|
31
I-BOB. FERMENTLAR INJENERIYASI ASOSLARI
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
∆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
32
imkoniyati mazkur reaktsiya tezligini anglatmaydi. Masalan, benzinning
kislorod ishtirokida yonishi keskin ekzergonik reaktsiya hisoblanadi, ammo
benzin uglevodorodlarini odatdagi haroratda kislorod ishtirokida oksidlanishi
deyarli sezilmaydi.
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
33
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.
Do'stlaringiz bilan baham: |
