Fermentning substrat bilan ta'sirlashuvi faol markaz yordamida amalga oshiriladi, odatda bu markaz ferment molekulasining katta bo'lmagan qismi bo'lib, unda ikkita zona: bog'lovchi va katalitik zonalar mavjud. Faol markaz tarkibiga polipeptid zanjirning alohida qismlari va kofaktorlar kiradi (6-rasm).
1 махсул отлар фермент
Махсулот 2
Фермент-субстрат комплекси
Фермент-субстрат
фаолл аштирилган
комплекси
6-rasm. Ferment - substrat oraliq birikmasi (kompleks) hosil bo'lishi sxemasi.
Fermentlarning 3000 ga yaqin turi mavjud bo'lib, ularning kam qismigina o'rganilgan. Zamonaviy klassifikachiya bo'yicha fermentlar 6 sinfga bo'linadi. Biz ulardan faqat oziq-ovqat texnologiyasida va ovqatlanishda muhimroq bo'lganlarini batafsil ко'rib chiqamiz.
Oksidoreduktazalar yoki oksidlovchi- qaytaruvchi fermentlar. Bu 180-200 fermentdan tashkil topgan katta guruhdir. Oksidoreduktazalar turli kimyoviy moddalarning oksidlanishi yoki qaytarilishini katalizlaydi. Misol uchun, bu sinfga kiruvchi alkogoldegidrogenaza fermenti sirka aldegidni etil spirtiga qaytarilishni katalizlaydi va spirtli bijg'ish jarayonida katta o'rin tutadi.
50
Lipoksigenaza fermenti to'yinmagan yog' kislotalarini va ularning murakkab efirlarini havo kislorodi bilan oksidlaydi. Ferment ta'siri un va yormaning taxirlanishi sabablaridan biri hisoblanadi. U o'simlik mahsulotlarini quritish va saqlash paytida karotinoidlarning buzilishida ishtirok etadi.
Monofenolmonooksigenaza fermenti tirozin aminokislotasini oksidlab, qoramtir rangdagi melaninlarni hosil qiladi. Javdar nonining qoramtir rangda bo'lishi, makaronni quritish paytida qorayishi shu fermentning ta'siri natijasi hisoblanadi.
Transferazalar. Bu guruhdagi fermentlarning vakillari turli xil guruhlarni bir molekuladan ikkinchi molekulaga o'tkazishni (ko'chirishni), masalan fosforlash, qayta aminlash jarayonlarni katalizlaydi. Bu fermentlar xujayralarda sodir bo'ladigan turli murakkab biokimyoviy jarayonlarda ishtirok etadi.
Gidrolazalar. Bu guruh fermentlari ovqatni hazm qilinishida va oziq-ovqat texnologiyasi jarayonlarida o'ziga xos muhim o'rin tutadi. Ularga oqsillar va peptidlarning gidrolizini katalizlaydigan proteolitik fermentlarning katta guruhi kiradi. Ovqatni hazm qilish biokimyosida proteolitik fermentlar katta ahamiyatga ega. Bu fermentlar (pepsin ximiotripchin, aminopeptidaza, karboksipeptidaza va boshqalar) oqsil molekulasini ovqat hazim qilish trakti bo'ylab harakatlanishi paytida depolimerizachiyalaydi, ya'ni yuqori molekulyar organik birikmalardan past molekulyar birikmalarni hosil qiladi. Proteolitik fermentlar go'shtni qayta ishlashda, non pishirishda boradigan jarayonlarga qatnashadi. Шаг yordamida go'sht va teri yumshatiladi, pishloq tayyorlanadi. Proteazalar ta'siri juda turlicha. Bir xil proteazalar peptid bog'larini oqsil molekulasi ichida - endopeptidazalar va uning molekulalarini oxirida parchalaydi (ekzopeptidazalar), ya'ni aminokislotalarni N -yoki S- uchlardan (bog'dan) ajratib oladi, boshqalari esa faqat alohida aminokislotalar o'rtasidagi peptid bog'larini parchalaydi. Masalan, tripsin lizin (Liz) yoki arginin (Arg) va boshqa aminokislotalar o'rtasidagi peptid bog'ini parchalaydi, pepsin - gidrofob radikalli aminokislotalar o'rtasidagi, masalan valin (Val) va leychin (Ley) o'rtasidagi peptid bog'ini parchalaydi. Ximotripsin fermenti triptafan tirozin va boshqa aminokislotalar o'rtasidagi peptid bog'larini gidrolizlaydi (sxemaga qarang).
Oqsil molekulasini to'la gidrolizlash uchun fermentlarning to'liq to'plami kerak. Rennin (shirdon fermenti) sutni tvorogga aylantiradi. Bu fermentdan pishloqlar tayyorlashda foydalaniladi.
