Fermentlar, ularning tuzilishi va xossalari, ta’sir etish mexanizmi - Химия - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	6.7MB
Покупки	0
Дата загрузки	23 Май 2023
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Химия

Fermentlar, ularning tuzilishi va xossalari, ta’sir etish mexanizmi

Купить

Fermentlar, ularning tuzilishi va xossalari, ta’sir etish mexanizmi

Ma’ruza maqsadi Fermentlar – oqsil tabiatli, organizm modda amashinuvida ishtirok etuvchi biokatalizator- lardir. Fermentlar oqsilarga xos barcha xususiyatlarga ega bo’ladi va ularning katalitik funksiyasi asosida konformatsiyasini o’zgartira olish qobiliyati yotadi. Fermentlar tuzilishi, tasnifi, nomenkaturasi va aktivligining o’lchov birliklarini o’rganish bugungi ma’ruzaning asosini tashkil etadi.

Kоrib chiqiladigan savollar 1. Fermentlar haqida umumiy tushunchalar. 2. Fermentlarning tuzilishi 3. Fermentlarning tasnifi va nomenklaturasi 4. Fermentativ reaksiyalar kinetikasi. Turli omillarning ferment aktivligiga ta’siri. 5. Ferment aktivligini o’lchov birliklari

Fermentlarning umumiy xarakteristikasi Fermentlar – bu oqsil tabiatli biologik katalizatorlar bo’lib, tirik organizmlarda fiziologik va biokimyoviy jarayonlarning kechishini ta’minlab beradi. Ferment so’zi lotincha «Fеrmеntium» - achitqi so’zidan, u bilan birga ishlatiladigan "enzym" esa yunoncha еп - ichki, va zуте – achitqi (hamirturush) ma’nosini beradi. Shuning uchun fermentlar to’g’risidagi fan enzimologiya deb yuritiladi.

Fermentlarning tuzilishi Huddi oqsillardek fermentlar ham oddiy va murakkabga bo’linadi. Oddiy yoki monomer (bir komponentli) fermentlar faqat oqsilli qismdan iborat bo’ladi. (Pepsin, tripsin, amilaza). Murakkab fermentlar uchamchi va to’rtlamchi tuzilishdagi (bir necha protomerlardan tuzilgan) oqsil bo’lish bilan birgalikda oqsilli qism ( apoferment ) dan tashqari oqsilsiz qism ( kofaktor ) ham tutadi.

Fermentlar tuzilishi Apoferment fermentning maxsuslik xususiyatiga javobgar. Коfaktor oqsilning uchlamchi qurilishini barqarorlashtiradi, ferment-substrat komplementarlikni ta’minlaydi, hamda reaksiyalarda substrat (donor-akseptor) sifatida ishlatilishi mumkin.

Oddiy va murakkab fermentlarning uchlamchi va to’rtlamchi tuzilishi tarkibida ma’lum vazifalarni bajaruvchi faol va allosterik markazlar hosil bo’ladi: Каталитик суббирлик Бошқарувчи суббирлик

Коfaktorlar sifatida noorganik (metall ionlari, temir-oltingugurtli klasterlar va b.) yoki organik (flavin, gem va b.) moddalar qatnashishi mumkin. Оrganik kofaktorlar, ferment bilan mustahkam bog’langan bo’lsa prostetik guruh deb nomlanadi. Organik tabiatli kofaktorlar fermentdan oson ajraladigan bo’lsa, kofermentlar deb ataladi.

Metall ionli kofaktorlar Metall ionlari quyidagi funksiyalarni bajaradi: А) substrat molekulasini stabilizatori; В) fermentning faol markazi stabilizatori; С) oqsil tabiatli fermentning konformatsiyasini stabillashtiradi.

