Biologik kimyo

Fermentlarning tasnifi va nomlanishi. Hozirgi vaqtda fermentlarni ikki xil nomlash qabul qilingan: ishchi va sistematik. Fermentlarning ishchi yoki rasional nomi enzim ta’sir etadigan modda (substrat) yoki reaktsiya nomining oxiriga aza qo`shimchasini qo`shish bilan tuziladi. Binobarin aza bilan tugaydigan so`zlar,

albatta, ma’lum bir ferment nomini eslatadi. Masalan, oqsil (protein)ni parchalovchi ferment - proteinaza, gidrolizni tezlatuvchi ferment - gidrolaza, oksidlovchi ferment - oksidaza deb aytiladi. Shunga o`xshash kraxmal (amylum), yog` (lipos), glikozid, peroksid, siydikchil (urea) ga ta’sir etuvchi fermentlar amilaza, lipaza, glikozidaza, peroksidaza, ureaza deb ataladi. Ayrim fermentlarning ilmiy adabiyotlarga kirib qolgan trivial (tarixiy) nomlari ham saqlangan, masalan pepsin, tripsin, papain va boshqalar.

Fermentlarning sistematik nomlanishi nisbatan murakkabroq. Bunda fermentning umumiy tasnifi uning kimyoviy tuzilishi yoki biokimyoviy vazifasiga, ya’ni ferment ta’sir etadigan reaktsiya xarakteriga, katalizlaydigan kimyoviy reaktsiya turiga, substrat nomiga aza qo`shimchasi qo`shilgan yig`indi nom bilan ataladi:

L-laktat : NAD⁺ → Oksidoreduktaza

I substrat II substrat kimyoviy o`zgarish turi

Ferment katalizlaydigan reaktsiyaga muvofiq tasniflanganda uziladigan bog`lar va ko`chiriladigan guruhlar xarakterini yoki ferment ta’sir etadigan substratlarning kimyoviy tabiatini asos qilib olinadi. Sistematik nom faqat yaxshi o`rganilgan fermentlarga beriladi.

Hozirgi vaqtda fermentlarning dunyo bo`yicha qabul qilingan umumiy tasnifi va indeksasiyasi bor. Xalqaro Biokimyogarlar jamiyati assambleyasi tomonidan 1961 yili Moskvada ma’qullangan tasnifga ko`ra barcha fermentlar 6

118

sinfga bo`linadi. 1961 yildan boshlab ferment nomenklaturasiga o`zgartirish kiritilib, keyingi ma’lumotlar bilan to`ldirib borish uchun doimiy qo`mita tuzilgan.

6 sinfga taqsimlangan ferment qat’iy belgilangan tartib raqamiga ega:

1.	Oksidoreduktazalar	4. Liazalar
2.	Transferazalar	5. Izomerazalar
3.	Gidrolazalar	6. Ligazalar (sintetazalar)

Har bir sinf nomi ferment katalizlaydigan reaktsiya turini belgilaydi. Bunga binoan ferment ishtirokida boradigan reaktsiyalar ham 6 turdan iborat. Sinflar kichik sinflarga, ular esa o`z navbatida eng kichik sinflarga bo`linadi. Kichik sinf ferment ta’sir etadigan substratning kimyoviy guruhi tabiatini aniqlasa, eng kichik sinf ferment ta’sir ko`rsatadigan substrat bog`ining tabiatini yoki reaktsiyada ishtirok etadigan akseptor tabiatini yanada aniqlashtiradi.

Tasniflash tizimida har bir ferment uchun nuqtalar yordamida ajratilgan, 4 ta kodli sondan iborat maxsus shifr beriladi, masalan:

Laktatdegidrogenaza

1. 1.

1. 27

Sinf tartib raqami

Kichik sinf

Kenja

sinf

Kenja

sinfdagi tartib raqami

Fermentlarning

sinflarga

bo`linishi

va

ularning

tasnifi.

0. 
   Oksidoreduktazalar - oksidlanish –qaytarilish reaktsiyalarini katalizlaydigan fermentlar. Bu sinfga barcha degidrogenazalar, oksidazalar, peroksidazalar, sitoxromreduktazalar kiradi. Oksidoreduktazalar 17 ta kichik sinfga bo`linadi.
   