Gidrolaza guruhining vakillari bo'lib karbog'idrazalar hisoblanadi, ularning ichida a-glikozid bog'larni disaxaridlarga (maltozaga) parchalovchi maltaza, saxarozani glyukoza va fruktozaga parchalovchi invertaza muhim o'rin egallaydi. Amilazalar - kraxmalni gidrolizlab dekstrinlar va maltoza hosil qiluvchi fermentlar guruhidir. Та'sir etish tavsifiga qarab amilaza a - amilaza, p- amilaza va glyukoamilaza kabi turlarga bo'linadi.
a - amilaza va p- amilaza alohida kraxmalni yoki glikogenni to'la gidroliz qila olmaydi. Шаг birgalikda ta'sir qilganida gidrolizni 95% ga etkazadi. a -glyukoamilaza kraxmalni gidrolizlab asosan glyukoza va oz miqdorda dekstrinlar hosil qiladi. Sellyulaza sellyulozani, gemisellyulaza - gemisellyulozani gidrolizlaydi. Pektin moddalarining gidrolizi peptolitik fermentlar ishtirokida sodir bo'ladi. Ulardan
51
foydalanish mahsulot chiqishini oshirishga va meva - rezavor sharbatlarini oqartirishga (tindirishga) imkon yaratadi. Polisaxaridlarni gidproliz qiluvchi fermentlar ayniqsa amilazalar nonvoylikda, qandli moddalar texnologiyasida, spirt ishlab chiqarish texnologiyasida muhim o'rin tutadi.
Gidrolazalarga lipaza ham kiradi, u yog'lar gidrolizini katalizlab, erkin yog' kislotalari va glicherin hosil qiladi. Bu jarayon don va don mahsulotlarini, yog'li va hayvon xom ashyolarini saqlashda katta ahamiyatga ega.
Liazalar. Bu fermentlar uglerod atomlari, uglerod va kislorod, uglerod va azot, uglerod va galogen atomlari orasidagi parchalanish reakchiyalarini katalizlaydi. Bu guruh fermentlariga karbonat angidrid - CO2 molekulasini organik kislotalardan ajratib oluvchi dekarboksilazalar kiradi.
Izomerazalar. Bu guruh fermentlari bir molekula organik birikmalar atrofida bo'ladigan struktura o'zgarishlarini katalizlaydi. Ulardan glyukoza-fruktoza qiyomlarini tayyorlashda foydalaniladi.
Ligazalar. Bu fermentlar C-O, C-S, C-N, C-C bog'larini hosil bo'lishini katalizlaydi. Aminokislotalarning o'zgarishida (asparagin sintetaza, glutaminsintetaza va karboksilaza) va organik birikmalarning uglerod zanjirini chiqarib tashlashda qatnashuvchi fermentlar aynan shu guruhga qarashlidir.
Ayni paytda bir qator ferment preparatlarini sanoatda ishlab chiqarish yo'lga qo'yilgan. Ulardan oziq-ovqat sanoatida foydalanish texnologiyani takomillashtirishga, yangi mahsulotlarni va katta iqtisodiy samaradorlikni olishga imkon yaratadi.
Takrorlash uchun savollar Oqsil moddalar, ularning tuzilishi, xossalari. Oqsillar suvli eritmalarining
cho'kishga chidamligi deganda nimalarni tushunasiz?
Oqsillarning oziqaviy qiymati nima va u qaysi omillar bilan belgilanadi?
«Ideal» oqsil deganda nimani tushunasiz?
Qaysi mahsulotlar biologik qiymatli oqsillar man'bai hisoblanadi?
Oqsillar inson organizmida qanday vazifalarni bajaradi?
Texnologik ishlov berish vaqtida oqsillarning hazm bo'luvchanligi qanday
o'zgaradi?
Fermentlar, ularning oziq-ovqat sanoatidagi ahamiyati, fermentlarning
substratligi haqida nimalarni bilasiz? Tayanch iboralar
Aminokislotalar; aminokislota skori; oqsilning strukturasi; proteinlar; gidrotachiya; denaturachiya; ko'pik hosil qilish; essenchial aminokislotalar; «ideal» oqsil; noananaviy oqsillar; fermentlar.
52
MA'RUZA №7
OZIQ-OVQAT XOM ASHYOLARINING ASOSIY KOMPONENTLARIVA
ULARNI SAQLASH VA QAYTAISHLASH JARAYONIDAGI
O'ZGAMSHLAM. UGLEVODLAR
Ma'ruza mashg'ulotida ko'riladigan savollar Uglevodlarning umumiy tavsifi va fiziologik ahamiyati.
Uglevodlarning tuzilishi, tasnifi va xossalari.
Mono- va oligosaxaridlarning inson oziqasidagi ahamiyati.