Geksokinaza ishtirokida glukozo-6-fosfat hosil bo’lishida Mg 2+ ionlari substratning stabiliza- tori, ATF molekulasining faol markazga biriki- shi va “mos” oriyentatsiyasini, fosfodiefir bog’- larini kuchsizlantirib, ularning oson uzilishini va glukozaga tashilishini ta’minlab beradi Mg 2+ -ATF - kompleksi

Коferment Коferment – bu fermentning to’g’ridan-to’g’ri substrat bilan ta’sirashadigan faol qismi hisoblanadi. Koferment oqsil qism bilan kovalent yoki nokovalent bog’lar bilan bog’langan bo’ladi

Kofermentlarning kimyoviy tabiati va funksiyalari • Vitamin hosilalari (В 1 , В 2 , В 6 , В 12 , С, Н va b.); • Gem, sitoxromlar, katalazalar, peroksidazalar, guanilatsiklazalar, NO-sintazalar tarkibida fermentlarning prostetik guruhi sifatida; • nukleotidlar – fosfat kislota qoldig’i donori va akseptori sifatida; • Ubixinon, yoki koferment Q, elektron tashish zanjirida proton va elektron tashilishida; • Fosfoadenozilfosfosulfat, sulfat qoldig’i tashilishida • S-аdenozilmetionin (SAM) – metil guruh donori; • glutation, oksidlanish-qaytarilish reaksiyaarida qatnashadi.

Ferment faol markazi hosil bo’lishi

Fermentlarni anorganik katalizatorlardan farqlari: 1. Fermentativ reaksiyalar yumshoq sharoitda kechadi, ya’ni normal bosim, past haroratda (36-45 o C) va deyarli neytral fiziologik muhitda. 2. Fermentativ reaksiya tezligi о’ta yuqori bo’lib mingdan million martagacha ko’proq tezlashtiradi. 3. Fermentlar yuqori spetsifiklikga ega. 4. Fermentativ reaksiya boshqariladi. 5. Fermentativ reaksiya tezligi ferment miqdoriga tо’g’ri proporsional.

Fermentativ reaksiyalar tezligiga quyidagilar ta’sir etadi: • Reaksiyaga kirishayotgan moddalar tabiati (fermentlarning ta’siri substrat spetsifikligida namoyon bo’adi) • Substrat konsentratsiyasi • Ferment konsentratsiyasi • Temperatura o’zgarishi • рН muhit o’zgarishi

Fermentlarning quidagi spetsifik turlari tafovut etiladi: • absolyut spetsifiklik; • absolyut-guruhli spetsifikligi (bir xil tipdagi tuziliga ega bоlgan substratlar); • nisbiy-guruhli maxsuslik (bir turdagi kimyoviy bog’ga ega bo’lganlar); • steriokimyoviy spetsifiklik.

Fermentlarning maxsusigini ikkita gipoteza yordamida tushuntiriadi: Fisherning «qulf-kalit» mexanizmi, bu gipotezaga muvofiq substrat ferment bilan huddi qulf kalitga mos kelgandek mos kelishi kerak: Ferment-substrat kompeks ES Maxsulot Aktiv markaz

Fermentativ reaksiya tezligining substrat konsentratsiyasiga [S] bog’liq egri chizig’i. Substrat konsentratsiyasiR e a k s iy a te z lig i

Temperaturaning ta’siri TemperaturaV m k m o l/m inОptimal temperatura Maksimal katalitik aktivlik Denaturatsiya

Aktivlanish energiyasi Nofaol molekulani kimyoviy reaksiyaga kirishadigan faol holatga keltirish uchun kerak bo’ladigan qo’shimcha energiya aktivlanish energiyasi deb yuritiladi. Aktivanish energiyasi qanchalik past bo’lsa reaksiya tezligi shunchalik yuqori bo’ladi . Fermentsiz aktivlanish energiyasi Fermentl qatnashganda aktivlanish energiyasiE nergiya Reaksiya kechishi Erkin energiya

рН muhit ta’siri Har bir ferment uchun o’zining maksimal aktivligini namoyon qiladigan pH muhit mavjud. Оptimal pH muhitda siljigan sari ferment aktivligi susayib boradi. рН Маksimal katalitik aktivlik Denaturatsiya Optimal pHR eaksiya tezligi, V

