Fermentativ reaktsiyalar kinetikasi

3. Fermentlar faolligining boshqarilishi. Fermentlar faolligi boshqariladigan katalizatorlarga mansub ekanligi yuqorida aytilgan edi. Ferment faolligining boshqarilishi ularning turli xil biologik komponentlar yoki yot birikmalar (masalan, dori va zaharlar) bilan o`zaro ta`siri orqali yuzaga keladi hamda ular fermentlarning modifikatorlari yoki regulyatorlari deb ataladi. Modifikatorlarning fermentlarga ta`siri ostida reaktsiya tezlashishi (bunday sharoitda ular aktivatorlar deyiladi) yoki sekinlashishi (bunday sharoitda ular ingibitorlar deyiladi) mumkin.
Fermentlar faolligining boshqarilishi 3 bosqichni o`z ichiga oladi:

1. 
   Hujayra ichki boshqarilishi (substratlar, metabolitlar, aktivatorlar, ingibitorlar, pH, harorat, allosterik fermentlar). Bunday boshqarish avtomatik kechadi.
   
2. 
   Gormonal boshqarilish. Oqsil tabiatli gormonlar va aminokislota hosilalari hujayraviy fermentlarni adenilatsiklaza tizimi orqali, steroid gormonlar va tiroksin gen darajasida fermentlar sintezini jadallashtiradi.
   
