59
P L A N
1. Fermentlər haqqında məlumat
2. Fermentlərin ayrılması və təmizlənməsi üsulları
3. Fermentlərin quruluşu və kimyəvi tərkibi
4. Fermentlərin təsnifatı və nomenklaturası
5. Fermentlərin tətbiqi
1. Fermentlər haqqında ümumi məlumat: Fermentlər (enzimlər)-
biokatalitik aktivliyə malik olan yüksək spesifik zülal tərkibli üzvi maddələrdir.
Fermentlərin yüksək spesifikliyi və qüvvətli təsir xüsusiyyətlərinə malik olması
sayəsində, maddələr mübadiləsi ciddi ardıcıllıq üzrə həyata keçir. Fermentlərin adi
ferveo sözündən götürülmüşdür. Bu da latınca qıcqırdan deməkdir. Genlərin
60
fəaliyyəti də fermenlərlə tənzim olunur. Ona görə fermentlər deferensiasiya və
inkişaf proseslərində də mühüm rol oynayır. Biokimyanın fermentlərin öyrənil-
məsi ilə məşğul olan sahəsinə fermentologiya və ya enzimologiya deyilir.
Fermentlər bir sıra əlamətlərinə görə qeyri-üzvi katalizatorlardan
fərqlənirlər.
1. Fermentlər qeyri-üzvi katalizatorlardan fərqli olaraq çox incə bir şəraitdə
(aşağı temperaturda, normal atmosfer təzyiqdə, müəyyən bir pH mühitində və s)
təsir göstərir və aktivdirlər. Məsələn, katalaza fermentinin tərkibində olan 1 mq
Fe
3+
ionu 10 mld dəfə, qeyri-üzvi birləşmələrdə katalitik təsir edən Fe
3+
ionundan
aktivdir.
2. Fermentlər qeyri-üzvi katalizatorlardan fərqli olaraq spesifik təsirə
malikdirlər. Hər bir ferment yalnız bir biokimyəvi reasiyanı və ya qurup halında bir
tirəyə mənsub olan biokimyəvi reasiyaları kataliz edir.
3. Hər bir fermentativ biokimyəvi reaksiyanın sürəti hüceyrələrdə özünü
tənzimləmə sistemi ilə tənzimlənir.
Orqanizimdən ayrılmış ferment təsir xüsüsiyyətinə malik deyildir. Bundan
ötrü ayrılmış ferment kimya, əczaçılıq və həmçinin qida sənayesində geniş istifadə
olunur.
2. Fermentlərin ayrılması və təmizlənməsi üsulları: Fermentlərin kimyəvi
tərkibini, xassələrini, təsirini və başqa xüsüsiyyətlərini öyrənmək üçün onları insan
və heyvan materiallarından (həzm şirələri, qan, toxumalar, orqanlar, hüceyrə ele-
mentləri və s.), bitkilərdən, mikroorqanizmlərdən ayırmaq və təmizləmək lazımdır.
Bu məqsədlə bioloji materialdan, sudan, bufer məhlulundan, qiliserinlə suyun
qarışığından və üzvi həlledicilərdən (aseton, etil spirti və s.), fizioloji məhluldan
istifadə etməklə ekstraktı və ya homogenatı (homogenizatorda və ya həvəngdə
xırdalanmış kütləsi) alınır. Homogenatı müxtəlif sürətlərdə sentrifuqa etməklə
hüceyrənin ayrı-ayrı hissələrindən (mitoxondriyalar, ribosomlar və s.) də
fermentləri ayırmaq olar. Bu hissələrdən fermentlər növbə ilə dondurmaq və
donunu açmaqla, yaxud detergentlərin (çox yüksək səthi fəal maddələrin: dezoksi-
xolatın və s.) təsiri ilə çıxarılır. Hidrolazalar əsasən lizosomlarda, Krebs siklinin və
sitoxrom sisteminin fermentləri isə mitoxondriyalarda lokalizasiya olunmuşdur.
Bəzi fermentlər Holci aparatında, digərləri isə endoplazmatik torda yerləşir.
Fermenləri ayırmaq üçün aseton tozlarından da istifadə olunur. Həmin
məqsədlə yoxlanan material (qaraciyər, böyrək, ürək, dalaq, bağırsaq və s.)