Oksidoreduktazalar ta’sirida oksidlanadigan substrat vodorod donori sifatida qaraladi. Shu sababdan bu sinf fermentlari degidrogenazalar yoki reduktazalar deb aytiladi. Agar kislorod akseptor vazifasini o`tasa oksidaza atamasi qo`llaniladi. Bu

fermentlarning sistematik nomi quyidagicha tuziladi: donor:akseptor – oksidoreduktaza.

119

Oksidoreduktazalar vodorodning ko`chirilishi, elektronlarning tashilishi; molekulyar kislorod, gidroperoksid va boshqa oksidlovchi moddalar bilan oksidlanish reaktsiyalarni kataliz qiladi. Ayrim fermentlarning nomi quyidagicha tuziladi: donor (guruhni beruvchi) va akseptor (guruhni qabul qilib oluvchi) oksidoreduktaza. Masalan, alkogol: NAD – oksidoreduktaza; L-aminokislota; O<sub>2</sub> – oksidoreduktaza. Oksidoreduktazalar ta’sir etadigan kimyoviy bog`lar va

molekulalar (donor) xarakteriga qarab kichik sinflarga va har bir kichik sinf akseptor xarakteriga qarab eng kichik sinflarga bo`linadi. Oksidoreduktazalar-fermentlarning eng katta sinfidir. Oksidoreduktaza vakillari, asosan, quyidagi guruhlarga kiradi:

Degidrogenazalar – substrat oksidlanishida vodorod (proton va elektron) ajratilishi (degidrogenlanish) bilan boradigan barcha reaktsiyalarni katalizlaydi. Donordan ajralib chiqayotgan vodorod turli akseptorlarga ko`chiriladi:
H H
R + R¹₁ R+R¹

H H

Vodorod aktseptori sifatida ko`pincha NAD va NADF ishtirok etadi. NAD

va NADF ning oksidlangan shaklini - NAD⁺ va NADF⁺, vodorod atomlari

qo`shilgandan so`ng qaytarilgan koeffitsiyentini NADH + H⁺ va NADFH + H⁺ tarzida ifodalash qabul qilingan. Masalan:

Alkogol + NAD⁺ Aldegid + NADH + H⁺

Oksidazalar – agar vodorod donordan bevosita kislorodga ko`chirilsa, reaktsiyani katalizlovchi fermentga oksidaza deb ataladi. Ular qatoriga aldegidoksidaza, glyukozooksidaza, aminokislotalar oksidazalari va ba’zi boshqa flavinli fermentlar kiradi. Masalan:

α-aminokislota + O₂ → 2-oksikislota + NH₃ + H₂O₂

Sitoxromlar – oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida elektron tashish vazifasini bajaradigan fermentlar. Masalan, sitoxromoksidaza eletkronni

120

sitoxromlardan molekulyar kislorodga ko`chiradi. Tarkibida gem saqlovchi peroksidaza va katalaza nafas olish jarayonining qo`shimcha fermentlari hisoblanadi. Ular oksidlanishdan hosil bo`lgan zaharli H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> - moddani zararsizlantiradi. Bu vazifani bajarishda peroksidaza substrat vodorodini gidroperoksidga ko`chiradi.
H
R +H₂O₂→ 2H₂O+R
H

Katalaza esa gidroperoksidning suv va molekulyar kislorodga parchalanishini tezlatadi:

2H₂O₂ → 2H₂O+O₂

0. 
   Transferazalar turli kimyoviy guruhlar va qoldiqlarning bir substrat
   

(donor)dan boshqasi (aktseptor)ga ko`chirilishini katalizlaydi. Transferazalar ko`chiradigan guruhlar qurilishiga qarab 8 ta kichik sinfga bo`linadi. Ular ko`chiradigan radikallar tabiati har xilligi tufayli bu sinfga kiradigan fermentlarning ahamiyati va soni yil sayin ortib bormoqda. Transferazalar amino, fosfat, metil, sulfgidril guruhlarini, kislota, glikozil, aldegid va keton, bir uglerodli qoldiqlarning ko`chirilishini ta’minlab, ko`pchilik metabolik jarayonlarda ishtirok etadi. Transferaza fermentlarining sistematik nomi quyidagicha tuziladi: donor-

aktseptor – ko`chiriladigan guruh – transferaza. Masalan, ATF: atsetat-fosfotransferaza; atsetil-KoA; L-glutamat-N-atsetiltransferaza va hokazo.

Transferazalar ham oksidoreduktazalarga o`xshash keng tarqalgan fermentlardir. Ular turli xil moddalarning o`zaro o`zgarishi, monomerlar sintezi, tabiiy va yot birikmalarni zararsizlantirilishida ishtirok etadi.

