Фермент акиваторлары мен ингибиторлары ( тежегіштер)

Фермент активтілігі орта әр түрлі химиялық байланыстар болуына байланысты. Ондай заттардың кейбіреулері фермент активтілігін арттырады, мұндай қосылыстар активаторлар деп аталады. Ал екіші бір заттар фермент әрекетін баяулатады, тіпті оны тежейді. Мұндай заттар ингибитолар деп аталады.

Активаторлар ферменттік реакцияларды тездетеді. Мысалы, қарын сөлінде тұз қышқылы пепсинді активтендіреді, сөйтіп белок гидролизі тездейді.

Ингибиторлар ферменттік реакцияларды біршама немесе тежейді.

Ферменттер әсерінің бәсекелес және бәсекелес емес тежеушісін ажыратып бөледі. Бәсекелес тежеуші өзінің құрылымы бойынша субстратқа ұқсайды, ол сондықтан да ферментті «алдай алады», оның активті орталығымен байланыс жасайды да, ферменттің әсерін шектеп тастайды.

Бәсекелес емес ингибиторлардың құрылымы субстраттан бөлек және ол ферменттің субстрат байланысатын активті орталығымен байланыспайды, басқа маңызды жерімен, мысалы НS-тобымен байланысады. Бұл кезде фермент молекуласының пішіні өзгереді де, оның катализдік орталығында қайтымды инактивация болады. Бәсекелес емес ингибиторлар қайтымды түрде бос ферментпен де комплексімен де байланыс жасайды, осылайша емес комплекс түзеді.

5. Проферменттер( латын тілінде –алдыңғы, бұрынғы және фермент деген сөзден шыққан) –ферменттердің активті емес түрі.

Проферменттердің активті түрге айналуын физиологиялық және биохимиялық жағдайлар реттейді.

Ферменттер әсерінің теориясы

Ферменттер химиялық реакцияларды милион есе тіпті одан да көп есе, 10 шамасына дейін тездетеді. Мысалы, уреза ферменті ( рН 8 және 20°С ) несеп нәрі ( мочевина) гидролизін 10 есе тездеті.

Өзінің субстратын тани білуге ферменттің активті орталығында белгілі тәртіппен орналасқан амин қышқылдарының бүйір топтары көмектеседі.Солардың әсерінен активті орталық субстратпен жақындасады да ол екеуі біріне-бірі белгілі ретпен жанасады. Егер субстраттың пішіні сәйкес келсе, ол активті орталықтың қуысына енеді. Э. Фишердің ( 1890) әсерлеп айтуы бойынща, « құлыпқа дәл енетін кілт сияқты », субстратта активті орталыққа « дәл келуі » керек.

Субстраттың фермент бетіне танысып жабысуы электростатиканың тартылыс күші әсерінен іске асады, ал мұндай тартылыс күші сутектік байланыс кезінде немесе өзара гидрофобтық әсер кезінде пайда болады.

Қазір қолданылып жүрген теория бойынша фермент әсері екі стадиядан тұрады. Бірінші стадия кезінде фермент ( Е, enzym – деген сөздің бірінші әріпі) пен субстрат (S) арасында комплекс-фермент-субстрат (ЕS) түзеді.

Ол Михаэли комплексі деп аталады. Мұндай комплекс түзу реакциясықайтымды келеді. Фермент – субстрат активті комплексі активтену энергияны бәсеңдетеді де, реакцияның жүруін жеңілетеді. Субстрат байланысқаннан кейін ол ферменттің шабуылына ұшырайды. Ферментпен байланысқан жеріне субстрат молекуласының электроны бөлініп, өзгеріп орналасады. Мысалы, металл атомдары(Zn, Mn, Fe, Mo) электрондар тартып алады. Бүл байланысты әсерлетеді. Сондықтан өзара байланыс үзіледі де, реакция өнімдері түзіледі. Сөйтіп, реакцияның екінші сатысына фермент-субстрат (ЕS) комплексі ыдырайды да, реакцияның соңғы өнімдері түзіледі де, фермент босап шығады.

Фермент әсері теориясының әріптерімен белгіленуі:

1. Е + S ↔ Еs

Фермент субстрат Фермент-субстрат комплексі

2. ЕS → Е + Р1 + Р2

Фермент-субстрат Фермент Pеакция өнімдері.

