Fərqlər:

1. Enzimatik reaksiyaların sürəti qeyri-üzvi katalizatorların kataliz etdiyi reaksiyalardan yüksəkdir.

2. Fermentlər yüksək substrat spesifikliyinə malikdir.

3. Fermentlər kimyəvi təbiətinə görə zülaldır, katalizatorlar qeyri-üzvidir.

4. Fermentlər tənzimlənməyə tabedir (ferment aktivatorları və inhibitorları var), qeyri-üzvi katalizatorlar tənzimlənmədən işləyir.

5. Fermentlər konformasiya labilliyinə malikdir - yeni zəif bağların qırılması və əmələ gəlməsi hesabına strukturunu bir qədər dəyişmək qabiliyyəti.

6. Enzimatik reaksiyalar yalnız fizioloji şəraitdə baş verir, çünki hüceyrələr, toxumalar və bədən daxilində işləyirlər (bunlar müəyyən temperatur, təzyiq və pH dəyərləridir).

Ümumi xassələri fermentlər:

1. Kataliz prosesində istehlak edilmir;

2. Başqa təbiətli katalizatorlarla müqayisədə yüksək aktivliyə malikdirlər;

3. Yüksək spesifikliyə malik olmaq;

4. Labillik (sabitlik);

5. Yalnız termodinamika qanunlarına zidd olmayan reaksiyaları sürətləndirin.

Ümumi xassələri qeyri-üzvi katalizatorlar:

1. Kimyəvi təbiəti - aşağı molekulyar çəkili maddələr;

2. Reaksiya zamanı katalizatorun strukturu bir qədər dəyişir, yaxud heç dəyişmir;

3. Optimal pH - güclü asidik və ya qələvi;

4. Reaksiya sürətinin artması fermentlərin təsiri ilə müqayisədə çox azdır.

Spesifiklik - substrata münasibətdə fermentlərin çox yüksək seçiciliyi. Fermentin spesifikliyi substratın və substratın mərkəzinin məkan konfiqurasiyasının üst-üstə düşməsi ilə izah olunur. Həm fermentin aktiv mərkəzi, həm də onun bütün zülal molekulu fermentin spesifikliyinə cavabdehdir. Fermentin aktiv yeri fermentin həyata keçirə biləcəyi reaksiya növünü təyin edir. Spesifikliyin üç növü var: mütləq, nisbi, stereokimyəvi.

mütləq spesifiklik. Yalnız bir substratda fəaliyyət göstərən fermentlər belə spesifikliyə malikdirlər. Məsələn, saxaroza yalnız saxaroza, laktaza - laktoza, maltaza - maltoza, ureaza - karbamid, arginaza - arginin və s. hidroliz edir.

Nisbi spesifiklik bir fermentin bir qrup substrata təsir etmək qabiliyyətidir ümumi tipəlaqələri, yəni. nisbi spesifiklik yalnız substratlar qrupunda müəyyən bir əlaqə növünə münasibətdə özünü göstərir. Misal: lipaz heyvan və bitki mənşəli yağlarda ester bağını parçalayır. Amilaza nişasta, dekstrinlər və qlikogendə α-qlikozid bağını hidroliz edir. Alkoqol dehidrogenaz spirtləri (metanol, etanol və s.) oksidləşdirir.

Stereokimyəvi spesifiklik bir fermentin yalnız bir stereoizomer üzərində hərəkət etmə qabiliyyətidir. Məsələn: 1) L, B-izomerizm: Tüpürcək və mədəaltı vəzi şirəsinin L-amilazası nişastada yalnız L-qlükozid bağlarını parçalayır və lifin D-qlükozid bağlarını parçalamır; 2) L və B-izomerizm: Bədənimizdə yalnız L-amin turşuları çevrilməyə məruz qalır, tk. bu çevrilmələr yalnız amin turşularının L-forması ilə reaksiya verə bilən L-oksidaza fermentləri tərəfindən həyata keçirilir; 3) Cis, trans izomerizm: Fumarat hidrataz yalnız trans izomerini (fumar turşusu) malik turşuya çevirə bilər. Sis-izomer (malein turşusu) bədənimizdə belə dəyişikliklərə məruz qalmır.