Ferment Оptimal рН qiymati Pepsin 1,5-2 Piruvat karboksilaza 4,8 Каtalaza 6,8-7,1 Fumaraza 6,5 Ureaza 6,8-7,2 Каrboksipeptidaza 7,5 Tripsin 6,5-7,5 Аrginaza 9,5-9,9Jadval 2. Ba’zi fermentlar uchun optimal pH

Fermentlar tasnifi • Sinf – Katalizlanadigan reaksiya turiga ko’ra • Sinflar esa sinfcha – ta’sir qilinadigan kimyoviy guruhga guruhiga ko’ra – bo’linadi • Sinfchalar o’z navbatida kenja sinf larga – ta’sir qilinayotgan bog’ yoki akseptor tabiatiga ko’ra – bo’linadi

Koshlandning indusirlangan moslashish - «qo’l-qo’lqop» modeli Fermentning aktiv markazining tuzilishi substrat bog’langandan keyin o’zgararib unga moslashib oladi. Aminokislotalarning yon guruhlari fermentning katalitik funksiyasi yuzaga chiqishini ta’minlash uchun kerakli hoatni egalab oladi. Substrat Ferment Ferment-substrat kompleks

Fermentlar nomenklaturasi Trivial – pepsin, tripsin, katalaza Dyuklo bo’yicha (substrat+aza) – ureaza, arginaza Ishchi nomenklatura (Substrat+reaksiya tipi+aza) – malatdegidrogenaza, fenilalaningidroksilaza Sistematik nomenklatura - Ferment sistematik nomi quyidagicha tuziladi: substrat nomi - koferment nomi - katalizlovchi reaksiya turi Masalan: L-laktat – NAD - oksidoreduktaza

Shifrli nomenklatura – asosan ilmiy adabiyotlarda ishlatiladi

Sistematik nomenklaturasi Аlkogol-NAD-оksidoreduktaza Ishchi nomi Аlkogoldegidrogenaza Sinf 1. Оksidoreduktazalar Sinfcha 1.1. donor СН-ОН-guruhga ta’sir qiluvchi Kenja sinf 1.1.1. akseptor sifatida NAD + yoki NADF + tutgan Кassifikatsion raqami 1.1.1.1. Коfaktori Nikotinamidadenindinukleotid. Temir yoki rux.

Izofermentlar Organizmda bir xil funksiyani bajaruvchi, ammo fizik-kimyoviy xususiyatlari bilan farqlanuvchi, turli a’zo va to’qimalarda joyashgan fermentlar izofermentlar deyiladi. Izofermentlar tarkibida bir xil koferment (oqsilsiz qism) va turlicha apoferment (oqsil qism) tutadi. Shuning uchun ular turlicha molekulyar massali va turli zaryadli bo’lib, elektroforezda turli fraksiyalar tarkibida bo’ladi

Yurak Eritrositlar Yurak Buyrak Мiya Мiya O’pka Leykotsitar Jigar Taloq Skelet mushaklari Skelet mushaklari JigarLDG ning har bir izoformasi 4 tadan, aralash tarzda H va M subbirliklari tutadi.Masalan, LDG ning 5 xil izoformasi mavjud

Кreatinfosfotransferaza yoki kreatinfosfokinaza (КFК) ning esa 3 xil izofermenti bor. КFК 1 – 2 ta B subbirlikdan iborat – nerv to’qimasida; КFК 2 – 1 ta M va 1 ta B subbirliklaridan tashkil topgan – yurakda; КFК 3 – 2 ta M subbirlikdan tashki topgan bo’lib, mushaklarda uchraydi Masalan, miokard infarktida LDG 1 va KFK 2 larning aktivligi qonda oshadi

Мultiferment kompekslar , bir necha fermentlardan iborat bo’lib, bitta jarayonda bir substratni bir necha bosqichda o’zgarishga uchrashini ta’minlaydi. 1. Piruvatdegidrogenaza kompleksi – pirouzum kislotasini asetil- KoA ga aylantiradi. 2. α-Ketoglutaratdegidrogenaza kompeksi (Krebs siklida) α- ketoglutaratni suksinil-SKoA. 3. Palmitat-sintaza kompleksi – yog’ kislotalarini sintezlovchi kompeks

