Jo`rayeva A

7.3. 
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; 

---

61 
- 
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.
Aksincha, ferment - qaytar ingibitor kompleksi mustahkam emas va tezda 
parchalanib ketadi. Bunda ferment faolligi qayta tiklanadi.
Fermentlarning ingibitorlari ta`sir etish mexanizmiga asosan quyidagi 
turlarga bo`linadi: 1) raqobatli; 2) raqobatsiz; 3) raqobat qilmaydigan; 4) substrat;
5) allosterik; 
1). Raqobatli ingibirlanishi hodisasi tuzilishi jihatidan substratga o`xshash 
bo`lib, ferment bilan bog`langandan so`ng oson ajralib ketmaydigan modda va 
haqiqiy substrat o`rtasida fermentning faol guruhiga nisbatan raqobat tufayli kelib 
chiqadi. Substrat ferment bilan birikib, ferment-substrat kompleksi ES paydo 
qilganidek, ingibitor ham shunday dissotsiyalanish qobiliyatiga ega bo`lgan 
kompleks hosil qiladi: 
E+I → EI 
Lekin hech qachon raqobatli ingibirlanishda boshqalardan farqli ravishda 
uchtalik kompleks ESI (ferment-subtrat-ingibitor) hosil bo`lmaydi.
Subtratga o`xshash ingibitor ferment molekulasining bir qismini bog`lab, 
ferment-subtrat kompleksi hosil bo`lishiga yo`l qo`ymasligi natijasida ingibirlanish 
hodisasi kelib chiqadi. Ferment molekulalarining faol markazlaridan ingibitorni 

---

62 
siqib chiqaradigan darajada ko`p miqdordagi substrat bilan tormozlanishni 
to`xtatish va fermentni katalizlash qobiliyatini tiklash mumkin.
Raqobatli ingibitorlarning subtratga o`xshashligi bo`lganligi uchun bunday 
ingibirlash izosterik ingibirlash deb ham ataladi. Yig`ilib qolgan ferment 
faollanishni boshqarishga ta`sir etuvchi metabolitlar va yot moddalar raqobatli 
(izosterik) ingibitorlar bo`lishi mumkin.
Raqobatli ingibirlashga suktsinat kislota va malonat kislotalar bilan 
suktsinatdegidrogenaza fermenti orasidagi munosabat yaqqol misol bo`la oladi. 
Malonat kislotaning strukturasi suktsinatga o`xshash bo`lganidan u fermentning 
ma`lum sathi bilan bog`lanadi, hosil bo`lgan kompleks esa parchalanmaydi, 
fermentni blokirlab turadi.
Ko`pchilik farmakologik preparatlar, qishloq xo`jalik zararkunandalariga 
qarshi ishlatiladigan zaharli ximikatlar va zaharli moddalarning ta`sir qilishi 
raqobatli ingibirlashga asoslangan.
Moddalar almashinuvida biror bir fermentni tanlab ishdan chiqarib, 
muayyan bir boshqa fermentning ishtirokini o`ziga hos tahlilini o`tkazish mumkin. 
Raqobatli ingibirlash antimetabolitlar qidirish uchun imkoniyatlar yaratadi, ya`ni 
haqiqiy substratga o`xshash konformatsiyaga ega bo`lgan holda raqobatli 
ingibitorlar 
safiga 
qo`shilishi 
kerak. 
Antimetabolitlar 
o`ziga 
hos 
farmakopreparatlar sifatida istiqbolli hisoblanadi.
Ammo raqobatli munosabat faqat substrat bilan ingibitor o`rtasida emas, 
balki ingibitor bilan koferment o`rtasida ham bo`lishi mumkinligini yoddan 
chiqarmaslik zarur. 
Antikofermentlar (kofermentlarning analogi bo`lib, ammo ularning 
vazifasini bajara olmaydi) ham raqobatli ingibitor bo`lib, ular o`zlari bog`langan 
fermentlarni «saf»dan chiqarish qobiliyatiga ega. Antikofermentlarning yoki 
ularning unumlari bo`lgan antivitaminlar biologik tadqiqotlarda va meditsina 
amaliyotida samarali dori sifatida keng qo`llaniladi.
2. Raqobatsiz ingibitorlar ingibirlangan fermentlarning substrat bilan 
bog`lanishiga emas, balki uning katalitik o`zgarishiga ta`siri bilan bog`liq. 
Raqobatsiz ingibitor fermentning faol markazidagi katalitik guruhlar bilan bevosita 
bog`lanadi yoki fermentning faol markazidan boshqa qismi bilan bog`lanib, uning 
substrat bilan o`zaro ta`sirlashishiga xalal beradigan darajada katalitik qism 
strukturasiga ta`sir etadi. Raqobatsiz ingibitor substrat bilan bog`lanishga ta`sir 
etmaganligi sababli raqobatli ingibirlashdan farqli ravishda quyidagi formula 
bo`yicha uch tomonlama kompleks hosil bo`ladi: 
E + S + I → ESI 
Ammo bu kompleksdan mahsulot hosil bo`lmaydi. Raqobatsiz ingibitorlarga 
sianidlar misol bo`lib, ular geminli ferment - sitoxromoksidazalarning katalitik 
qismiga kiradigan uch valentli temir bilan mustahkam bog`lanadilar.
Bu fermentning bog`lanishi nafas olish zanjirini ishdan chiqaradi va hujayra 
halok bo`ladi. Fermentlarning raqobatsiz ingibitorlariga og`ir metallar va ularning 
organik birikmalari kiradi. Shuning uchun simob, qo`rg`oshin, kadmiy, mishyak 
kabi og`ir metallarning ionlari juda zaharli. Ular masalan, fermentlarning katalitik 
qismiga kiradigan SH -guruhlarni bog`lab qo`yadi. Ferment - ingibitor kompleksi 