Fermentlərin lokalizasiyası onların funksiyalarından asılıdır. Bəzi fermentlər sadəcə olaraq sitoplazmada həll olunur, digərləri isə müəyyən orqanoidlərlə əlaqələndirilir. Məsələn, redoks fermentləri mitoxondriyada cəmləşmişdir.

Ektofermentlər - plazma membranında lokallaşdırılmış və onun xaricində fəaliyyət göstərən fermentlər

Endofermentlər - hüceyrə daxilində fəaliyyət göstərir. Onlar biosintez və enerji mübadiləsi reaksiyalarını katalizləyirlər.

Ekzofermentlər - hüceyrə tərəfindən ifraz olunur mühit, hüceyrədən kənarda böyük molekulları daha kiçik parçalara ayırır və bununla da onların hüceyrəyə nüfuz etməsinə kömək edir. Bunlara mikroorqanizmlərin qidalanmasında son dərəcə mühüm rol oynayan hidrolitik fermentlər daxildir.

Qeyri-üzvi katalizatorlar və fermentlər (biokatalizatorlar) özləri istehlak edilmədən axını sürətləndirirlər. kimyəvi reaksiyalar və onların enerji potensialı. Hər hansı katalizatorların iştirakı ilə kimyəvi sistemdə enerji sabit qalır. Kataliz zamanı kimyəvi reaksiyanın istiqaməti dəyişməz qalır.

Tərif

Fermentlər bioloji katalizatorlardır. Onların əsasını protein təşkil edir. Fermentlərin aktiv hissəsində qeyri-üzvi maddələr, məsələn, metal atomları var. Bu zaman ferment molekuluna daxil olan metalların katalitik effektivliyi milyonlarla dəfə artır. Maraqlıdır ki, fermentin üzvi və qeyri-üzvi fraqmentləri katalizatorun xassələrini ayrı-ayrılıqda nümayiş etdirə bilmirlər, tandemdə isə güclü katalizatorlardır.

Qeyri-üzvi katalizatorlar bütün növ kimyəvi reaksiyaları sürətləndirir.

Müqayisə

Qeyri-üzvi katalizatorlar təbiətdə qeyri-üzvi, fermentlər isə zülaldır. Qeyri-üzvi katalizatorların tərkibində zülal yoxdur.

Fermentlər qeyri-üzvi katalizatorlarla müqayisədə substrata təsir spesifikliyinə və ən yüksək effektivliyə malikdir. Fermentlər sayəsində reaksiya milyonlarla dəfə sürətlə gedir.

Məsələn, hidrogen peroksid katalizatorların iştirakı olmadan olduqca yavaş parçalanır. Qeyri-üzvi katalizator (adətən dəmir duzları) olduqda reaksiya bir qədər sürətlənir. Və katalaza fermenti əlavə edildikdə, peroksid ağlasığmaz sürətlə parçalanır.

Fermentlər məhdud temperatur diapazonunda (adətən 37 0 С) işləməyi bacarır. Qeyri-üzvi katalizatorların təsir sürəti temperaturun hər 10 dərəcə artması ilə 2-4 dəfə artır. Fermentlər tənzimlənməyə tabedir (ferment inhibitorları və aktivatorları var). Qeyri-üzvi katalizatorlar tənzimlənməmiş işləmə ilə xarakterizə olunur.

Fermentlər konformasiya labilliyi ilə xarakterizə olunur (onların strukturu köhnə bağların qırılması və gücü daha zəif olan yeni bağların əmələ gəlməsi prosesində əmələ gələn kiçik dəyişikliklərə məruz qalır). Fermentlərin iştirak etdiyi reaksiyalar yalnız fizioloji şəraitdə baş verir. Fermentlər lazım olduqda bədəndə, onun toxumalarında və hüceyrələrində işləyə bilirlər temperatur rejimi, təzyiq və pH.

