Jo`rayeva A

3.11.-rasm. Suktsinatdegidrogenazani malonat bilan raqobatli ingibirlanishi. Bunda suktsinat – substrat(yuqorida); malonat – ingibitor (pastda).

Ko`pchilik farmakologik preparatlar, qishloq xo`jalik zararkunandalariga qarshi ishlatiladigan zaharli ximikatlar ta`siri raqobatli ingibirlanishga asoslangan.

Moddalar almashinuvida ma’lum bir fermentni ingibirlanishi hisobiga boshqa ferment ta’sirini o`ziga hosligi haqida fikr yuritish mumkin. Bu ma’noda raqobatli ingibirlash antimetabolitlar qidirishda qulay imkoniyatlar yaratdi, ya`ni haqiqiy substratga o`xshash konformatsiyaga ega bo`lgan raqobatli ingibitorlar qatori kengaydi. Hozirda antimetabolitlar farmakopreparatlar sifatida tibbiyot va ilmiy tadqiqit ishlarida keng qo`llanilmoqda. Ammo raqobatli munosabat faqat substrat bilan ingibitor o`rtasida emas, balki ingibitor bilan koferment o`rtasida ham bo`lishi mumkinligini yoddan chiqarmaslik zarur.
Antikofermentlar – kofermentlar analogi, ammo koferment vazifasini bajarolmaydi. Ular raqobatli ingibitor bo`lib, o`zlari bog`langan fermentlarni «saf»dan chiqarish qobiliyatiga ega. Antikoferment unumlari bo`lgan antivitaminlar biologik tadqiqotlarda va meditsina amaliyotida samarali dori sifatida keng qo`llaniladi.
2. Raqobatsiz ingibirlanish. Raqobatsiz ingibitorlar fermentlarning substrat bilan bog`lanishiga emas, uning katalitik o`zgarishiga ta`sir ko`rsatadi. Raqobatsiz ingibitor fermentning faol markazidagi katalitik guruhlar yoki boshqa qismi bilan bevosita bog`lanib, fermentning substrat bilan o`zaro ta`sirlashishiga xalal beradigan darajada katalitik markaz strukturasiga ta`sir etadi. Raqobatsiz ingibitorni raqobatli ingibirlanishdan farqi quyidagi formula bo`yicha uch tomonlama kompleks hosil bo`ladi:

E + S + I → ESI
3.12.-rasm. Raqobatsiz a-ingibitor ta’sirining sxemasi (simob ionlari) va b-fermentning reaktivlanish mexanizmi
Ammo bu kompleksdan mahsulot hosil bo`lmaydi. Sianidlardan zaharlanish mexanizmi raqobatsiz ingibirlanishga asoslangan. Ular geminli ferment - sitoxromoksidazani katalitik qismidagi uch valentli temir bilan mustahkam bog`lanadilar. Natijada nafas olish zanjiri funktsiyasi to`xtaydi va hujayra halok bo`ladi. Fermentlarning raqobatsiz ingibitorlari qatoriga og`ir metallar va ularning organik birikmalari kiradi. Shuning uchun simob, qo`rg`oshin, kadmiy, mishyak kabi og`ir metallarning ionlari juda zaharli. Ular katalitik qismidagi SH -guruhlarini bog`lab, ferment faoliyatini cheklaydi. Ferment - ingibitor kompleksi substratni biriktirishi mumkin, ammo katalitik guruhlar band bo`lganligi sababli substrat keyingi o`zgarishlarga berilmaydi. Raqobatsiz ingibirlanishda substratni ortiqcha miqdori raqobatli ingibitorlar singari ferment ta`siridan xalos etmaydi, faqatgina ingibitorlarni bog`lay oladigan moddalargina yordam berishi mumkin. Bunday moddalarga reaktivatorlar deyiladi.
Og`ir metallar oz miqdorda raqobatsiz ingibitor bo`la oladi, miqdori ortsa inaktivator bo`lib, denaturatsiyalovchi modda singari ta`sir etadi.
Raqobatsiz ingibitorlardan farmakologik vositalar sifatida, qishloq xo`jalik zararkunandalariga qarshi kurashishda zaharlovchi moddalar va harbiy maqsadlarda qo`llaniladi. Undan tashqari zaharlanganda ulardan ferment ingibitor kompleksining reaktivatorlari yoki zaharga qarshi moddalar sifatida foydalanish mumkin. Barcha SH - tutuvchi komplekslar, (sistein, dimerkaptopropanol), limon kislotasi, etilendiamintetrasirka kislota reaktivatorlar qatoriga kiradi.
3. Raqobat qilmaydigan ingibirlanish. Raqobat qilmaydigan ingibirlash deb faqat ferment substrat kompleksiga ingibitorning birikishidan yuzaga keladigan fermentativ reaktsiyani tormozlanishiga aytiladi. Raqobat qilmaydigan ingibitor substratsiz sharoitda ferment bilan bog`lanmaydi. Bundan tashqari, ingibitor substratni fermentga bog`lanishini yengillashtiradi, so`ngra o`zi bog`lanib, fermentni ingibirlaydi. Bu ingibirlashning kamdan-kam uchraydigan shakli hisoblanadi.
E + S + I → ES + I → ESI

4. Substratli ingibirlanish. Substratli ingibirlanish fermentativ reaktsiyada substratni ortiqcha miqdorda bo`lishi natijasidagi tormozlanishdir. Bunday ingibirlanish katalitik o`zgarishga berilmaydigan ferment substrat kompleksi hosil bo`lishida yuzaga keladi. ES<sub>2</sub> kompleksida mahsulot hosil bo`lmaydi, chunki ferment molekulasi substratga o`ta to`yinishi oqibatida ferment faolligi kamayadi. Substratli tormozlanishda substrat miqdorini kamaytirish yo`li bilan ferment faolligini qayta tiklash mumkin.

E + 2S → ES₂

5. Ferment faolligini allosterik boshqarilishi.

Allosterik boshqarilish deb allosterik effektorlar bog`lanishi uchun muhim bo`lgan regulyator markazlarga ega, to`rtlamchi strukturali fermentlarning alohida guruhlariga aytiladi. Fermentning faol markazida salbiy effektorlar substratlar o`zgarishini tormozlaydigan – 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 substrat molekulalari ferment allosterik effektorlari vazifasini bajarishi mumkin. Bunday fermentlarda faol markaz allosterik effektorlarga o`xshash. Allosterik effektorlarda fermentlardagi kabi katalitik qism bo`lmaydi.

3.13. – rasm. Allosterik boshqarilishda qatnashuvchi ingibitorning ta’sir qilish sxemasi. a-faol markazga substrat birikishi mumkin; b-faol markazga substrat birikishi mumkin emas.

Ba`zi fermentlarda bir nechta allosterik markazlar bo`lib, ulardan ba`zilari allosterik ingibitorlar, boshqalari esa faollashtiruvchi xossalariga ega. Allosterik ingibitorlarning ferment faolligiga ta`sir etishi mexanizmi faol markaz konformatsiyasini o`zgarishidan iborat. 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 hujayra modda almashinuvida muhim vazifasini o`taydi. Ular metabolizmda «kalit» o`rnini egallab, moddalar almashinuvidagi o`zgarishlarga yuqori sezgirlik bilan javob beradilar. 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:

E₁ E₂ E₃

A → V → S → D

Bunda A,V, S, D – metabоlitlar: E₁, E₂, E₃ – fermentlar