---

63 
substratni biriktirishi mumkin, ammo katalitik guruhlar band bo`lganligi sababli 
substrat uchun keyingi o`zgarishlar amalga oshmaydi. Raqobatli ingibirlashdagi 
singari ortiqcha miqdordagi substrat raqobatsiz ingibitorlarni fermentlar ta`siridan 
xalos etmaydi, bunga faqatgina ingibitorlarni bog`lay oladigan moddalargina 
yordam bera oladi. Bunday moddalarga reaktivatorlar deyiladi.
Og`ir metallar kichik miqdordagina raqobatsiz ingibitor bo`la oladi. Ular 
ko`p miqdorda bo`lganda inaktivatorlar bo`lib, denaturatsiyalovchi modda singari 
ta`sir etadi.
Raqobatsiz 
ingibitorlar 
farmakologik 
vositalar, 
qishloq 
xo`jalik 
zararkunandalariga qarshi kurashish uchun zaharlovchi modda sifatida va harbiy 
maqsadlarga qo`llaniladi.
Zaharlanganda yoki ularni ferment ingibitor kompleksidan chiqarib tashlash 
uchun reaktivatorlar yoki zaharga qarshi moddalardan foydalanish mumkin. Ularga 
barcha SH - tutuvchi komplekslar, (sistein, dimerkaptopropanol), limon kislotasi, 
etilendiamintetrasirka kislota kiradi.
3. Raqobat qilmaydigan ingibirlash. Raqobat qilmaydigan ingibirlash deb 
faqat ferment substrat kompleksiga ingibitorning birikishidan yuzaga keladigan 
fermentativ reaktsiyaning tormozlanishiga aytiladi. Raqobat qilmaydigan ingibitor 
substrat bo`lmagan sharoitda ferment bilan bog`lanmaydi. Bundan tashqari, 
ingibitor substratni fermentga bog`lanishini yengillashtiradi, keyin esa o`zi 
bog`lanib, fermentni ingibirlaydi. Bu ingibirlashning kamdan-kam uchraydigan 
shakli hisoblanadi.
4. Substratli ingibirlash. Substratli ingibirlash fermentativ reaktsiyada 
ortiqcha miqdordagi substrat natijasida kelib chiqadigan tormozlanishdir. Bunday 
ingibirlash katalitik o`zgarishga uchray olmaydigan ferment substrat kompleksi 
hosil bo`lishi oqibatida yuzaga keladi. ES
2
kompleksi mahsulot hosil qilmaydi va 
ferment molekulasini faolsizlantiradi. Substratli tormozlanish ortiqcha substrat 
natijasida kelib chiqqanligi uchun uning miqdorini kamaytirib ferment faol holatga 
keltiriladi.
5. Fermentlar faolligining allosterik boshqarilishi. 
Allosterik boshqarish allosterik effektorlar bog`lanishi uchun regulyator 
markazlarga ega bo`lgan, to`rtlamchi strukturali fermentlarning alohida guruhlari 
uchun 
hos. 
Fermentning 
faol 
markazida 
substratlarning 
o`zgarishini 
tormozlaydigan salbiy effektorlar allosterik ingibitorlar vazifasini bajaradi. Ijobiy 
allosterik effektorlar esa, aksincha fermentativ reaktsiyani tezlashtiradi, shu sababli 
ular allosterik faollashtiruvchilarga kiradi. Fermentning allosterik effektorlari 
ko`pincha turli xil metabolitlar metall ionlari kofermentlar bo`lishi mumkin. 
Kamdan-kam hollarda fermentlarning allosterik effektorlari vazifasini substrat 
molekulalari bajarishi mumkin. Bunday fermentlarda o`z-o`zidan faol markaz 
allosterik effektorlar bilan o`xshash bo`ladi va allosterik effektorlarda 
fermentlardan farqli ravishda katalitik qismi yo`q. 
Ba`zi fermentlar bir nechta allosterik markazlarga ega, ulardan ba`zilari 
allosterik ingibitorlarga, boshqalari esa faollashtiruvchilarga xos bo`ladi.
Allosterik ingibitorlarning fermentga ta`sir etishi mexanizmi faol 
markazning konformatsiyasini o`zgarishidan iborat.