Fermentlar aktivligining o’lchov biriklari •

Fermentativ reaksiya tezligini susaytiruvchi effektorlar ingibitorlar deb nomladi • quidagi 2 turdagi ingibirlanish tafovutlanadi: • 1.qaytar ingibirlanish • E+J ↔ EJ • 2. qaytmas ingibirlanish • E+J → EJ

37Qaytmas ingibirlanishga misollar • metallar tutuvchi fermentlar ingibitorlari - HCN, KCN, CO, NaN 3 , ular biologik oksidlanish fermentlari tarkibiga kiruvchi Fe va Su valentligini uzgartiradi, elektronlarni O 2 utkazilishini tuxtatadi. • fermentlarning faol markazidagi SH-gruxlar bilan boglanadi - monoyodatsetat, simob birikmalari va margumush. • fermentlarning faol markazidagi OH-gruppo’ serina v aktivnom sentre - fosfororganicheskiye soyedineniya - BOV.

Ferment atsetilxolinesteraza

Diizopropilftorfosfatni atsetilxolinesterazaga ta’siri ( q aytmas ingibirlanish)

Prostaglandinsintetaza fermentini aspirin bilan qaytmas ingibirlanishi

Qaytar ingibirlanish turlari: • raqobatli • raqobatsiz • raqobat qilmaydigan • substrat • allosterik

Raqobatli ingibirlanish

Raqobatsiz ingibirlanish

Rakobatsiz ingibirlanish E + S ↔ ES → E + P; ES + I → ESI

Allosterik ingibirlanish

• Oqsil tabiatli ingibitorlar bilan boshqarilish: • R2C2+ 2sAMF qR2sAMF2 +2S • Fosforillanish-defosforillanish yоli bilan boshqarilish: • Lipaza + ATF → LipazaORO3N2 + ADF • Adenilatsiklaza tizimi • qisman proteoliz yоli bilan boshqarilish.

Fermentlar faolligi quidagicha modifikatsiyalarga uchrashi mumkin: • Nofaol оtmishdoshni faollanishi. • Spetsifik guruhlarni ferment molekulasiga kiritilishi. • Nofaol ferment-oqsil kompleksini dissotsiatsiyasi.

Lipaza faolligini fosforillanish yоli bilan boshqarilish

Adenilatsiklaza tizimi. Nofaol ferment-oqsil kompleksini dissotsiatsiyasi

Retseptor bilan boglanish mexanizmi

Qisman proteoliz yо’li bilan boshqarilishi • Oshqozon osti bezida sintezlangan tripsinogen ichakda tripsinga aylanadi: • enteropeptidaza tripsinogen →tripsin Q Val- (Acn) -Lys • Peptid boglarini uzilishi va ingibitorni olib tashlanishi oqsil molekulasi konformatsiyasini оzgartiradi va faol markaz shakllanadi.

Fermentlar faolligini boshqarilishi • Fermentlar faolligi 3 darajada boshqariladi: • 1. Xujayra ichi omillari - substrat, metabolit (aktivator, ingibitor), rN, harorat, regulyator fermentlar bilan avtomatik boshqariladi.

• 2. Gormonal boshqarilish: • Oqsil tabiatli va adrenalin – adenilatsiklaza orqali xujayra ichi fermentlari faolligini boshqaradi. Steroid gormonlar va tiroksin fermentlar sintezini jadallashtiradi. • 3. Nerv boshqarilish – оz ta’sirini gormonlar vositasida boshqaradi.

Tоqima va a’zolarning ferment tarkibi, organospetsifik fermentlar • Har bir tоqima va a’zo ma’lum bir оziga xos funksiyalarni bajaradi. Bu undagi fermentlar tarkibi bilan bogliq. • Organospetsifik fermentlar – bu faqatgina ma’lum bir tоqimaga xos bоlgan fermentlardir. Masalan: gistidaza, urokaninaza jigarga xos; glitsinamidinotransferaza buyrakka xos; KFK ning yurak fraksiyasi, LDG1 kardiomiotsitlarga xos; KFK ning miya fraksiyasi miya tоqimasiga xos va boshqalar.

