Biologik kimyo

3.1. Fermentlarning strukturasi, funktsional tuzilishi va ta’sir etish mexanizmi
Fermentlar, ularning xossalari. Fermentlar oqsil tabiatli biologik

katalizatorlardir. ―Ferment‖ atamasi (lat. fermentum – achish) XVII asr boshlarida gollandiya olimi Van Gelmont tomonidan taklif etilgan va u spirtli bijg`ishiga qo`llanilgan. Dastlabki davrda ferment so`zi faqat achish jarayoni bilan bog`liq holda qaralgan hamda ta’siri tirik organizm bilan bog`liq, degan xulosaga kelingan. Hujayradan tashqarida ta’sir etadigan biokatalizator, Kyune tomonidan 1878 yilda fanga kiritilgan enzim (yunoncha enzym – ―achitqi ichida‖ degan ma’noni bildiradi) nomi bilan yuritila boshlandi. 1897 yili Byuxner hujayradan glyukozani tirik achitqilar singari etil spirti va karbonat angidridga parchalaydigan erkin achitqi ekstrakti olgandan so`ng ferment va enzim nomlari orasidagi farq yo`qoldi. Hozirgi vaqtda ferment va enzim so`zlari to`la sinonim bo`lib, adabiyotda har ikkala atama deyarli teng, bir xil ma’noda qo`llaniladi.

Hozirgi vaqtda fermentologiya (enzimologiya) – bioximiyaning muhim qismi bo`lib, uning yutuqlaridan amaliy tibbiyot, farmasiya, oziq-ovqat sanoati va xalq xo`jaligining boshqa sohalarida keng foydalaniladi.

Ma’lumki, kimyoviy reaktsiyani borishi boshlang`ich va oxirgi

mahsulotlarning erkin energiyalari orasidagi farq bilan belgilanadi. Agar boshlang`ich moddada mahsulotga nisbatan erkin energiya yuqori bo`lsa, ya’ni

0. 
   G manfiy, bunda reaktsiya o`zi borishi mumkin (ekzergonik reaktsiya). Erkin energiyaning aksincha bo`lgan qiymatlarida endergonik reaktsiya kuzatilib, uning borishi uchun energetik imkoniyat yetishmaydi va u boshqa bir ekzergonik reaktsiya bilan bog`langan holda o`tadi. Bunda reaktsiyaning umumiy energetik balansi musbat bo`ladi. Lekin ekzergonik reaktsiya energetik imkoniyati mazkur reaktsiya tezligini anglatmaydi. Masalan, benzinning kislorod ishtirokida yonishi keskin ekzergonik reaktsiya hisoblanadi, ammo benzin uglevodorodlarini odatdagi haroratda kislorod ishtirokida oksidlanishi deyarli sezilmaydi.
   

82

Fermentlar faollanish energiyasini pasaytirish bilan kimyoviy reaktsiyalarni tezlatadilar. Kataliz haqidagi tushunchalarga binoan, molekulalar reaktsiyaga kirishish oldidan ―faollashgan holat‖ deb ataluvchi konfigurasiya davrini o`tishi lozim. Bunday holatda molekulalar normal sharoitdagiga nisbatan ortiqroq energiyaga ega bo`ladi. Bu energiya faollanish energiyasi deb atalib, kimyoviy reaktsiya sur’atini aniqlovchi asosiy omildir. Reaktsiyaning faollanish energiyasi qancha yuksak bo`lsa, uning sur’ati ham shuncha sekin va aksincha, faollanish energiyasi qanchalik kam bo`lsa, reaktsiya ham shu qadar tez boradi. Faollanish

energiyasi molekulalarining yaqinlashishi va		reaktsiyaga	kirishuviga to`sqinlik
qilib turadigan kuchlar (energetik to`siq) ni		yengish	uchun	zarur. Demak,
reaktsiyaga shu reaktsiyaning energetik	to`sig`idan ortiqroq energiyaga ega
bo`lgan molekulalar kirishadi. Faollashgan molekulalalrning soni				qancha ko`p
bo`lsa, reaktsiya sur’ati ham shunchalik	tez	boradi. Molekulalarni faollantirish

uchun energiya (issiqlik, yorug`lik) sarf qilinishi kerak, masalan, benzinni yoqish. Katalizatorlarning vazifasi faollanish energiyasini pasaytirishdan iborat. Katalizator bunday reaktsiyani faollanish energiyasi past bo`lgan boshqa aylanma yo`nalish bilan bajaradi. Ferment ta’sir mexanizmining hozirgi zamon tushunchasiga muvofiq, katalitik reaktsiyada avvalo enzim (E) ta’sir etadigan substrat bilan (S) ferment substrat kompleksini hosil qiladi. So`ngra bu kompleks reaktsiya mahsulotlariga (M) parchalanib, ferment erkin holda ajralib chiqadi:

E+S↔E+M

Bunda faollanish energiyasini kamayishi, reaktsiyani shu darajada

tezlashtirdi degan xulosa chiqarmaydi. Faollanish reaktsiyasining kamayishi reaktsiya sur’atini ancha oshirib yuborishi mumkin. Har bir ferment har bir katalizator singari reaktsiyani tezlatishda ma’lum bir chegaraga ega.

Demak, ferment boshlang`ich modda va reaktsiya mahsulotining erkin energiyasini o`zgartirishga ta’sir etmaydi.