Tapıntılar saytı

1. Fermentlər yüksək molekulyar protein cisimləridir, onlar olduqca spesifikdirlər. Fermentlər yalnız bir növ reaksiyanı kataliz edə bilər. Onlar biokimyəvi reaksiyalar üçün katalizatorlardır. Qeyri-üzvi katalizatorlar müxtəlif reaksiyaları sürətləndirir.
2. Fermentlər müəyyən bir dar temperatur diapazonunda, müəyyən təzyiq və mühitin turşuluğunda fəaliyyət göstərə bilər.
3. Enzimatik reaksiyalar sürətlidir.

Qeyri-üzvi katalizatorlar və fermentlər (biokatalizatorlar) özləri istehlak edilmədən kimyəvi reaksiyaların gedişatını və onların enerji imkanlarını sürətləndirirlər. Hər hansı katalizatorların iştirakı ilə kimyəvi sistemdə enerji sabit qalır. Kataliz zamanı kimyəvi reaksiyanın istiqaməti dəyişməz qalır.

Fermentlər və qeyri-üzvi katalizatorlar nədir

Fermentlər bioloji katalizatorlardır. Onların əsasını protein təşkil edir. Fermentlərin aktiv hissəsində qeyri-üzvi maddələr, məsələn, metal atomları var. Bu zaman ferment molekuluna daxil olan metalların katalitik effektivliyi milyonlarla dəfə artır. Maraqlıdır ki, fermentin üzvi və qeyri-üzvi fraqmentləri katalizatorun xassələrini ayrı-ayrılıqda nümayiş etdirə bilmirlər, tandemdə isə güclü katalizatorlardır.
Qeyri-üzvi katalizatorlar bütün növ kimyəvi reaksiyaları sürətləndirir.

Fermentlərin və qeyri-üzvi katalizatorların müqayisəsi

Fermentlər və qeyri-üzvi katalizatorlar arasındakı fərq nədir? Qeyri-üzvi katalizatorlar təbiətdə qeyri-üzvi, fermentlər isə zülaldır. Qeyri-üzvi katalizatorların tərkibində zülal yoxdur.
Fermentlər qeyri-üzvi katalizatorlarla müqayisədə substrata təsir spesifikliyinə və ən yüksək effektivliyə malikdir. Fermentlər sayəsində reaksiya milyonlarla dəfə sürətlə gedir.
Məsələn, hidrogen peroksid katalizatorların iştirakı olmadan olduqca yavaş parçalanır. Qeyri-üzvi katalizator (adətən dəmir duzları) olduqda reaksiya bir qədər sürətlənir. Və katalaza fermenti əlavə edildikdə, peroksid ağlasığmaz sürətlə parçalanır.
Fermentlər məhdud temperatur diapazonunda (adətən 370 C) işləməyi bacarır. Qeyri-üzvi katalizatorların təsir sürəti temperaturun hər 10 dərəcə artması ilə 2-4 dəfə artır. Fermentlər tənzimlənməyə tabedir (ferment inhibitorları və aktivatorları var). Qeyri-üzvi katalizatorlar tənzimlənməmiş işləmə ilə xarakterizə olunur.
Fermentlər konformasiya labilliyi ilə xarakterizə olunur (onların strukturu köhnə bağların qırılması və gücü daha zəif olan yeni bağların əmələ gəlməsi prosesində əmələ gələn kiçik dəyişikliklərə məruz qalır). Fermentlərin iştirak etdiyi reaksiyalar yalnız fizioloji şəraitdə baş verir. Fermentlər lazımi temperaturun, təzyiqin və pH-ın yaradıldığı bədəndə, onun toxumalarında və hüceyrələrində işləməyi bacarır.

TheDifference.ru müəyyən etdi ki, fermentlər və qeyri-üzvi katalizatorlar arasındakı fərq aşağıdakı kimidir:

Fermentlər yüksək molekulyar protein cisimləridir, onlar olduqca spesifikdirlər. Fermentlər yalnız bir növ reaksiyanı kataliz edə bilər. Onlar biokimyəvi reaksiyalar üçün katalizatorlardır. Qeyri-üzvi katalizatorlar müxtəlif reaksiyaları sürətləndirir.
Fermentlər müəyyən bir dar temperatur diapazonunda, müəyyən təzyiq və mühitin turşuluğunda fəaliyyət göstərə bilər.
Enzimatik reaksiyalar sürətlidir.