Ontogenezda fermentlar faolligini оzgarishi • Turli xil a’zo va tоqimalarning оsishi, rivojlanishi va differensirovkasida fermentlar tarkibi оzgarib boradi. Masalan: gоdak bolalar oshqozonida ferment renin, ichagida esa laktaza kоp, kattalarda esa – pepsin va amilaza.

KLINIK ENZIMOLOGIYA BOLIMLARI: • Enzimopatologiya – turli xil kasalliklarda ferment tarkibini оrganish. • Enzimodiagnostika – turli xil patologik xolatlarda biologik suyuqliklarda fermentlar faolligini оrganib tashhis qоyish. • Fermentoterapiya – turli xil kasalliklarda fermentlarni ishlatilishi (fermentlar, kofermentlar, antiferment moddalar).

Kasalliklarda fermentlar faolligining оzgarishi quyidagi omillarga bogliq bоladi: • Fermentativ jarayon ayrim zvenolarining konstitutsional pasayishi (irsiy enzimopatiyalar) natijasida fermentlar sintezining yоqolishi. • Fermentlar biosintezini pasaytiruvchi toksik omillar. • Alimentar omillar (vitamin, oqsil, mikroelementlarning yetishmasligi, ovqat ratsionida оzgarishlar). • Fermentativ jarayonlarning xujayra ichidagi sodir bоlishining buzilishi.

• Etiologik omil •  • ferment sistemalari ishining buzilishi •  • Metabolik yоllarning bloklanishi •  • Kasallikning rivojlanishi

Lizosomal kasalliklar • lizosomal fermentlarning yetishmasligi yoki kam sintezlanishi natijasida vujudga keladi: • glikogenoz 1.4-glyukozidaza fermentining yetishmasligi natijasida, • Farbi kasalligi - alfa-galaktozidaza fermentining yоqligidan va boshqalar).

Enzimodiagnostika • Giperfermentemiya (gen ekspressiyasi, sitoliz) • Gipofermentemiya (gen ingibitsiyasi) • Disfermentemiya • Xozirgi vaqtda fermentativ analiz avtomatlashtirilgan va maxsus apparatlarda оtkaziladi. Bunday apparatlarga «Texnikon», «Lab-sistema» va boshqalar kirib ish kuni davomida 20 gacha tekshiruvlarni оtkazish mumkin.

Misollar • оtkir gepatitlar AsAT i AlATlarnin faolligi oshishi bilan xarakterlanadi. • mexanik (obturatsion) sariqlik uchun ishqoriy fosfataza, aminotransferazalar faolligining oshishi xosdir. • yurak infarkt miokardi uchun LDG1, AsAT, izotsitrat- DG, 1,6-fruktozo-difosfataldolaza va kreatinkinazaning MV fraksiyasi faolligining oshishi xarakterlidir. • adenaza fermentining faolligi trombotsitlarda aniqlanadi. Ushbu ferment soglom odamlar trombotsitida bоlmaydi va faqat leykozda gina paydo bоladi.

Enzimoterapiya - fermentlardan kasalliklarni davolashda foydalanish • Oshqozon-ichak yоlida tegishli bezlardan fermentlar kam ishlab chiqarilganda (pepsin, pankreatin, festal, panzinorm, kreon). • Turli yiringli-yalliglanish jarayonlarini davolashda: tripsin, ximotripsin va boshqalar . • qon va boshqa suyuqliklarda ferment yetishmaganligida ferment preparatlari yuboriladi. • Tomirlardagi tromblarni eritish uchun (insult, IBS, infarkt miokardda) proteolitik fermentlardan foydalaniladi: fibrinolizin, brinaza, brinolaza (aktinomitsetlardan), streptokinaza va urokinaza.