Hazm bo'ladigan va hazm bo'lmaydigan polisaxaridlar.
1. Skurixin I.M., Nechaev A.P. Vse о pishe s tochki zreniya ximika, -M.: Visshaya shkola, 1991.-s. 41-59.
Uglevodlar - organik birikmalarning keng sinfi hsoblanadi. Tirik organizmlarning hujayralarida uglevodlar energiya manbai va akkumulyatorlar vazifasini bajaradi. O'simliklarda (quruq moddalarning 90% oqsillar ulushini tashkil qiladi) va ayrim hayvonlarda (quruq moddalarning 20% gacha) tayanch materiali (skelet) rolini bajaradi; ko'plab munim tabiiy birikmalar tarkibiga kiradi, bir qator biokimyoviy reakchiyalarni rostlovchilar sifatida ishtirok etadi. Uglevodlar oqsillar va lipidlar bilan birikib, murakkab yuqori molekulyar komplekslarni hosil qiladi, bu komplekslar hujayra strukturasining, o'z navbatida tirik materiyaning asosi bo'lib hisoblanadi. Ular tabiiy biopolimerlar - irsiy informachiyani uzatishda qatnashuvchi nuklein kislotalar tarkibiga kiradi. Uglevodlar o'simliklarda fotosintez paytida hosil bo'lab, bunda quyosh nuri ta'sirida xlorofill havodagi karbonat angidrid gazini yutadi. Hosil bo'lgan uglevodlar o'simik hujayrasida to'planadi, kislorod esa atmosferaga tarqaladi. Uglevodlar uglerodni tabiatda aylanishidagi birinchi organik modda bo'lib hisoblanadi.
Uglevodlarning tuzilishi, tasnifi va xossalari. Barcha uglevodlar ikki guruhga: oddiy va murakkab uglevodlarga bo'linadi. Oddiy uglevodlar deb, gidrolizlanmaydigan va yanada oddiyroq birikmalar hosil qilmaydigan uglevodlarga aytiladi. Bu moddalardan ko'pchiligining tarkibi umumiy CnH2nOn formulaga mos keladi, ya'ni ularda uglerod atomlarining soni kislorod atomlarining soniga teng. Oddiy uglerodlar hosil qilib gidrolizlanadigan uglevodlar murakkab uglevodlar (polisaxaridlar monozalar) deyiladi.
Ularda uglerod atomining soni kislorod atomlari soniga teng emas. Murakkab uglevodlar tarkibi, molekulyar massasi, binobarin, xossalari bo'yicha ham juda turlicha. Ular ikki guruhni tashkil qiladi: pastmolekulyar (shakarsimon yoki oligosaxaridlar "oligos"-grekcha so'z bo'lib, kichik kamsonli degan) va yuqori molekulyar (shakarsimon bo'lmagan polisaxaridlar). Shakarsimon bo'lmagan
53
polisaxaridlar - yuqori molekulyar massali birikmalar bo'lib, ularning tarkibiga yuz minglab oddiy uglevodlarning qoldiqlari kirishi mumkin. Oddiy uglevodlar -monozalarning molekulalari uglerod atomlarining sonini saqlaydigan tarmoqlanmagan uglerod-uglerod zanjirlaridan tuzilgan. O'simlik va hay von organizmlari tarkibida 5 va 6 uglerod atomli monozalar - pentozalar va geksozalar kiradi.
Uglerod atomlarida gidroksil guruhlar joylashgan, ulardan biri esa aldegid (aldoza) yoki keton (ketoza) guruhigacha oksidlangan:
н о
Ml
с
H-2C*-OH
н-ъс*-он
H-4C*-OH
H О
Ml С
H-2C * -ОН НО-3С*-Н Н -4 С * -ОН
Н-5С*-ОН
СН2ОН
С=О
НО-С*-Н Н -С*-ОН Н -С*-ОН
H25COH D - рибоза (алдопентоза)
6СН2ОН D - глюкоза (алдогексоза)
СН2ОН D - фруктоза (кетогексоза)
Suvli eritmada, shujumladan hujayrada monozalar achielik (aldegid-keton) shakllardan chiklik (furanoza, piranoza) shakllarga o'tadi va aksincha. Bu jarayon dinamik izomeriya -tautomeriya nomini olgan. Monozalar molekulalari tarkibiga kiruvchi chikllar 5 atomdan (ulardan 4 tasi uglerod va 1 tasi kislorod) tuzilgan bo'lishi mumkin - ular furanozali chikl nomini olgan, agar chikllar 6 atomdan tuzilgan bo'lsa (5 atom uglerod va 1 atom kislorod) piranozali chikllar deyiladi.
Quyida juda keng tarqalgan monosaxarlar - glyukoza va fruktozalar uchun aldegidli, ketonli va chiklik shakllar keltirilgan: