalarga qaraganda 10-14 marotaba tezroq kechishi aniqlangan.Kimyoviy reaktsiyalarni xuddi
shunday samara bilan kechishi uchun 600-700º C va 200-300 atm. bosim zarur bo‘lishi ham
aniqlangan.Fermentlar o‘ziga xos bo‘lgan spetsifiklikka va faollikka ega. Bu esa fermentlarni, bizga
ma'lum bo‘lgan boshqa kimyoviy birikmalardan ajratib turadi.
Ferment yoki enzim katalitik oqsildir. Xujayra oqsillarining kariyb 90 % ni fermentlar tashkil
qiladi, lekin bazi struktura oqsillari, masalan, miofibrillyar qiskarish xususiyatiga ega bo‗lgan aktin va
miozin ham reaksiyalarda katalizatorlik qiladi. Tirik organizmlar tarkibida juda ko‗p turli - tuman
fermentlar bo‗lib, ular xujayra shirasi va xujayra organoidlarida (yadro, mitoxondriy, xloroplast,
143
endoplazmatik to‗rda) mujassamlashgan. O‗simliklarning turli qismlaridagi fermentlar miqdori har hil
bo‗ladi. Fermentlar unayottan urug‗da va donda ayniqsa ko‗p bo‗ladi, shuning uchun ularni ajratib
olishda kulay manba bo‗lib hisoblanadi. Masalan, soya urug‗ida mochevinani parchalaydigan ureaza
fermenta, kartoshka tuganagida kraxmal sintezlanishida ishtirok etadigan fosforilaza fermengi ko‗p
uchraydi fermentlar kam boshqa oqsillar kabi, isitilganda kimyoviy omillar va boshqa tasir ostada
denaturatsiyaga uchraydi, fermentlar xam oqsillar kabi, molekulasida juda ko‗p musbat va manfiy
zaryad tashuvchi gruppalarga, tabiiy holda malum izoelektrik nuqtaga ega, elektr maydonida
harakatlanadi. Fermentlar tasiri maksimal bo‗lgan pH optimumi va temperatura optimumi bor. Ammo
ularning eng ajoyib xossasi spetsifikligidir. Ana shu xossasi bilan fermentlar boshqa katalizatorlardan
keskin farq qiladi. Ular bitta yoki juda yaqin bir nechta birikmalarning stereizomerlariga nisbatan
mutloq farqli reaksiyalarni katalizlaydi. Fermentativ reaksiyalarning spetsifikligini ko‗pdan beri qulf -
kalit, modeli shaklida tasvirlanadi. Bu modelga ko‗ra, ferment o‗xshash faqat aniq shaklga ega kalitga (
substratga) mos keladi.
Hozirgi tushunchalarga kura, eski qulf-kalit munosabati birmuncha takomillashtirilib
indutsirlangan qulf - kalit modeli sifatiga aylanadi.
Uning ma‗nosi shuki, qulf substrat bilan bog‗langandan keyin unining konformatsiyasini o‗zgartirib
kalitga mukammal mos keladigan shaklga o‗tadi.
Fermentativ reaksiya davomida avvalo ferment ( E ) substrat ( S ) o‗zaro kontaktga kirib enzim -
substrat kompleksi ( ES ) ni hosil qiladi. Fermentning substratni bog‗laydigan va uning kimyoviy
o‗zgarishini taminlaydigan chegarali qismi faol markaz deb ataladi. Bu markazning o‗zida substratni
vaqtincha bog‗lab turadigan bo‗lagi bog‗lovchi qism, molekulaning kimyoviy o‗zgarishda ishtirok
etadigan guruhlari katalitik qismini tashkil qiladi. Faol markaz ferment molekulasidagi ayrim
aminokislotalarning yon shoxlaridagi radikallar ishtirokida shakllanadi. Bu aminokislotalar oqsil
zanjirining bir - biridan uzoq qismlarida joylashgan bo‗lishi mumkin, lekin molekulaning
konformatsiyasida ular o‗zaro yaqinlashgan. Faol markaz reaksiyaga qatnashadigan koferment
ishtirokida va ferment — substrat kompleksi hosil bo‗lish jarayonida batamom shakllanadi.
Oddiy oqsillardan, yani faqat aminokislotalardan tashkil topgan fermentlar bir komponentli
fermentlar deyiladi. Masalan, ribonukleaza, tripsin. Murakkab oqsillardan tashkil topgan bo‗lsa, yani
ularning tarkibida aminokislotalardan tashqari boshqa birikmalar xam uchrasa, ular ikki komponentli
fermentlar deb ataladi. Oksidlanish - qaytarilish reaksiyalarida ishtirok etuvchi fermentlar ikki
komponentli fermentlardir. Kofaktor deb ataladigan qo‗shimcha molekula oqsil bilan ancha mustaxkam
birikkan bo‗lsa, tahlil qilinganda u polipeptid zanjirdan ajralmaydi, ferment molekulasining bog‗langan
qismi prostetik gruppa deb ataladi.
