Fermentlar
Fermentlar (lot. fermentum — achitqi), enzimlar — hayvon, oʻsimlik
va bakteriyalarning tirik
hujayralaridagi oqsilli katalizatorlar. F. maxsus xususiyatlari va kimyoviy reaksiyalarni
tezlashtirishi bilan odatdagi katalizatorlardan farqlanadi. Ular katal izatorlar kabi kimyoviy
reaksiyalarning faollanish energiyasini pasaytiradi (qarang
Kataliz
).
1914 yil rus kimyogari K.G.S. Kirxgof undirilgan arpa donidan olingan ekstrakt taʼsirida
kraxmalni qandgacha parchaladi. 1933 yilda fransuz kimyogarlari A. Payen va J. Perso
birinchi marta arpa donidan amilaza fermentini ajratib oldilar. 19-asr oʻrtalarida
mikrobiologiyanint asoschisi L. Paster achish jarayonini tirik mikroorganizmlar (achitqilar)
koʻzgʻatadi va bu jarayon ularning hayoti bilan bogʻliq deb koʻrsatdi. 1897 yilda nemis
kimyogari E. Buxner achitqidan spirtli achish jarayonini chaqiruvchi fermentni ajratib oldi.
20-asr boshlariga kelib nemis kimyogari R. Vilshtetter xodimlari bilan F.ni ajratish va
tozalashda adsorbsiya usulidan keng foydalandi. 20— 30- yillarda J. Samor, birinchi kristallik
ferment (ureaza), soʻngra pepsin va boshqa bir qator proteologik F.ni kristall shaklida ajratib
olgan.
20-asrning oʻrtalariga kelib, fizikkimyoviy taxlil (asosan, xromotografiya) va oqsil kimyosi
usullarining rivojlanishi natijasida qator F. ning birlamchi strukturasi aniklandi. Mas,
qoramol
oshqozon osti bezining ribonukleaza fermentlari toʻrtta disulfid bogi bilan bogʻlangan 124
aminokislota qoldigʻidan iboratligi koʻrsatib berildi. Shundan keyin rentgen struktura taxlili
yordamida bir qancha F.ning ikkilamchi va uchlamchi strukturalari aniqlandi. Koʻp F.
toʻrtlamchi strukturaga ega ekanligi, yaʼni molekulalari tarkibi va strukturasi jihatidan turlicha
boʻlgan bir qancha oqsil subbirliklar (biopolimerlar)dan iboratligi koʻrsatildi.
Fermentlar. barcha oqsillar kabi oddiy va murakkab boʻladi. Murakkab F.ning molekulalari ikki
komponentdan: oqsil (apoferment) va oqsil boʻlmagan — prostetik guruh komponentidan
iborat. Prostetik guruh apofermentdan oson ajraladigan hollarda kofaktor yoki koferment deb
ataladi. Uglevodlar,
nukleotidlar, turli metallarning ionlari va boshqa birikmalar, vitaminlar
hamda ularning hosilalari (vitaminlari kofermentlardan iborat 150 dan ortiq F. maʼlum)
kofermentlar boʻlishi mumkin. Avitaminoz va gipovitaminozlarda koʻpgina ferment tizimining
funksiyasi izdan chiqadi, bu butun organizm normal hayot faoliyatining buzilishiga sabab
boʻladi.
Koʻpchilik F. aʼzo va toʻqimalarda shu darajada kamki, qatto ularning absolyut miqdorini (mas,
milligrammlarda) bilish qiyin. Shu sababli F.ning istalgan aʼzodagi miqdorini, ularning
faolligiga qarab aniklanadi. F.ning faollik birligi uchun bir min.da maʼlum miqdordagi
substratning oʻzgarishini katalizlashga ketgan F. miqsori qabul qilingan.
F.ning taʼsir etishi bir qator omillarga, xususan, temperatura va muhit rN ga (rN — vodorod
koʻrsatkich) bogʻliq. F.ning taʼsir etish optimum trasi 38—60°, temperatura bundan yuqori
boʻlsa, F. odatda, denaturlanib oʻz faolligini yoʻqotadi. Pekin baʼzi F. (mas, ribonukleaza,
miokinaza) 100° issiqlikka ham chidaydi. Odam va issiq qonli qayvonlar fermenti 37—38°da,
yaʼni tana haroratida taʼsir koʻrsatadi. F. faolligining traga bogʻliqligidan tibbiyot amaliyotida,
jumladan, jarrohlikda foydalaniladi.
Koʻpchilik F. neytral reaksiyada (rN— 7,0 da) faol boʻlib, kislotali va ishqorli muhitda ular oʻz
faolligini yoʻqotadi. Kislotali muhitda faol boʻlgan pepsin va baʼzi toʻqima proteolitik F. (mas,
katepsin D) hamda ishqorli muhitda (rN — 8,0 da) faol boʻlgan tripsin bulardan mustasno.
Tra va muhit rN ning kattaligidan tashqari, F. faolligiga turli moddalar kuchaytiruvchi
(aktivatorlar) yoki toʻxtatuvchi (ingibitorlar) tazyiq koʻrsatadi. Turli anorganik ionlar, xususan,
turli xil metall ionlari F. aktivatorlari hisoblanadi. F. faolligini susaytiruvchi birikmalar —
ingibitorlar F. bilan qoʻshilib, fermentativ faollikni yoʻqotadigan kompleks hosil qiladi.
F.ning biosintezi genetik kod tomonidan nazorat etiladi. Ular ichki va tashqi omillar:
mutatsiyalar, ionlovchi radiatsiya, ovkatlanish sharoiti va boshqa taʼsirida oʻzgarishi mumkin.
Katalitik taʼsiri bir xil boʻlib, fizikkimyoviy xossasi bilan farklanadigan F. izofermentlar deyiladi.
Hujayrada F. faolligini boshqarishda hujayra tarkibiy qismini tashkil etuvchi strukturalar —
mitoxondriyalar, mikrosomalar va boshqa katta rol oʻynaydi.
Enzimopatiya yoki fermentopatiya deb ataluvchi turli F. tizimi funksiyalarining buzilishi
kishida koʻpchilik kasalliklarning kelib chiqishiga sabab boʻladi.
Turli omillar (radiatsiya, kimyoviy moddalar, viruslar, bakteriyalar va boshqalar) tufayli F.ning
optimal taʼsir etish sharoiti oʻzgarganda F.ning qondagi faolligi pasayishi kuzatilgan. Uning bu
xususiyatidan diagnostikada foydalaniladi. F.ning kon zardobidagi faolligini aniqlash usuli
keng qoʻllaniladi. Bu usul yordamida kasallikni boshlanish paytida aniqlash mumkin.
