Ma’ruza – 5-6 mavzusi: Fermentlarning ahamiyati. Fermentlar: strukturasi va klassifikatsiyasi. Fermentlarning nomenklaturasi Reja

Fermentlarning ferment bo`lmagan katalizatorlarga o`xshashlik va farqlari. Fermentlar va ferment bo`lmagan katalizatorlar katalizning umumiy qonuniyatlariga bo`ysungan xolda quyidagi o`xshashliklarga ega:

1.     Fermentlar faqat energetik imkoniyati bor reaksiyalarni katalizlaydi.

2.     Ular hech qachon reaksiya yo`nalishini o`zgartirmaydi.

3.     Fermentlar qaytar reaksiya muvozanat holatini o`zgartirmasdan reaksiyani tezlatadi.

4.     Ular reaksiya jarayonida sarf bo`lmaydilar. Shu sababli hujayradagi ferment biror bir ta’sirga uchramaguncha ishlayveradi.

Ammo ferment biologik bo`lmagan katalizatordan ba’zi jio’atlari bilan farq qiladi. Bunday farqlar fermentlarning murakkab oqsil molekulasi ekanligi va tuzilishining o`ziga xosligiga bog`liq.

1. Biologik bo`lmagan katalizatorlarga nisbatan fermentativ kataliz tezligi ancha yuqori. Bundan kelib chiqadiki, fermentlar oddiy katalizatorlarga nisbatan reaksiyaning faollanish energiyasini yuqori darajada kamaytiradi. Masalan, vodorod peroksidning parchalanish reaksiyasida faollanish energiyasi 75,3 kJ/mol bo`lib, uning ixtiyoriy parchalanishi juda sekin borishi natijasida pufakcha holatida ajralib chiqayotgan kislorod umuman sezilmaydi. Reaksiyaga anorganik katalizator – temir yoki ‘latina qo`sxilsa, faollanish energiyasi 54,1 kJ/mol ga kamayadi, reaksiya 1000 marta tezlashadi va ‘ufakcha opolida ajralib chiqayotgan kislorod ko`rinadi. Vodorod peroksidni parchalovchi katalaza fermenti esa faollanish energiyasini 4 marta pasaytirgan xolda peroksidning parchalanish reaksiyasini milliard marta tezlashtiradi. Reaksiya yuqori darajada jadallik bilan borishi natijasida ajralib chiqayotgan kislorod ‘ufakchalari “qaynayotgan”ga o`xshaydi.

Fermentning bitta molekulasi odatdagi harorat (37°C) da bir daqiqada modda mingdan milliongacha molekulalarini katalizlashi mumkin. Bunday tezlikdagi kataliz anorganik katalizatorlar uchun imkoniyatsiz hisoblanadi.

2. Fermentlar yuqori darajadagi s’esifiklikka ega, ya’ni ularning katalitik ta’siri ma’lum turdagi ximiyaviy reaksiya bilan chegaralanadi. Masalan, ‘latina turli xil reaksiyalarda katalizator sifatida ishlatiladi, ayrim fermentlar esa moddaning faqat bir stereoizomeriga ta’sir qiladi. Fermentlarning yuqori darajadagi s’esifikligi moddalar almashinuvini qat’iy oqim bo`yicha yo`naltirishga imkon beradi.

3. Fermentlar ximiyaviy reaksiyalarni “yumshoq” sharoitda, ya’ni odatdagi bosim, yuqori bo`lmagan harorat (37°C atrofida) va muhit RNK i neytralga yaqin bo`lgan sharoitda katalizlanadi. Bu esa ularni katta bosim, muhitning RNK i va harorat yuqori bo`lgan sharoitlarda ta’sir qiladigan katalizatorlardan farq qiladi. Fermentlar oqsil tabiatli bo`lganligi sababli harorat va muhit RNK ining o`zgarishiga nisbatan juda sezgir.

4. Fermentlarning faolligi boshqarilish xususiyatiga ega bo`lib, bunday xususiyat biologik bo`lmagan katalizatorlar uchun xos emas. Fermentlarning bunday noyob xususiyati organizmdagi moddalar almashinuvi tezligini muhit sharoitiga qarab o`zgartirish, ya’ni turli xil omillar ta’siriga moslashishga imkon beradi.

5. Fermentativ reaksiya tezligi ferment miqdoriga to`g`ri pro’orsional, anorganik katalizatorlarda esa bunday qat’iy bog`liqlik yo`q. Shu sababli tirik organizmda ferment miqdorining kamayishi moddalar almashinuvi tezligining pasayishini bildiradi va aksincha, qo`shimcha miqdor ferment hosil qilish organizm hujayralarining moslashish usullaridan biri hisoblanadi.