Ферменттердің казіргі кезде қолданылып жүрген атауларын Халықаралық биохимиялық одактын, комиссиясы 1961 жылы бекіткен болатын.
Фермент атаулары екі түрлі: жүйелік (рационалды) атау және тривиалдык (жұмысшы, іскерлік атау). Ферменттердің жүйелік атаулары айтарлықтай күрделі, бірак ол реакцияға кірісетін субстрат және фермент катализдейтін химиялық реакция женінде толык мәлімет береді.
Бұл атаулар әдетте ғылыми әдебиеттерде колданылады. Жүйелік атау бойынша әр ферменттің нөмірі (шифры) болады, ол торт саннан түрады және бұл сандардыц арасы нүктемен бөлінген. Бірінші сан ферменттің класын білдіреді, екінші сан класс тармағын, үшінші сан-класс тармағы бөлігін, төртінші сан өз катарындағы рет санын көрсетеді. Ферменттердің шифрындағы әрбір сан бір-бірінен нүктемен бөлінеді.
Ферменттердің тривиальдык атаулары кыска да қолдануға ыңғайлы. Мысалы, бір ферменттің жүйелік атауы: АТФ: глюкоза-6-фосфотрансфераза. Ал осы ферменттің тривиальдык атауы глюкокиназа (гексокиназа). Біз бұл кітапта ферменттердің тривиальдык атауын колданамыз. Тривиальдык атаулар негізінен екі жолмен пайда болады:
1)фермент эсер ететін субстрат атауына «аза» жүрнағы қосылады. Мысалы, мальтозаны ыдыратып, глкжозаның екі молекуласына айналдыратын фермент мальтаза деп аталады;
2)фермент катализдейтін реакция атауына «аза»косып алуды катализдейтін фермент гидролаза деп аталады, субстраттың сутексізденуін жүргізетін фермент дегидрогеназа деп, химиялық топтарды тасымалдайтын ферментті трансфераза деп атайды. Кейбір ферменттердің тарихи қалыптасқан атаулары бар.
Мысалы: пепсин, трипсин, папаин, эластаза т.б. Өздері катализдейтін реакциялар түріне байланысты ферменттер 6 класқа бөлінеді.
- Оксидоредуктазалар
- Трансферазалар
- Гидролазалар
- Лиазалар
- Изомеразалар
- Лигазалар (синтетазалар)
- Оксидоредуктазалар
Тотықтырушы-тотықсыздандырушы ферменттер, бұлар сутегі атомдарын немесе электрондарды қосып алу немесе бол in шығару арқылы субстраттың тотығу және тотықсыздану процестерін катализдейді. Оксидоредуктазалар ферменттердің үлкен класы болып табылады, олар оттегі бар кездегі немесе ол жок кездеп биологиялык тотығуға қатысады.
Дегидрогеназаның аэробты және анаэробты (оттегісіз) түрі болады. Аэробты дегидрогеназалар тотықтырушы-тотықсыздандырушы ферменттер, олар сутегі атомдарын немесе электрондарды субстраттан молекулалық оттегіне тасымалдайды. Олар оксидазалар деп те аталады.
Анаэробты дегидрогеназалар (оттегісіз) сутегі атомдарын және электрондарды оттегіне емес баска субстратқа тасымалдайды. Оксидоредуктазалар құрамында кофакторлар бар, оларға көбінесе мыналар жатады: НАД+, НАДФ+, ФАД,ФМН жэне металл иондары. Оксидоредуктазаларға 200 шамасынан астам ферменттер жатады.
Оксидазалар сутек акцепторы ретінде ауаның молекулалық оттегін пайдаланып белгілі субстрат жағдайында оныц сутегін жоғалтуға қабілетті ферменттер тобын айтады. Оксидазалар екі топқа бөлінеді:
1) тотықсызданған молекулалық оттегін суға дейін катал іздейді,
2) сутек асқын оксидіне дейін катализдейді. Осыларға кіретін ферменттердің барлығы да күрделі белоктарға жатады, ал олардың простетикалық топтарында ауыр металдар (Fe, Cu және т.б.) кездеседі. Простетикалық топтардын металдары тотыққанда және тотықсызданғанда валенттігін өзгертіп электрондарын молекулалык оттегіне бере отырып, сондай-ак тотығатын заттан оларды қайта қабылдап та ала алады.