Emalatxana

Ümumi və ekoloji biokimya

"Fermentlər. Enzimatik kinetika»

Minsk MGEU

UDC 577:574 (076.5)

Ekoloji təhsil üçün Belarus Respublikası

Bokut S.B., baş Biokimya və biofizika kafedrası, dosent, t.ü.f.d.,

Syaxovich V.E.,İncəsənət.

Bogdanova N.V., Biokimya və biofizika kafedrasının müəllimi,

Dokuchaeva E.A., Biokimya və biofizika kafedrasının müəllimi,

Drozdov A.S., biokimya və biofizika kafedrasının aspirantı

Rəyçilər:

Klinik Laboratoriya Diaqnostika şöbəsi Dövlət qurumu Ali təhsil"Belarus Tibb Akademiyasından sonrakı təhsil";

G.İ. Novik,“Mikroorqanizmlərin Kolleksiyası” laboratoriyasının müdiri

"Belarus Milli Elmlər Akademiyasının Mikrobiologiya İnstitutu" Dövlət Elmi Müəssisəsi, biologiya elmləri namizədi

P69 Ümumi və ekoloji biokimya üzrə seminar. II hissə: “Fermentlər. Enzimatik kinetika” / Bokut S.B. və s. - Mn., 2013 - 74 s.

Seminarda 2-ci kurs tələbələri ilə “Ümumi və ekoloji biokimya” kursu üzrə laboratoriya işləri üçün tədris-metodiki materiallar toplanıb. Hər bir laboratoriya işi üçün konkret mövzu üzrə nəzəriyyənin əsasları, dərsə hazırlıq üçün nəzarət sualları, tövsiyə olunan ədəbiyyatların siyahısı, dərs üçün tapşırıqların siyahısı, laboratoriya işində istifadə olunan alətlərin, materialların və reagentlərin təsviri. verilir. Fermentlərin təsnifatını, onların aktivliyini təyin etmək üsullarının prinsiplərini, həmçinin fermentativ reaksiyaların kinetikasının əsaslarını təsvir edən materiallar daxil edilmişdir.

Uyğundur kurikulum A.D. adına Moskva Dövlət İqtisad Universitetinin tələbələri üçün “Ümumi və ekoloji biokimya” kursu. Saxarov.

O S.B. Bokut, V.E. Syaxoviç, N.V. Bogdanova, E.A. Dokuçayeva, A.S. Drozdov 2012

Ó Beynəlxalq Dövlət Ekologiya Universiteti. CƏHƏNNƏM. Saxarova, 2012

Laboratoriya işi № 4

Avadanlıq və materiallar:

Spektrofotometr Solar PV 1251B

· Termostat

Elektrik plitəsi

1 ml və 5 ml şüşə pipetlər

Avtomatik mikropipetlər

250 ml və 100 ml ölçülü silindrlər

300 ml şüşə

şüşə sınaq boruları

Test borusu rəfləri

şüşə çubuqlar

şüşə slaydlar

Reagentlər:

Nişasta, 1% məhlul

Natrium hidroksid (NaOH), 10% məhlul

Mis sulfat (CuSO 4), 1% məhlul

Lugol məhlulu (yod, 1% KJ məhlulu, 2,5%)

Xlorid turşusu (HCl), 10% məhlul

Distillə edilmiş su

Nəzəri hissə

Fermentlər

Yaşayış sistemləri kifayət qədər məhdud dəstdən ibarətdir kimyəvi elementlər, hansı (C, H, O, N, P, S) ümumi hüceyrə kütləsinin 99%-dən çoxunu təşkil edir. Hüceyrələrin kimyəvi tərkibi əhəmiyyətli dərəcədə fərqli olduğundan kimyəvi birləşmə yer qabığı, yəni bioloji sistemlər xüsusi növ kimyəvi reaksiyalar həyata keçirməyə qadirdir.