Ikki komponentoy fermentning oqsil qismi apoferment, osonlik bilan undan ajraladigan
dissotsiyalanadigan kichik molekulyar qo‗shimchasi koferment deb ataladi. Apoferment oqsil bo‗lgani
uchun u yuqori molekulyar, qizitilganda buziladigan termolyabil, dializlanmaydigan komponent,
koferment esa kichik molekulyar yuqori xaroratga chidamli - termostabil va dializlanadigan
komponentdir. Apoferment koferment bilan birikkan takdirdagina aktiv tula ferment - xoloferment hosil
bo‗ladi.
Koferment fermentning aktiv markazida substratning kimyoviy o‗zgarishini taminlaydigan
katalitik qismning asosiy elementidir. Kofermentlarning ko‗pchiligi vitaminlar va ularning bir oz
o‗zgargan, ko‗pincha fosforlangan shakllari, turli nukleotidlardan iborat.Ferment molekulasida aktiv
markazdan tashqari aplosterik markaz ham mavjud ekanligi aniqlangan.Bu markaz ferment
molekulasining malum bir qismi bo‗lib, u aloxida aksari past molekulyar effektor yoki modifikator deb
ataladigan, substratdan boshqa, unga uxshamagan moddalarni biriktiradi.
Effektorning allosterik markazga birikishi fermentning uchlamchi va aksariyat to‗rtlamchi
strukturasini, binobarin, aktiv markazining konformatsiyasini o‗zgartirib, fermentativ xususiyatining
kuchayishi yoki pasayishiga sabab bo‗ladi.
Fermentlar bir kator o‗ziga xos xususiyatlarga ega. Bularga fermentlarning termolabilligi,
spetsifikligi, muxit pH i ning o‗zgarishga nisbatan sezuvchanligi, aktivator va ingibitorlarning tasiriga
moyillish kiradi. Fermentlarning tasiri va ularning aktivligi reaksiyada ishtirok etayotgan moddaning
kamayishiga yoki hosil bulayotgan moddaning ortib borishga qarab belgilanadi. Odatda fermentativ
preparat sifatida o‗simlik to‗qimalarining shiralaridan foydaniladi, Bunday shiralarda fermentlar erigan
holda bo‗ladi. Xozirga qadar malum bo‗lgan fermentlar 6 sinfga bo‗linadi:
1.
Oksidoreduktazalar - oksidlanish va qaytarilish reakdiyalarini katalizlaydi.
144
2.
Transferazalar - malum kimyoviy gruppalarni bir birikmadan ikkinchi birikmaga ko‗chirilishini
taminlaydi.
3.
Gidrolazalar - murakkab organik birikmalarning suv yordamida parchalanish reakdiyalarini
katalizlaydi.
4.
Liazalar - substratdan suv ishtiroksiz malum gruppalarning ajralishshsh katalizlaydi. Bu
fermentlar faolligi tufayli yo qushbog‗ hosil bo‗ladi yoki malum gruppalarning kush bog‗larga birikishi
taminlanadi.
5.
Izomerazalar - har xil organik birikmalarning izomer l anish reakdiyalarini katalizlaydi.
6.
Ligazalar ( yoki sintetazalar ) - ATF yoki shunga o‗xshash nukleozid trifosfatlar energiyasini
xisobiga oddiy molekulalardan murakkab birikmalar hosil bo‗lish reaksiyalarini katalizlaydi.
Amilaza fermenti gidrolazalar sinfiga mansub bo‗lib,inson organizmida uglevodlarning
fermentativ gidrolizini amalga oshiradi. Amilaza so‗lakning tarkibida, oshqozon osti bezining
suyuqligida, qonning tarkibida, jigarda, miyada bo‗ladi. Sanoatda amilazaning manbai bo‗lib, undirilgan
don o‗simtalari, achitqilar va mog‗or zamburug‗ining mitseliylari xizmat qiladi.Undirilgan bug‗doy
tarkibidagi α-amilaza fermentini ajratib olish va faolligini aniqlash muhim amaliy ahamiyatga
ega.Kraxmalning fermentativ gidrolizi amilaza ishtirokida amalga oshadi. Amilaza so‗lakning tarkibida,
oshqozon osti bezining suyuqligida, qonning tarkibida, jigarda, miyada bo‗ladi. Sanoatda amilazaning
manbai bo‗lib, undirilgan don o‗simtalari, achitqilar va mog‗or zamburug‗ining mitseliylari xizmat
qiladi.