əzilərək, bir neçə dəfə soyudulmuş asetonla işlənir. Bu zaman yağabənzər
maddələr və s. kənar edilir. Belə işlənmiş material qurudulduqdan sonra bircinsli
toza çevrilir. Sonuncudan da bufer məhlulu və ya başqa həlledici ilə fermentli
ekstrakt alınır. Ekstraktdan fermenti ayırmaq üçün zülallar aşağı teperaturda
spirtlə, asetonla və duz məhlulları (ammonium sulfat və s.) ilə çökdürülür.
61
Fermentlərin ayrılmasında adsorbisiya hadisəsindən, gelfiltirasiya, elektro-
forez və xromatoqrafiya üsullarından da istifadə olunur.
Ayrılmış fermentlərin bircinsliyi və təmizlik dərəcəsi həll olmalarına görə,
elektroforez, xromatoqrafiya üsulu ilə, ultrasentrifuqa etməklə və fəallıqlarının
təyininə görə müəyyənləşdirilir.
Fermetlərin öyrənilməsində K. S. Kirxhofun böyük xidməti olmuşdur.
O,1814-cü ildə səməni ekstraktında nişastanı maltozaya qədər parçalayan
maddənin olduğunu müəyyən etmiş, ona amilaza adı vermişdir. 1833-cü ildə isə
Fransa alimləri A. Payen və J.Perso arpanın cücərtilərindən amilazanı ayırmaqla
ilk ferment preparatını əldə etmişlər. Daha sonra bu sahədə XIX əsrin ikinci
yarısında E. Buxner, M. Manasseina, A. Lebedev və b. böyük tədqiqat işləri
aparmışlar. Fermentlərin öyrənilməsinə dair XX əsrin birinci yarısında İ. Pavlov,
A. Bax, C. Samner, D. Nortop, H. Eyler, V. Engelhard, Varburq və başqaları da
çox işlər görmüşlər. Bu alimlərin işləri sayəsində fermentlərin kimyəvi tərkibinin
və bioloji xüsusiyyətlərinin öyrənilməsində yeni dövr açıldı.
3. Fermentlərin quruluşu və kimyəvi tərkibi: Bütün fermentlər qlobulyar
zülallar tipinə aiddir.
1963-cü ildə ribonukleazanın və lizasomun, 1964-cü ildə isə α─ximo-
tripsinin birinci quruluşu (aminturşu ardıcıllığı) müəyyən olundu. 1965-ci ildə
rentgenostruktur analiz üsulu ilə lizosimin üçüncü quruluşu açıldı.
Kimyəvi təbiətlərinə görə fermentlər 2 qurupa: birkomponentli və
ikikomponentli fermentlərə bölünür. Birkomponentli fermentlər yalnız sadə
zülallardan ibarətdir. İkikomponentli fermentlər isə sadə zülallarla zülal təbiətli
olmayan birləşmələrdən əmələ gəlir.
Zülal təbiətli olmayan maddələrə (kofaktorlarla) vitaminlər (məsələn:B
1
; B
2
;
B
6
; B
12
; PP və s.), müxtəlif metallar (sink, dəmir, molibden, mis və s.), nukleo-
tidlər adinozin üç fosfat, adenozindifosfat, uridinüçfosfat, uridindifosfatqilikoza,
quanozindifosfatmannoza və s.) birləşmələr aiddir. Bunlar termostabildir.
Fermentin zülal hissəsinə apoferment, zülal olmayan hissəsinə koferment
deyilir. Koferment üzvi kofaktordur. Sononcu zülalla kovalent rabitə ilə
birləşdikdə prostetik qrup da adlanır. Koferment fermentə fəallıq, apoferment isə
spesfiklik verir. Məsələn, karboksilazanın kofermenti tiaminpirofosfat olub,
kokarboksilaza da adlanır.
Kobalamin fermentlərinin kofermentləri B
12
vitamininin törəmələridir.
Piruvatkarboksilazanın (piroüzüm turşusunu oksalatsirkə turşusuna çevirir)
kofermenti biotindir.
Kofermentə apofermentlə birlikdə xloferment (yunanca tam deməkdir)
deyilir.
Dostları ilə paylaş: |