Suyu nəzərə almasanız, demək olar ki, bütün hüceyrə molekulları karbon birləşmələridir. Yerin kimyəvi elementləri arasında çoxlu kiçik və böyük molekullar əmələ gətirmək qabiliyyətinə görə xüsusi yer tutan karbondur ( makromolekullar). Atomun kiçik ölçüsü və xarici qabıqda dörd elektronun olması səbəbindən karbon atomları güclü bir atom meydana gətirə bilər. kovalent bağlar digər atomlarla, eləcə də bir-biri ilə, halqaların və ya uzun zəncirlərin əmələ gəlməsinə və nəticədə böyük və mürəkkəb molekulların yaranmasına səbəb olur.

Ən çox istifadə edilən təriflərdən biridir bioloji sistemlər ki, aşağı düşür canlı orqanizmlər xüsusi və eyni zamanda kifayət qədər məhdud karbon tərkibli kiçik molekullar və makromolekullar toplusundan qurulmuş muxtar özünü çoxaldan kimyəvi sistemlərdir..

Deməli, hər hansı bir orqanizmin həyatının əsasını təşkil edir kimyəvi proseslər xüsusi növ. Canlı hüceyrədə demək olar ki, bütün reaksiyalar adlanan yüksək effektiv təbii biokatalizatorların iştirakı ilə baş verir fermentlər, və ya fermentlər. Hüceyrədəki metabolik yolları nəzərə alsaq, hüceyrənin bu məqsəd üçün uyğun fermentdən istifadə edərək, ehtiyac duyduğu istənilən reaksiyanı həyata keçirmə qabiliyyətinə malik olduğu görünür. Reallıqda isə bu belə deyil. Fermentlər güclü katalizator olsalar da, onlar yalnız termodinamik baxımdan “icazə verilən” reaksiyaları sürətləndirə bilirlər. Enerji baxımından mümkün olan bir çox reaksiyalar arasında fermentlər seçici olaraq müvafiq "reagentləri" çevirirlər. substratlar, fizioloji cəhətdən faydalı bir şəkildə. Beləliklə, fermentlər bədəndəki bütün metabolik prosesləri idarə edir.

Son vaxtlara qədər, tamamilə bütün biokatalizatorların zülal xarakterli maddələr olduğuna inanılırdı. Bununla belə, 1980-ci illərdə katalitik aktivliyə malik spesifik aşağı molekulyar çəkili RNT-lər kəşf edildi. Bu katalitik RNT-lər analoji olaraq adlandırıldı ribozimlər. Digərləri məlumdur Bu an sayı 2500-dən çox olan hüceyrə biokatalizatorları zülal xarakterlidir və zülalların bütün xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur. Bu günə qədər yüzlərlə müxtəlif fermentin amin turşusu ardıcıllığı deşifrə edilmiş, bir çoxu kristal formada alınmış, rentgen şüalarının difraksiya analizinə əsasən üçölçülü fəza quruluşu yaradılmış, onların təsir mexanizmləri təsvir edilmiş və onların hüceyrə mübadiləsində rolu tədqiq edilmişdir.

Qeyri-üzvi katalizatorlar kimi fermentlər: reaksiya zamanı istehlak edilmir, həm irəli, həm də əks reaksiyaların sürətini artırır, tarazlıq vəziyyətini dəyişmir. Lakin fermentlərin zülal təbiəti onların qeyri-üzvi katalizatorlara xas olmayan bir sıra xassələrə malik olmasına səbəb olur.

Fermentlər və qeyri-üzvi katalizatorlar arasındakı fərq

1. Fermentlərin katalitik aktivliyi daha yüksəkdir (qeyri-üzvi katalizatorların təsirindən milyonlarla dəfə yüksəkdir). Məsələn, qeyri-üzvi turşuların və qələvilərin iştirakı ilə protein hidrolizi 100°C-də bir neçə on saat davam edir. Fermentlərin iştirakı ilə bu proses 30-40 ° C-də onlarla dəqiqəyə qədər azalır;

2. Fermentlərin katalitik aktivliyi çox mülayim şəraitdə (orta temperatur 37–40°C, normal təzyiq, mühitin neytral pH dəyərlərinə yaxın 6,0–8,0) özünü göstərir;