---

64 
Allosterik faollantiruvchilar, aksincha, fermentlarning faol markazidagi 
substratning o`zgarishini yengillashtiradi va bu hodisa K
m
ning kamayishi yoki 
maksimal tezlikning oshishi bilan birgalikda kuzatiladi. 
Allosterik fermentlar boshqa fermentlardan substrat miqdoriga reaktsiya 
tezligining bog`liqligi o`ziga xos S-shaklidagi egri chiziq bo`lishi bilan farq qiladi. 
Bu esa subbirliklarning faol markazlari avtonom emas, balki kooperativ holda ish 
bajarishini bildiradi. 
Allosterik fermentlar hujayra modda almashinuvida muhim vazifasini 
o`taydi. Ular metabolizmda «kalit» o`rnini egallab, moddalar almashinuvidagi 
o`zgarishlarga juda sezgirlik bilan munosabat bildiradilar. Masalan, allosterik 
boshqarish birinchi ferment zanjirining oxirgi mahsulotini ingibirlash ko`rinishida 
namoyon bo`ladi. Boshlangich modda (substrat)ning bir nechta ketma-ket 
o`zgarishlardan so`ng oxirgi mahsulotning tuzilishi substratga o`xshamaydi, shu 
sababdan oxirgi mahsulot boshlang`ich fermentlar zanjiriga allosterik ingibitor 
(effektor) sifatida ta`sir etishi mumkin. Tashqaridan qaraganda bunday boshqarish 
qaytar bog`lanishli mexanizmga o`xshaydi va oxirgi mahsulotning chiqishini 
nazorat qilishga imkon beradi hamda oxirgi mahsulot to`planib qolgan holatda 
birinchi ferment zanjirining ishi to`xtatiladi: 
E
1
E
2
E
3
A--------- V ----------- S -----------D
---------------------------------------- 
Bunda A,V, S, D metabolitlar: E
1
, E
2
, E
3
fermentlar