Оксидазалар жануарлармен өсімдіктер ұлпаларында көп кездеседі. Мысалы, полифенолоксидаза ферменті картоптар мен саңырауқүлақтардан бөлініп алынған. Пирогаллол, гваяк шайыры, полифенолдар және т.б. осы ферменттер аркылы тотығады. Бұл ферменттер тобында неғұрлым жаксы зерттелгендеріне мыналар жатады: Катехолоксидаза (тирозиназа), цитохромоксидаза, ксантиноксидаза, аскорбатоксидаза және т.б.
Катехолоксидаза (тирозиназа) фенолдар мен оған жақын жатқан қосылыстарға эсер ететін ферменттер тобына кіреді. Электрондар акцепторынын қызметін молекулалық оттек атқарады.
Химиялық табиғаты. Катехолоксидаза құрамында 0,20-0,25% мыс кездесетін металлопротеидтер болады. Мұндағы мыс ферменттің активті орталығының ең қажетті компоненті бола отырып, тотығу және тотықсыздану процесіндегі электрондарды тасымалдаушы қызметінде атқарады. Ферменттің құрамынан мысты алып тастаса, онда ол инактивтеледі, ал егер екі валентті мыстың иондарын косса қайтадан реактивтеледі. Катехолоксидазаның молекулалық салмағы 100 000.
Адам мен жануарлар ағзасында катехолоксидаза адреналиннің физиологиялык активсіз пигмент адренохромға айналуын катализдейді. Адренохром конденсациялану барысында коңыр пигмент меланинге айналады. Бүйрек үсті безінің ауруға шалдығуынан адам терісінің қола түсті (аддисон ауруы) болуы меланиннің артық мөлшерде түзілуіне байланысты. Катехолоксидаза тек дифенолдардың тотығуын ғана емес, сол сияқты монофенолдардың да, мысалы тирозиннің де
тотығуын катализдейді. Катехолоксидаза жануарлардың тек кейбір жекеленген ұлпалары мен мүшелерінде кездессе, ал өсімдіктер дүниесі және саңырауқұлақтарда кеңінен таралған екен.
Трансферазалар өздері тасымалдайтын топтарға байланысты метилтрансфераза, ацилтрансфераза, фосфотрансфераза деп аталады. Сондай-ақ түрлі ағзалар клеткасында аспартатаминотрансфераза, гуанидинацетатметилтрансфераза, холинацетилтрансферазаларда кең тараған. \
Гидролазалар. Гидролаза (гректің «гюдор» — су деген сөзі). Ферменттердін бұл тобына полисахарид, дисахарид, майлар мен белоктарды ыдырататын түрлері жатады. Бұлардың кейбіреулерін казіргі кезде кристалл күйінде бөліп алған. Мұнда ферменттік реакция тек судың қатысуымен жүреді. Гидролаза класы бірнеше тармакқа бөлінеді. Бүған эстеразалар күрделі эфир байланысын ыдырататын ферменттер, майларды ыдырататын липазалар, тиол және фосфор эфирлерінің гидролазасы жатады.
Тиол эфирлерінің гидролазасына ацетил — КоА — гидролаза, фосфор эфирлерінің гидролазасына глюкозо -1- фосфатаза, глюкозо -6- фосфатаза және т.б. жатады. Мәселен, эстеразалар күрделі эфир байланыстарын гидролиздейді де, кышқыл және спирт түзеді.
Күрделі көмірсулар мен гликозидтерді гидролиздейтін ферменттер өсімдіктер мен микроб клеткаларында кең тараған. Пептидаза белоктар мен пептидтердегі пептидтік байланыстарды гидролиздеу аркылы үзеді. Олардың көпшілігі тек жануарлар, микробтар клеткаларында кездеседі. Өсімдіктерден папаин ферменті табылған. Бұл фермент сояның тұқымында едәуір кездеседі.