3. Fermentlər yüksək fəaliyyət spesifikliyinə malikdir, yəni. hər bir ferment, əsasən, yalnız ciddi şəkildə müəyyən edilmiş kimyəvi reaksiyanı katalizləyir (müqayisə üçün, üzvi sintezdə platin bir neçə onlarla kimyəvi çevrilməni katalizləyir);

4. Enzimatik reaksiyaların sürəti müəyyən kinetik qanunlara tabedir;

5. Üçüncü və dördüncü strukturların əmələ gəlməsi zamanı bir sıra fermentlər posttranslational modifikasiyaya məruz qalırlar;

6. Ferment molekulları adətən substratlarından çox böyük olur;

7. Hüceyrələrdə fermentlərin fəaliyyəti ciddi şəkildə idarə olunur və tənzimlənir.

Hal-hazırda, fermentlərin öyrənilməsi biokimyada mərkəzi yer tutur və müstəqil bir elm kimi seçilir - enzimologiya . Enzimologiyanın nailiyyətləri tibbdə diaqnostika və müalicə, patologiyanın mexanizmlərini öyrənmək üçün istifadə olunur və bundan əlavə, digər sahələrdə, məsələn, Kənd təsərrüfatı, qida sənayesi, kimya, əczaçılıq və s.

Fermentlərin quruluşu

Metabolit - metabolik proseslərdə iştirak edən bir maddə.

substrat – kimyəvi reaksiyaya girən maddə.

Məhsul – kimyəvi reaksiya zamanı əmələ gələn maddə.

Fermentlər xüsusi kataliz mərkəzlərinin olması ilə xarakterizə olunur.

aktiv mərkəz (Ac) xüsusi olaraq substratla qarşılıqlı əlaqədə olan və katalizdə birbaşa iştirak edən ferment molekulunun bir hissəsidir. Bir qayda olaraq, bir nişdə (cibdə) yerləşir. Ac-da iki bölgəni ayırd etmək olar: substrat bağlayan bölgə, substrat sahəsi (əlaqə paneli) və əslində katalitik mərkəz .

Əksər substratlar fermentlə ən azı üç əlaqə yaradır, bunun sayəsində substrat molekulu aktiv sahəyə yeganə mümkün şəkildə bağlanır ki, bu da fermentin substrat spesifikliyini təmin edir. Katalitik mərkəz kimyəvi çevrilmə yolunun seçimini və fermentin katalitik spesifikliyini təmin edir.

Bir qrup tənzimləyici ferment var allosterik mərkəzlər , aktiv mərkəzdən kənarda olan. Allosterik mərkəzə fermentlərin fəaliyyətini tənzimləyən “+” və ya “–” modulyatorlar qoşula bilər.

Yalnız amin turşularından ibarət sadə fermentlər və zülal olmayan təbiətin aşağı molekulyar çəkisi üzvi birləşmələri (kofermentlər) və (və ya) metal ionları (kofaktorlar) ehtiva edən mürəkkəb fermentlər var.

Kofermentlər - Bunlar aktiv mərkəzin katalitik sahəsinin bir hissəsi kimi katalizdə iştirak edən qeyri-zülal təbiətli üzvi maddələrdir. Bu vəziyyətdə protein komponenti deyilir apoenzim və kompleks zülalın katalitik aktiv forması - holoenzim . Beləliklə: holoferment = apoferment + koenzim.

Onlar koenzim kimi fəaliyyət göstərirlər:

nukleotidlər,

koenzim Q,

Qlutatyon

suda həll olunan vitaminlərin törəmələri:

Zülala kovalent bağlarla bağlanan koenzim deyilir protez qrupu . Bunlar, məsələn, FAD, FMN, biotin, lipoik turşudur. Protez qrupu zülal hissəsindən ayrılmır. Qeyri-kovalent bağlarla zülala bağlanan koenzim deyilir kosubstrat . Bunlar, məsələn, OVER +, NADP +. Kosubstrat reaksiya zamanı fermentə bağlanır.