Комплексі

Дәріс 8. Витаминдер

Суда еритін витаминдер

В₁ витамині (тиамин, антиневриттік витамин, аневрин)

Тамақ құрмында тиамин немесе В₁ витамині жоқ болса, бери-бери немесе полиневрит деген ауруға шалдығады.

В₁ витамині қауызынан тазаланбаған күріште,ірі тартылған ұнда,тағы басқа өсімдік тағамдарында кездеседі.Сүтте,жұмыртқаның сары уызында,бауырда, бүйректе,етте көп болады.

В₁витаминінің кейбір тағам құрамындағы мөлшері (100г.тағамда, мг)

Кесте

Химиялық табиғаты мен биологиялық маңызы

В₁ витаминінің жалпы формуласы - C₁₂H₁₇N₄OSCIHCI Тиаминнің құрамында 2 гетероциклды сақина болады:пирамидин және тиазол. Тиазол молекуласында амин тобы мен күкірттің кездесуіне байланысты тиамин деген атқа ие болады.

Табиғатта таралуы. Тиамин өсімдіктер тектес өнімдер, әсіресе бидай, күріш, қара бидай дәндерінің қауызы,ашытқы оған бай келеді. Жануар тектес өнімдерден: бауырда, мида, бұлшық еттерде, жүректе, жұмыртқаның сары уызында, сүтте кездеседі. Рационда көмірсулардың мөлшері көбейген сайын ағзаның тиаминге деген Тиаминнің адам ағзасы үшін тәуліктік қажеттілігі 2-3 мг-нан аспайды қажеттілігі арта түседі.

В₂ витамині (рибофлавин)

В₂ витаминінің жалпы формуласы-C₁₇H₂₀N₄O₆. Тамақта рибофлавин болмаса, баланың бойының өсуі тежеледі және ерін, мұрын, көз, құлақ айналасындағы кілегей қабықшасының бұзылуына, көздің мүйіз қабатының қабынуы мен хрусталиктің күнгірттенуіне (катаракта) әсерін тигізеді.

В₂ витамині тотығу және тотықсыздану реакцияларына қатысады. Олай болса, В₂ витаминінің зат алмасудағы маңызы да өте зор.

В₂ витамині әсіресе клетканың, яғни ағзаның өсіп-өнуіне әсерін тигізеді. Бұл витаминнің тағамдарда жетімсіздігі адамдардың, әсіресе балалар бойының өсуі қабілетін де төмендетеді. В₂ витаминінің көздің көру процесінде де үлкен мәні бар.Әсіресе,бұл витамин А витаминімен бірге қараңғы түсе көздің көруіне және әр түрлі түсті айыруына қажет.

В₂ витамині сиырдың сүті,жұмыртқа,картоп,капуста,сәбіз,қара нан,бұршақ тағамдарында көп болады.

Рибофлавин картопта,орамжапырақта,қара нанда,ашытқыда,қызанақта сәбізде,жұмыртқада,бауырда,сүтте және сүттен жасалған тағамдарда көп кездеседі. В₂ витамині дәрі ретінде де қолданылады. Әсіресе жараның тез жазылуына және көздің көру қабілетін арттыруға әсері үлкен.

В₂ витаминнің кейбір тағамдардың құрамындағы мөлшері (100г, тағамда мг)

Табиғатта таралуы. Рибофлавинді өсімдіктер мен жануарлар синтездеп жасайды. Бұл витаминге әсіресе бай өнімдерге бауыр, ашытқы, бидай, қарабидай, бұршақ тұқымдас өсімдіктер жатады. Ол сүтте, жұмыртқада, бүйректе, болады.

Адамға әр тәулікте қажет мөлшері - 2,0-2,5 мг.

Пантотен қышқылы (В₃ витамині)

Бұл витамин 1933 жылдан белгілі бола тұрса да, ол тек бірнеше жыл өткеннен кейін барып кристалдық түрде алынды. Пантотен қышқылы -

пантос қышқылы (ά-, γ-, диокси β, β-диметилмай қышқылы) мен β-аланиннен

түзілген дипептид.