Amilazaning α- va β- turi ma‘lum. Bular bir-biridan ta‘sir qilish mexanizmi bilan farq qiladi. α-
amilaza ta‘sirida kraxmalning fermentativ gidrolizi dekstrinlar bosqichigacha davom etadi. Bunda
maltoza kam miqdorda hosil bo‗ladi. Bundan keyin β-amilaza ta‘sirida, asosan maltoza hosil bo‗ladi.
Maltoza maltaza fermenti ta‘sirida ikki molekula α-D-glyukozagacha parchalanadi. Bundan tashqari
kraxmalga glyukoamilaza fermenti ta‘sir etishi mumkin. Bu ferment kraxmalni glyukozagacha
parchalanishini katalizlaydi.
Fermentlar oqsil tabiatli moddalar bo‗lgani sababli, ular temperaturaga juda ta‘sirchan bo‗ladi.
Fermentlar uchun optimal temperatura 37-38°C ni tashkil qiladi. Temperaturaning oz miqdorda
ko‗tarilishi, (40-45°C gacha) fermentlarning aktivligini oshiradi. Lekin keyingi qizdirish, ya‘ni 50°C
dan yuqori bo‗lgan temperatura, fermentning aktivligini yo‗qolishiga sababbo‗ladi. Buning sababi,
fermentning oqsil qismi yuqori temperaturada denaturatsiyaga uchrashidir. Past temperaturada esa
ferment o‗z aktivligini yo‗qotmaydi, lekin shu temperaturada aktivligi kamayishi mumkin. Agar
temperatura ferment uchun optimal holgacha ko‗tarilsa, fermentning aktivligi yana tiklanadi.Har bir
ferment ma‘lum pH muhitida optimal aktivlikka ega bo‗ladi. Masalan, pepsin uchun pH 1,5-2,0 ga teng,
amilaza uchun 6,8 -7,0, tripsin uchun 7,8, oshqozon osti bezining lipazasi uchun 7,0-7,8 ga teng
bo‗ladi.Tajribalar shuni ko‗rsatadiki, har hil substratdan ajratib olingan va bir hil reaksiyani
katalizlaydigan fermentlar o‗zining optimal faolligini pH ning har hil ko‗rsatgichlarida namoyon qiladi.
Masalan, shakarqamichda uchraydigan saharazaning optimal ta‘sir qilish pH ko‗rsatgichi 6,2 ga teng,
achitqilardan ajratib olingan saharazaning optimal pH i 4,6-6,0 ga teng. So‗lak amilazasining optimal
pH i 6,8-7,0 ga teng bo‗lsa, unayotgan bug‗doy amilazasining pH i 4,4—4,5 ga teng bo‗ladi.
Ferment faolligiga aktivatorlar va ingibitorlar sezilarli ta‘sir ko‗rsatadi. Bular metallarning
ionlari yoki organik moddalar, ba‘zan esa murakkab birikmalar bo‗lishi mumkin. Aktivatorlar ko‗pgina
mikroelementlar va suvda eruvchi vitaminlar bo‗lishi mumkin.Metallar aktivator sifatida ba‘zi hollarda
fermentlar bilan mustaxkam birikmaydi, ikkinchi hollarda metall fermentning organik strukturasi ichiga
kirib, haqiqiy metalloenzimlarni hosil qilishi mumkin.
Ferment faolligini pasaytiruvchi moddalar spetsifik harakterga ega bo‗lib, ularning ta‘sir qilish mohiyati
qaytar va qaytmas bo‗lishi mumkin. O‗z navbatida qaytar ta‘sir ko‗rsatuvchi ingibitorlar konkurent va
konkurent bo‗lmagan ingibitorlarga bo‗linadi. Nokurent ingibitorlar substrat bilan birikib, fermentning
aktivlik markaziga birlashadi. Masalan, malonat suksinatdegidrogenaza fermentining konkurent
ingibitori hisoblanadi. EDTA va og‗ir metallar (Si , Ng , Ag va boshqalar) konkurent bo‗lmagan
ingibitorlar bo‗lib, iodatsetamid, diizopropilftorfosfat (DFF) esa qaytmas ingibitor hisoblanadi.Spetsifik
ingibitorlar qatoriga quyidagi birikmalar kiradi, antibiotiklar, gerbitsidlar, insektitsidlar va boshqalar.
Ichakning epitelial xujayralari faqatgina monosaxaridlarni so‗rish xususiyatiga egadir. Shuning uchun
xazm qilish jarayoni uglevodlardagi oligo- yoki polisaxarid tuzilishga ega bo‗lgan glikozid bog‗larni
fermentativ gidrolizlanishi bilan bog‗liq bo‗ladi
(1 – rasm).
145
Do'stlaringiz bilan baham: |