Ferment kofaktorları - bunlar bir çox fermentin katalitik fəaliyyətinin təzahürü üçün zəruri olan metal ionlarıdır. Kalium, maqnezium, kalsium, sink, mis, dəmir və s. ionları kofaktor kimi çıxış edir. Onların rolu müxtəlifdir, onlar substrat molekullarını, fermentin aktiv sahəsini, onun üçüncü və dördüncü strukturunu sabitləşdirir, substratın bağlanmasını və katalizini təmin edir. Məsələn, ATP kinazları yalnız Mg 2+ ilə birləşdirir.

İzofermentlər - bunlar eyni reaksiyanı kataliz edən, lakin fiziki və kimyəvi xassələri ilə fərqlənən eyni fermentin çoxsaylı formalarıdır (substrata yaxınlıq, kataliz edilən reaksiyanın maksimum sürəti, elektroforetik hərəkətlilik, inhibitorlara və aktivatorlara fərqli həssaslıq, optimal pH və istilik sabitliyi ). İzofermentlər dördüncü quruluşa malikdir, o, cüt sayda subunitlərdən (2, 4, 6 və s.) əmələ gəlir. Fermentin izoformları alt bölmələrin müxtəlif birləşmələri nəticəsində əmələ gəlir.

Buna misal olaraq geri çevrilən reaksiyanı kataliz edən ferment olan laktat dehidrogenaz (LDH) göstərilə bilər:

NADH 2 NAD+

piruvat ← LDH → laktat

LDH hər biri 2 tip M (əzələ) və H (ürək) olan 4 protomerdən (alt bölmədən) ibarət olan 5 izoforma şəklində mövcuddur. M və H tipli protomerlərin sintezi iki fərqli genetik lokus tərəfindən kodlanır. LDH izoenzimləri dördüncü struktur səviyyəsində fərqlənir: LDH 1 (HHHH), LDH 2 (HHHM), LDH 3 (HHMM), LDH 4 (HMMM), LDH 5 (MMMM).

H və M tipli polipeptid zəncirləri eyni molekulyar çəkiyə malikdir, lakin birincilərində karboksilik amin turşuları, ikincilərində diamin turşuları üstünlük təşkil edir, buna görə də onlar fərqli yük daşıyırlar və elektroforezlə ayrıla bilərlər.

Dokularda oksigen mübadiləsi LDH-nin izozim tərkibinə təsir göstərir. Aerob maddələr mübadiləsinin üstünlük təşkil etdiyi yerlərdə LDH 1, LDH 2 (miokard, böyrəküstü vəzilər), anaerob metabolizmin LDH 4, LDH 5 (skelet əzələləri, qaraciyər) olduğu yerlərdə üstünlük təşkil edir. Toxumalarda orqanizmin fərdi inkişafı prosesində oksigenin tərkibində və LDH izoformlarında dəyişiklik baş verir. Embrionda LDH 4, LDH 5 üstünlük təşkil edir. Doğuşdan sonra bəzi toxumalarda LDH 1, LDH 2 tərkibində artım müşahidə olunur.

İzoformaların mövcudluğu toxumaların, orqanların və bütövlükdə orqanizmin dəyişən şəraitə uyğunlaşma qabiliyyətini artırır. İzoferment tərkibini dəyişdirərək orqan və toxumaların metabolik vəziyyəti qiymətləndirilir.

Hüceyrə və toxumalarda fermentlərin lokalizasiyası və kompartmentləşdirilməsi.

Lokalizasiya fermentləri 3 qrupa bölünür:

I - ümumi fermentlər (universal)

II - orqan spesifik

III - orqanellə spesifik

Ümumi fermentlər demək olar ki, bütün hüceyrələrdə olur, hüceyrənin həyati fəaliyyətini təmin edir, zülal və nuklein turşusu biosintezinin reaksiyalarını, biomembranların və əsas hüceyrə orqanoidlərinin əmələ gəlməsini və enerji mübadiləsini kataliz edir. Fərqli toxumaların və orqanların ümumi fermentləri, lakin fəaliyyətində fərqlənirlər.

Orqan Xüsusi Fermentlər müəyyən orqan və ya toxuma üçün spesifik. Məsələn: Qaraciyər üçün - arginaza. Böyrəklər və sümük toxuması üçün - qələvi fosfataz. Prostat vəzi üçün - CP (turşu fosfataz). Pankreas üçün - α-amilaza, lipaz. Miokard üçün - CPK (kreatin fosfokinaz), LDH, AST və s.