Аспаргиназа мен глутаминаза аспарагин мен глутаминнің гидролиздік ыдырауын катализдейді. Бұл топка ең алдымен карбогидраза ферменттері жатады. Оны көптеген микроорганизмдер бөліп шығарады. Карбогидраза дақыл дәндерінде мол кездеседі. Солардың кейбір аса маңыздыларына тоқталып өтейік. Амилаза. Крахмалды, гликогенді мальтоза қантына дейін ыдыратады. Ол көптеген зең саңырауқұлақтары мен бактерияларда кездеседі.
Мальтаза-дисахарид. Мальтоза кантын екі глюкоза молекуласына айналдырады. Барлык микроорганизмдерде дерлік кездеседі. ß-фруктофуранозидаза -камыс қантын глюкозаға және фруктозаға ажыратады. Зең, ашытқы саңыраукүлағында, бактерияларда кездеседі. Бұл фермент бұрын сахараза деп аталған. Лактаза Сүт кантын (лактозаны) глюкоза және галактозаға ажыратады. Көптеген сүт қышқылы және басқа да бактерияларда болады. Оны цитаза деп те атайды.
Мұны көптеген анаэробты микроорганизмдер бөліп шығарады. Ол клетчатканы целлобиозаға және жай қант-глюкозаға ажыратады. Пектиназа Өсімдіктердің клеткаларының аралығында кездесетін пектин заттарын ажыратады. Мұнда пектин заттарынан галактоза, арабиноза, ксилоза, сірке, галактурон қышқылдары және метил спирті түзіледі. Бүл ферменттер көптеген бактериялар мен зең саңыраукұлактарында табылған.
Липаза. Майды гидролиз аркылы глицерин және май қышкылдарына ажыратады. Липаза көптеген микроорганизмдерде,өсімдіктер мен жануарлардың клеткаларында болады. Протеаза.Бүл ферменттер белоктарды пептон, полипептид және амин қышқылдарына дейін ажыратады. Мұның сүтті ұйытатын қасиеті бар. Аталған ферменттер көптеген шіріткіш бактерияларда, өсімдіктерде, асказан сөлінде кездеседі. Бұл топқа көптеген ферменттер жатады: мысалы, пепсин,трипсин сондай-ақ осы топ ішінде де бірнешеферменттер болады.
Лиазалар. Атомдардың түрліше топтарын ажырататын немесе косып алу реакциясын судың не фосфор қышкылының катысуынсыз катализдейді. Мұнда су, аммиак, көмірқышқыл газы т.б. бөлінеді және еселенген байланыстар С-С, C-N, С-О, С-S бойынша түзіледі. Субстрат молекуласындағы қос байланыс бойынша химиялық топтардың косылуын да катализдей алады.
Изомеразалар. Органикалық заттардың изомерлік өзгерістерін катализдейді. Атомдардың, атом топтарының, фосфор қышқылы қалдықтары мен әр түрлі радикалдардың молекула ішілік орын ауыстыруы салдарынан изомерлеу процесі өтеді. Мысалы, альдегидтердің өзара кетонға, цисформаның транс-формаға айналуы және керісінше. Егер изомерлеу топтары молекуланың ішінде ғана орын ауыстырумен жүрсе, бұл кезде фермент мутаза деп аталады.
Ал инверсия ассиметриялық топтарда өтсе фермент рацемаза немесе эпимераза делінеді. Изомерлеу процесіне көбінесе комірсулары, амин қышқылдары мен органикалык кышқылдар ұшырайды. Изомеразаларға: фосфатизомераза, триозофосфатизомераза, ретиненизомераза, рибулозо-5-фосфатэпимераза және т.б. жатады.
Дереккөз: «Алматы технологиялық университеті» АҚ , Тағам өндірісі факультетінің дәрісі
Басқа материалдар:
