|
Fermentlar ta’sirining o`ziga xosligi. Katalitik reaksiyalar uchun o`ziga xoslik bo`lishi shart. Fermentlarning s’etsifikligi (o`ziga xosligi) oqsil molekulasining strukturasiga uning ma’lum qismlari bilan substratning tegishli guruhlari o`trasida kimyoviy aloqalar o’pO’atilishiga bog`liq. Fermentlarning s’etsifikligi masalasi ancha nozik bo`lib, ular chuqur ma’noga ega. Har bir ferment faqat ma’lum substratga yoki molekulada kimyoviy bog`ning ma’lum turigagina ta’sir etadi. Ferment substratga kalit qulfga tushganday muvofiq kelishi zarur. Fermentlar s’etsifikligining quyidagi xillari farq qiladi.
1. Stereokimyoviy substrat s’etsifiklik. Organizmda sintezlanadigan yoki metabolik almashinuvlarda parchalanadigan moddalar aksari qismi optik faoliyatga ega bo`lib, ikkala stereoizomer shaklida faqat tabiiy moddalarda uchraydi va barcha jarayonlarda qatnashadi. Masalan, qandlarda asosan D-qator, aminokislotalardan esa L-qator izomerlari organizmlarda tarqalgan va metabolik o`zgarishlarga kiradi. Shuning uchun ham fermentlarning ko’pchiligi ikkita optik izomerdan faqat bittasiga xos yaqinlikni ko`rsatishi tabiiy. Bu hodisa stereokimyoviy s’etsifiklik deyiladi. Masalan, muskullarning laktatdegidrogenaza fermenti laktat kislotaning faqat L(+) izomerinigina degidrirlab, ‘irouzum kislota hosil qiladi; fumaratgidrataza faqat fumarat kislotaning o`zgarishiga ta’sir etib, uning stereoizomeri malat kislotaga ta’sir etmaydi.
2. Mutlaq s’etsifiklik. S’etsifiklikning eng qat’iy va eng ko’p tarqalgan turi mutlaq s’etsifiklikdir. Bu turdagi s’etsifiklikka ega bo`lgan ferment faqat bittagina substratga ta’sir etadi va substrat molekulasida ro`y beradigan ozgina o`zgarish ham uning faolligini yo`qolishiga olib keladi. Jigarda uchraydigan arginaza fermentini bunga misol qilib keltirish mumkin. Uning substrati L-arginin bo`lib, ferment bu aminokislotaning boshqa unumlaridan birortasiga ham ta’sir etmaydi. Oksidlovchi-qaytaruvchi fermentlarning muhim vakili suktsinatdegidrogenaza mutlaq s’etsifiklikka ega. U faqat qao’rabo kislotani degidrirlaydi. Ammo ferment suktsinatdan faqat bitta metilen guruhini ortiq yoki kam saqlaydigan malonatga yoki glutaratga ta’sir etmaydi.
3. Mutlaq guruhli s’etsifiklik – faqat substratlarning o`xshash guruhlarini katalizlaydi. Masalan, alkogoldegidrogenaza faqat etanolga emas, balki har xil tezlikda bo`lsa ham boshqa alifatik spirtlarga ham ta’sir etadi.
4. Nisbiy guruhli s’etsifiklik – ferment substrat molekulalarining guruhlariga s’etsifiklik ta’sir qilmasdan, substrat guruhlarining ma’lum bir kimyoviy bog`lariga ta’sir qiladi. Masalan, ovqat xazm qilish fermentlari – pepsin, tripsin turli oqsillardagi ma’lum aminokislotalardan hosil bo`lgan peptid bog`iga nisbatan s’etsifik.
5. Nisbiy substratli s’etsifiklik – ferment kimyoviy birikmalarning turli xil guruhlariga tegishli substratlarni katalizlaydi. Masalan, sitoxrom ‘450 fermenti turli xil moddalarning (7000 ga yaqin) gidroksillanishida ishtirok etadi. Bu tabiiy moddalar, dori va zaharlarning o`zgarishlarida ishtirok etadigan kamroq s’etsifiklikka ega bo`lgan fermentli sistema.
Fermentlarning s’etsifik ta’siri nima bilan tushuntiriladi? Bunga mavjud bo`lgan ikkita qarash javob berishga harakat qiladi. Ulardan biri E.FisheRNKing farazi yoki “qulf va kalit” (shablon) farazi bo`lib, unga ko`ra s’etsifiklik asosida substrat va ferment faol markazining qat’iy mos kelishi yotadi. FisheRNKing farazi bo`yicha ferment qattiq struktura bo`lib, uning faol markazi substratni o`ziga yopishtirish xususiyatiga ega. Agar substrat faol markazga yaqinlashib, kalit qulfga tushgandek bo`lsa, reaksiya amalga ooshadi. Agar substrat (“kalit”) biroz boshqacha bo`lsa, bunday xolda u faol markaz (“qulf”)ga mos kelmaydi va reaksiya amalga oshosho mumkin emas. FisheRNKing farazi ferment ta’siri s’etsifikligini tushuntirishda o`zining soddaligi bilan o`ziga jalb etadi. Ammo “shablon” nuqtai-nazaridan qaraganda mutlaq va nisbiy guruhli s’etsifiklik, ya’ni bitta “qulf” ga mos keladigan turli xil “kalit” (substrat) ekanligini tushuntirish mushkul.
Bunday tashqi qarama-qarshilikni Koshlend tomonidan taklif etilgan boshqa faraz tushuntirib berdi, u “majburiy moslik” nomini olgan farazdir. Koshlendning fikriga ko`ra ferment molekulasi qattiq emas, aksincha o`zgaruvchan, cho`ziluvchan bo`lib, fermentning konfiguratsiyasi va uning faol markazi substratlar yoki boshqa ligandlar birikishi jarayonida o`zgaradi va nio’oyat, faol markaz – qattiq va substratni yopishtiruvchi emas, balki substrat unga birikish vaqtida mos keluvchi shaklni qabul qilishga majburlaydi (shuning uchun ham “majburiy moslik” deb nomlanadi).
“Majburiy moslik” farazi bir qator fermentlarning substratga birikishidan keyin faol markazning funktsional guruhlarining joylashishini o`zgarishi qayd etilgandan so`ng tajribada o`z tasdig`ini to’di. Bu faraz substratlarning yaqin analoglariga ta’sir etishni ham tushuntirib berdi. Agar yolg`on substrat (kvazi substrat) tabiiysidan juda kam farq qilsa va faol markaz haqiqiysiga yaqin konformatsiyani qabul qilsa, unda bunday ferment-substrat kompleksidagi katalitik guruhlar reaksiyani amalga oshiradi. Bunday “aldov” ni ferment sezmagandek bo`ladi, ammo fermentativ reaksiya haqiqiy substratdagidek tez bormaydi, chunki fermentning faol markazida katalitik guruhlar ideal joylashgan emas.
Agar kvazi substrat konfiguratsiyasi katalitik guruhlarning to`g`ri joylashishiga imkon bermasa, bunday holatlarda reaksiya bormaydi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