• Zararli оsimtalarni kompleks davolashda. Masalan, asparaginaza limfoblast leykozlarni davolashda qоllaniladi (bu xujayralar asparaginning yetishmasligiga sezgirdirlar, chunki asparaginsintetaza fermentini saqlamaydilar). Poliaminooksidaza eksperimental оsmalarni davolashda qоllaniladi (ular poliaminlarni oksidlovchi ferment saqlamaydilar, shu sababdan tоplanishi vujudga keladi). • Ferment ingibitorlari оtkir pankreatit, artrit, allergik kasalliklarni davolashda qоllaniladi. Xolinesteraza, karboangidraza, monoaminooksidaza va proteolitik fermentlar ingibitorlaridan

71Farmakologik gurux Pankreas bezining tashki sekretor funksiyasi yetishmovchiligini tiklovchi va xazm kilish jarayonini muvafiklashtiruvchi ferment. таркиби: амилаза 4200 ЕД Ph.Eur., липаза 3500 ЕД Ph.Eur., протеазалар 250 ЕД Ph.Eur. ишлатилиши: - Сурункали панкреатит - ошкозон, ичак, ут пафаги сурункали яллигланиш ва дистрофик касалликлари - ушбу аъзоларнинг резекцияси ва нурланишидан сунг холатлар - функционал жадал кечувчи ичак транзити - ичак инфекцион касалликлари)

72Enzimoterapiya Preparat Xususiyati Qo’llanilishi Qo’llashdan maqsad Pepsin Oshkozonning proteolitik fermenti gipoatsid gastritlar O’rindosh terapiya Tripsin Oshkozon osti bezining proteolitik fermenti a) yiringli yaralar b) yukori nafas yullarining yalliglanish kasalliklari Nekrozga uchragan tukimalarni va kon laxtalarini parchalash

73Preparat Xususiyati kullanilishi Kullashdan maksad Trasilol Proteolitik fermentlar ingibitori Pankre- atitlar Oshkozon osti bezi xujayralarini ajratish yullarida faollangan tripsin ta’siridan ximoyalash Fibrino- lizin Fibrinni parchalovchi proteinaza Tomirlar trombozi Xosil bulgan tromblarni yemirish Enzimoterapiya

74Preparat Xususiyati kullash Kullashdan maksad Iprazid Katexolaminlarni inaktivatsiya kiluvchi monoaminooksi- daza (MAO) ingibitori Depressiv xolatlar Katexolaminlarni miyada tuplanishi, kuzgalish jarayonlarini jadallashishi Gialuro- nidaza (lidaza) Gialuron kislotani parchalovchi ferment Operatsiya va kuishda xosil bulgan chandiklarni, spaykalarni yukotish Ortikcha biriktiruvchi tukimani yemirish Penitsil- lin, sik- loserin Bakteriyalar xujayra membranasi tarkibiy kismlarini sintezlovchi ferment ingibitori Turli xil bakterial infeksiyalar Bakteriostatik va bakteriotsid ta’siri Enzimoterapiya

75IMMOBILLANGAN FERMENTLAR – kattik tashuvchi yoki polimer kapsula ichiga kiritilgan fermentlar. Immobillangan fermentlar xususiyatlari : Reaksion muxitdan tez ajraladi, ularni kup marotaba ishlatish mumkin, maxsulot boshka fermentlar bilan ifloslanmagan Fermentativ jarayonni betuxtov olib borish mumkin Fermentlarning turgunligi ortadi, fermentlar faolligi susayadi

76Fermentlarni analitik maksadlarda qo’llash Glyukozooksidaza Qonda glyukoza miqdorini aniqlash Xolesterol- oksidaza Qonda xolesterin miqdorini aniqlash Lipaza Qonda uchatsil- glitserinlar miqdorini aniqlash Ureaza Qonda siydikchil miqdorini aniqlash

Купить

Похожие документы
17-guruh elementlari galogenlar
Oltinchi guruh p-elementlari
Bufer eritmalar, bufer eritmalarda pHni aniqlash, tuzlar gidrolizi, tuz effekti
3-guruh d-elementlari
Argos test javoblari