В₃ витаминінің жалпы формуласы - C₉H₁₇NO₅

Авитаминоз. В₃-авитаминозына тән құбылыс-жас жануарлардың өсуі

тоқтайды, терісі зақымданады (пигментация бұзылады), шаш (жүн) ағарады, нерв жүйесінің (паралич), асқазан-ішек жолының жұмысы бұзылады. Адамда және жануарларда В₃-авитаминозы сирек кездеседі.

Табиғатта таралуы. Пантотен қышқылы өсімдіктерге қарағанда, жануарлар ұлпасында және мүшелерінде көп. Ол қышқылдың бай көздері: балық уылдырығы, балауыз, ашытқы, өсімдіктердің көгі, бауыр. Бұл витаминнің ересек адамға қажет мөлшері тәулігіне 10-15 мг, шөжелердің 1 кг тірі салмағына қажет 1,0-2,5 мг.

РР витамині (В₅ витамині никотин қышқылы)

РР витаминінің аты «Pellagra preventing» (пеллагра ауруына қарсы)-деген ағылшын сөздерінің бас әріптерінен құралған.Тағамда В₅ витамині немесе никотинамид болмаса,адамдар пеллагра ауруына шалдығады.Бұл кезде адамның терісі (дерматит),ауыз қуысының кілегейлі қабаты (стоматит),ал тіл (глоссит) сияқты дертпен ауырады.

Химиялық табиғаты мен биологиялық маңызы

В₅ витаминінің жалпы формуласы- Никотинамид никатин қышқылының амиді бола тұрып,пиридин қатарындағы қосылыстарға жатады. Никотин қышқылының өзінің де витаминдік активтілік қасиеті бар.

Никотин қышқылы суда нашар ериді де,ал спирт,глицерин мен эфирде жақсы ериді. Жарыққа,тотықтырғыштарға және қыздыруға тұрақты келеді.

Бұл витаминнің қышқылтым дәмі бар,235-236ºС температурада балқып кристалдар түзеді.

В₅ витаминнің кейбір тағамдардың құрамындағы мөлшері (100 г.тағамда мг.)

Табиғатта таралуы.Никотин қышқылы көп мөлшерде жүгерінің және күріштің кебегінде,ірі тартылған ұнда,ашытқыда,картопта,жануарлар бауырында,етте,балықта кездеседі.

Никотин қышқылының бір тәулікте ересек адамға қажетті мөлшері 15-25мг.

Дәріс 9. Майда еритін витаминдер

А витамині (ретинол,антиксерофталмалық) А витамині химиялық құрылымы тұрғысынан каротинге жақын,1831 жылы неміс ғалымы Вакенродер оны өсімдіктерден ашты.Эмпирикалық формуласы С₂₀Н₃₀О.Ретинолдың химиялық формуласын 1937 жылы швейцар химигі Каррер тапты.

Адам мен жануарлар тіршілігінде А витаминінің атқаратын маңызы зор.Бұл витамин тағамдық заттардың құрамында жетіспегенде ағзадағы зат алмасу бұзылады,оның салдарынан өсу кешеуілдеп,салмақ азаяды.Көздің мүйіз қабығы бүлінумен қатар,әлсіз жарық жағдайында дамның көру қабілеті де нашарлайды.Мысалы кешке жақын қараңғылық түсе бастағанда өте нашар көреді.Оны халық арасында «ақшам соқыр» немесе «тауық көз» дейді.

Химиялық табиғаты мен қасиеттері.А витамині сары-сұр түсті кристалдары ине пішіндес,суда ерімейді,ал метил спирті,хлорформ,ацетон,бензин мен петролейн эфирінде жақсы ериді.Оптикалық активтілігі жоқ,жарықтың әсерінен тез бұзылады.Ретинолдың құрамында бос спиртті топ болғандықтан сірке қышқылымен реакцияласып А витаминінің ацетаты-күрделі эфирін түзеді.А витаминінің екі түрі бар:А₁ және А₂. А₁ және А₂ витаминдері жануарлар ағзасында болады.Әсіресе,балықтың бауыры,жануарлар бауыры,жұмыртқаның сары уызы,жазда сиыр сүтінен алынған сары май осы витаминдерге бай келеді.Ал етті олар біршама аз. Каротиноидтар сәбізде,өрікте,ақжелкен жапырағында, асқабақта және барлық жасыл өсімдіктерде кездеседі.