Transferazalar sinfiga quyidagi asosiy ferment guruhlari kiradi:

Aminotransferazalar (transaminazalar) – NH₂ guruhini bir moddadan

ikkinchi moddaga ko`chiradi:
R		R^1		R		R^1
H–C–NH2 +C=O				C=O+H–C–NH2
COOH		COOH		COOH		COOH

121

Fosfotransferazalar – fosfat guruhini bir molekuladan ikkinchi molekulaga ko`chiruvchi fermentlar ,ular bir necha turdagi reaktsiyalarni katalizlaydi. Masalan, fosfat qoldig`ini fosfatli makroergik birikmadan boshqa birikmalarga ko`chiruvchilar (kinazalar), makroergik bo`lmagan birikmalar tarkibidagi fosfat qoldig`i o`rnini o`zgartiruvchi fermentlar – fosfomutazalar va nukleotidil transferazalar:

R – H₂PO₃ + R¹H RH + R¹ – H₂PO₃

Atsiltransferazalar (transatsilazalar) – atsil (karbon kislota qoldig`i) ni

koenzim A ishtirokida ko`chiruvchi fermentlar. Reaktsiyaning umumiy

ko`rinishida quyidagicha:

R–C–R¹+R¹¹–H R–C–R¹¹+R¹H

Glikoziltransferazalar – qand qoldiqlarini turli aktseptorlarga ko`chiradi. Metiltransferazalar – donordan metil guruhni ko`chirish orqali biologik

metillashda qatnashadi.

Transaldolaza va transketolazalar – transketolaza glikoaldegidni, transaldolaza esa dioksiatsetonni bir aldegiddan ikkinchi aldegidga ko`chiradi. Har ikkala ferment fotosintez jarayonida, pentoza fosfatlarning oksidlanishli almashinuvlarida muhim rol o`ynaydi.


3.Gidrolazalar – molekula ichki bog`larining gidrolitik parchalanishini tezlatadi. Bular 11 ta kichik sinflarga – murakkab efirlar, glikozidlar, oqsillar, peptidlar, amidlarni parchalovchi fermentlarga bo`linadi.
R–CH–CO–NH–CH–COOH ^dipeptidaza→ R–CH– COOH + R– CH–COOH

│	│	+H	2	O	│	│
CH3	R				CH3	NH2
Dipeptid					Aminokislotalar

122

Gidrolazalarni nomlanishi quyidagicha: substrat + gidrolaza. Masalan, peptidgidrolaza, atsetilxolingidrolaza va hokazolar. Bu sinf fermentlarini ham transferazalarga kiritish mumkin, chunki gidroliz jarayonini donor vazifasini bajaradigan substratning spetsifik guruhini aktseptor vazifasini bajaradigan suv molekulasiga o`tkazilishi, deb qarash mumkin. Suv fermentlar ta’sir etishida aktseptor sifatida asosiy o`rinni egallaydi, shuning uchun ham gidrolazalar alohida sinfga ajratilgan.

Quyidagi gidrolaza vakillari kichik sinflarga taqsimlanadi:

Esterazalar –o`ziga xos fermentlar guruhi. Murakkab efir bog`larining gidrolizini katalizlaydi va ko`pchilik efirlarga suv biriktirib, ularni bir xil tezlikda parchalaydi:

R–C–O–R¹ +HOH RCOOH+R¹OH

Glikozidazalar- N-glikozid bog`larini uzuvchi fermentlar. Glikozidazalar sodda glikozidlarni, oligo- va polisaxaridlarni parchalaydi. Masalan, α- va β-amilazalar polisaxariddagi 1,4-glikozid bog`larni gidrolitik yo`l bilan uzadi.


Peptidazalar- guruhiga oqsil peptid bog`idagi –C – N aloqalarni uzuvchi amidaza, amidinaza fermentlar va boshqalar kiradi. Peptidazalar asosan yirik oqsil molekulalariga ta’sir etadi, kichik peptidlarni aminokislotalargacha parchalaydi.

Hazm qilish organlari fermentlari, lizosoma va hujayra organoidlari tarkibidagi yirik molekulalarni parchalaydigan fermentlar gidrolazalar hisoblanadi.

0. 
   Liazalar – suv biriktirmasdan yoki oksidlanishsiz substrat bog`larini uzadigan reaktsiyalarni katalizlovchi fermentlar.
   

CH3 – C – COOH