Ферменттердің медицинада, химияда және өнеркәсіпте қолданылуы. Биология, 11 сынып, презентация.

Халықаралық биохимия және молекулалық биология одағы 1961 ж жүйелік номенклатураны жасады,ферменттер химиялық реакцияны катализдеуіне байланысты 6 егізгі класқа бөлінеді:

Фермент активтілігін бақылау.

Фермент активтілігі оның активтік орталығының конформациясын өзгертетін белгілі бір заттармен әсерлесуі жолымен реттеледі. Ол заттар аллостерлік эффектор деп аталынады. Және ол ферменттің аллостерлік орталығына әсерлеседі. Эффектор ретінде кз келген кіші молекулалы заттар бола алады, мысалы, субстрат, реакция өнімдері, витаминдер, металл иондары және т.б..Эффектордың әсерінен кейін фермент активтенсе ол активатор және керісінше пассивті қалыпқа келсе ол ингибиторға бөлінеді.

НООС – СН2 – СН2 – СООН НООС – СН2 – СООН

Сукцинат Малон қышқылы

Н3 – С – О – (СН2)2 – N(СН3)3 (і – С3Н7О)2РО

 

О Ғ

Ацетихолин Диизопропилфторфосфат

 Субстраттың сандық мөлшері арқылы реттелу.

Ферменттің әсер ететін субстрат мөлешрі жоғары болса реакция жылдамдығы тура пропорционалды өседі және фермент пен субстраттың концентрациясы теңескенде реакция жылдамдығы бірқалыпты өтеді. Ары қарай реакция жылдамдығы субстрат мөлешрі азаятындықтан төмендейді. Субстраттың өте жоғары концентрациясы реакция жылдамдығын төмендетуі мүмкін. Бұл құбылыс субстраттық тежелу деп аталады. Реакцияның субстраты бойынша реттелу.

Ферменттік активтіліктің субстрат байланыстырушы орталық арқылы реттелуі изостерлік реттелу деп аталады. Бұл жағдайда шынайы субстрат орнына субстратқа құрылымы ұқсас зат (жалған субстрат) байланысады да ферменттің активтілігі тежеледі. Мысалы, сукцинаттың аналогы малон қышқылы (фермент сукцинатдегидрогеназа), ацетихолиннің аналогы диизопропилфторфосфат (фермент эстераза).

Фермент молекуласын химиялық түрлендіру арқылы реттелу. Белок молекуласының химиялық түрленуі немесе ковалентті түрлену жиі жағдайда, жасушаларда фосфорландыру, ацетилдендіру, гликозирлену реакциялары есебінен атқарылады. Себебі: белоктардың құрылымы қозғалмалы оның ықшамдалуы құрамындағы химиялық топтардың қасиетіне тәуелді болады. Бұл құрылымның конформациясының өзгеруін және сол арқылы ферменттің активтелуіне ықпал етеді. Бұл реттелу түрі сәйкестенушілік (адаптациялық) сипатта өтеді. Мысалы, цитоқаңқаның фосфорлануында (жасушаның тұрақтылығы мен қызметін қамтамассыз ететін құрылымдық белоктар комплексі) оның мембранамен әсерлесу күші және жасуша формасы өзгереді.

Басқа мысалы, жиылдырушы реттеуші-белоктың фосфорлануы бұлшықеттің жиырылуы реакциясын активтендіреді. Химиялық түрлену арқылы өтетін реттелулер ұзақ мерзімді әрекеттесуге әкеледі. Бұл активтілік арнайы ферменттің молекуладан фосфорланған бөлікті бөлгенге дейін активті қалпында қалады.

Белок-белоктық әсерлесу жолымен (олигомерлік ферменттегі суббірліктердің ассоциациясы-диссоциациясы арқылы) реттелулер.

Протеинкиназа ферментінің активсіз формасы тетрамер– R2C2. Ферменттің активті формасы суббірлік С және ол үшін комплекс диссоциациялануы қажет және байланысқан соң оның конформациясын өзгертіп комплекстің диссоциациясы өтеді.

Ферменттер дәрілік зат ретінде.

Дәрілік заттар активаторлар және ингибиторлар деп бөлінеді. Олар ферментативті реакцияларды күшейтеді немесе тежейді. Мұндай дәрілік заттар көбінесе табиғи ингибиторлардың жетіспеушілігінде пайдаланылады.α-антитрипсин жетіспеушілігінен өкпе эмфиземасы байқалады. Бұл тұқым қуалайтын ауруларға жатады. α1-антитрипсин шылым шегушілерде алғашында көбейіп, кейін оның мөлшері азаяды. Себебі жасушаішілік протeолиттік ферменттің активтілігі жоғарлайды.