Fermentlər də hüceyrələr arasında qeyri-bərabər paylanır. Bəzi fermentlər sitozolda kolloid-həll olunmuş vəziyyətdə, digərləri isə hüceyrə orqanoidlərində (strukturlu vəziyyətdə) yerləşdirilmişdir.

Orqanelle-spesifik fermentlər . Fərqli orqanoidlərin funksiyalarını təyin edən müəyyən bir ferment dəsti var.

Orqanellaya xas fermentlər hüceyrədaxili formasiyaların, orqanellələrin markerləridir:

Hüceyrə membranı: ALP (qələvi fosfataza), AC (adenilat siklaza), K-Na-ATPase

Sitoplazma: qlikoliz fermentləri, pentoza dövrü.

EPR: hidroksilləşməni təmin edən fermentlər (mikrosomal oksidləşmə).

Ribosomlar: Zülal sintezindən məsul olan fermentlər.

Mitoxondriya: Fermentlər oksidləşdirici fosforlaşma, CTK (sitoxrom oksidaz, suksinat dehidrogenaz), yağ turşularının β-oksidləşməsi.

Hüceyrə nüvəsi: RNT, DNT (RNT polimeraza, NAD sintetaza) sintezini təmin edən fermentlər.

Nukleol: DNT-dən asılı RNT polimeraza

Nəticədə hüceyrədə fermentlər dəsti və maddələr mübadiləsi (maddələr mübadiləsinin bölmələşməsi) ilə fərqlənən bölmələr (kompartmentlər) əmələ gəlir.

Fermentlər arasında kiçik bir qrup seçilir R tənzimləyici fermentlər, fəaliyyətini dəyişdirərək xüsusi tənzimləyici təsirlərə cavab verə bilən. Bu fermentlər bütün orqan və toxumalarda mövcuddur və metabolik yolların başlanğıcında və ya budaqlanmasında lokallaşdırılır.

Bütün fermentlərin ciddi lokalizasiyası genlərdə kodlanır.

Plazma və ya qan zərdabında orqano-orqanellərə xas fermentlərin aktivliyinin təyini klinik diaqnostikada geniş istifadə olunur.

Fermentlərin təsnifatı və nomenklaturası

Nomenklatura - ayrı-ayrı birləşmələrin adları, onların qrupları, sinifləri, habelə bu adların tərtibi qaydaları. Fermentlərin nomenklaturası əhəmiyyətsizdir (qısa iş adı) və sistematikdir. 1961-ci ildə Beynəlxalq Biokimya İttifaqı tərəfindən qəbul edilmiş sistematik nomenklaturaya əsasən, fermenti və onun katalizləşdirilmiş reaksiyasını dəqiq müəyyən etmək mümkündür.

Təsnifat - bir şeyin seçilmiş əlamətlərə görə bölünməsi.

Fermentlərin təsnifatı katalizləşdirilmiş kimyəvi reaksiyanın növünə əsaslanır;

6 növ kimyəvi reaksiyaya əsasən, onları kataliz edən fermentlər 6 sinfə bölünür ki, onların hər biri bir neçə alt sinif və yarımsinfə malikdir (4-13);

Hər bir fermentin öz EC kodu var 1.1.1.1. Birinci rəqəm sinfi, ikinci - alt sinfi, üçüncü - alt sinfi, dördüncü - alt sinifdə olan fermentin seriya nömrəsini (kəşf qaydasında) göstərir.

Fermentin adı 2 hissədən ibarətdir: 1 hissə - substratın (substratların) adı, 2 hissə - katalizləşdirilmiş reaksiyanın növü. Son - AZA;

Əlavə məlumat, lazım gələrsə, sonunda yazılır və mötərizədə verilir: L-malat + NADP + ↔ PVC + CO 2 + NADH 2 L-malat: NADP + - oksidoreduktaza (dekarboksilləşdirici);

Fermentlərin adlandırılması qaydalarında vahid yanaşma yoxdur.