3. 
   Nerv tizimi orqali boshqarilish
   

Fermentlarning faollanishi. Modifikator ta`siridan so`ng yuzaga keladigan bioximiyaviy reaktsiyaning tezlashganligi asosida fermentlarning faollashuvi aniqlanadi. Faollantiruvchi moddalarning bir guruhini ferment faol markaziga ta`sir etuvchi moddalar tashkil etadi. Unga fermentlarning kofaktorlari va substratlari kiradi. Kofaktorlar (metall ionlari va koferment) murakkab fermentlarning faqatgina struktura elementlari bo`lmasdan ularni faollantiruvchilari hamdir.
Metall ionlari yetarli darajada o`ziga hos faollantiruvchidir. Ko`pchilik fermentlar uchun ko`p hollarda bir emas, balki bir nechta metall ionlari talab etiladi. Masalan, bir valentli kationlarni hujayra membranasi orqali tashib o`tkazuvchi Na⁺, K⁺ - ATF azalar uchun magniy, natriy va kaliy faollantiruvchilari zarur.
Metall ionlari yordamida faollanish turli xil mexanizmlar orqali amalga oshadi. Ayrim fermentlarda ular katalitik qism tarkibiga kiradi. Ko`p hollarda metall ionlari substratning ferment faol markazi bilan o`ziga xos ko`prik hosil qilib bog`lanishini yengillashtiradi. Ba`zi hollarda esa metall ferment bilan emas, balki substrat bilan metallosubstratli kompleks hosil qiladi.
Substratni bog`lash va katalizlashda kofermentlarning o`ziga xosligi ularning fermentativ reaktsiyalani faollashida namoyon bo`ladi.
Substrat ham ma`lum bir miqdor chegarasida faollantiruvchi bo`la oladi. Substrat miqdoriga to`yinishga erishilgandan so`ng ferment faolligi oshmaydi. Substrat fermentning turg`unligini oshiradi va ferment faol markazining zaruriy konformatsiyasida shakllanishini yengillashtiradi.
Ba`zi fermentlarning faollanishi ular molekulasining faol markaziga tegmasdan, modifikatsiyalash yo`li orqali ham amalga oshishi mumkin. Bunday modifikatsiyaning bir nechta usullari mavjud:
- faol bo`lmagan unumi profermentlar yoki zimogenni faollash;
- ferment molekulasiga o`ziga hos modifikatsiyalovchi biror bir guruhni biriktirish yo`li bilan faollash.
- faol bo`lmagan oqsil kompleksini faol fermentga dissotsiyalash yo`li bilan faollash.
Fermentlarning ingibirlanishi.
Fermentativ kataliz mexanizmini tushunishda ingibitorlar katta qiziqish uyg`otadi. Ferment faol markazining kontakt va katalitik qismlarining funktsional guruhlarini bog`lovchi turli xil moddalarni qo`llash katalizda ishtirok etuvchi guruh ahamiyatini tushuntirib beradi. Fermentativ reaktsiyalarning ingibirlanishini o`rganish dori moddalari, zaharli ximikatlarning ta`sir qilish mexanizmlarini o`rganish uchun amaliy ahamiyatga ega.
Ingibitor atamasiga ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo`lish ko`zda tutiladi, chunki uning tagida faqatgina ferment faolligini o`ziga hos pasaytiruvchi modda to`g`risida gap boradi. Reaktsiyaning tormozlanishi faqat ingibitorga bog`liq emas. Chunki istalgan denaturatsiyalovchi moddalar ham fermentativ reaktsiyani pasaytirishi mumkin. Denaturatsiyalovchi modda ta`siri bo`lgan holatda «ingibirlanish» emas, balki «faolsizlanish» to`g`risida gap borsa, to`g`riroq bo`ladi. Ko`pincha, moddalar kichik miqdorlarda ingibitor, ko`p miqdorda esa inaktivator bo`lib hisoblanadi. Shuning uchun bunday tarzda ikki guruhga bo`lish ma`lum darajada shartlidir.
Ingibitorlar avvalo ferment bilan mustahkam bog`lanishdek umumiy belgisi bilan ajralib turadi. Bunday belgisiga ko`ra ingibitorlar 2 guruhga bo`linadi: 1) qaytar va 2) qaytmas. Fermentni 2 guruhdan qaysi biriga mansubligi dializ yoki fermentning ingibitorli eritmasini ko`p suyultirishdan so`ng ferment faolligining qayta tiklanish mezoniga asosan aniqlanadi. Qaytmas ingibitorlar ferment bilan mustahkam bog`lanadi va bunday jarayondan so`ng ferment faolligi qayta tiklanmaydi.
2, Mayklis - Menten tenglamasi , fermentativ kinetikaning eng taniqli modeli tenglamasi , ferment tomonidan katalizlangan reaksiya tezligining substrat kontsentratsiyasiga ma'lum umumiy qabul qilingan taxminlarga bog'liqligini tavsiflaydi . Tenglama fizik- kimyogarlar Leonor Mixaelis va Mod Leonora Menten nomlari bilan nomlangan bo'lib, ular 1913 yilda fermentativ kinetikaning matematik tahlilini o'tkazgan maqola nashr etgan [1] . Mayklis - Menten tenglamasi , fermentativ kinetikaning eng taniqli modeli tenglamasi , ferment tomonidan katalizlangan reaksiya tezligining substrat kontsentratsiyasiga ma'lum umumiy qabul qilingan taxminlarga bog'liqligini tavsiflaydi . Tenglama fizik- kimyogarlar Leonor Mixaelis va Mod Leonora Menten nomlari bilan nomlangan bo'lib, ular 1913 yilda fermentativ kinetikaning matematik tahlilini o'tkazgan maqola nashr etgan
ferment-substrat kompleksining fermentga va asl substratga parchalanish reaktsiyasining tezlik konstantasi, bu ferment-substrat kompleksi hosil bo'lishi reaktsiyasining tezlik konstantasi vф ferment-substrat kompleksining fermentga va mahsulotga parchalanish reaktsiyasining tezligi konstantasidir (reaksiya tezligi uchun tenglamani keltirib chiqarishni quyida ko'ring). Mayklis konstantasi son jihatidan reaksiya tezligi maksimal darajaning yarmiga teng bo'lgan substrat kontsentratsiyasiga teng,

3. Har qanday ekotizim ma'lum bir ierarxik tuzilishga buyurtma berilishi mumkin bo'lgan chiziqsiz o'zaro ta'sir qiluvchi quyi tizimlardan iborat. Komponentlar yoki kichik to'plamlar katta funktsional birliklarga birlashtirilganda, ushbu yangi birliklar tarkibiy qismlarida mavjud bo'lmagan xususiyatlarga ega bo'ladi.Ekologik darajadagi yoki ekologik birlikning bunday sifat jihatidan yangi "paydo bo'ladigan" xususiyatlari bu tarkibiy qismlarning xususiyatlarining oddiy yig'indisi emas. Natijada, murakkab ekotizimlarning dinamikasini ularning quyi tizimlarga bo'linishi va keyinchalik ushbu kichik tizimlarni ajratib o'rganish orqali o'rganish imkonsizligi, chunki bu holda o'rganilayotgan tizimning yaxlitligi bilan belgilanadigan xususiyatlar muqarrar ravishda yo'qoladi.