Қазіргі заманғы биотехнология және ұсақ химикаттар саласында ферменттерді қолдану көбінесе кең таралуда. Азық-түлік өңдеуден фармацевтикалық өндіріске, қоршаған ортаны қорғау құралдарынан ауылшаруашылық қорына, ферменттер олардың жоғары тиімділігі мен қоршаған ортаны қорғаудың сипаттамаларымен үлкен рөл атқарады. Ферменттердің рөлі мен әлеуетін терең түсіну үшін алдымен оның негізгі ұғымдарын игеру керек. Бұл мақалада ферменттер туралы негізгі білімдері анықтамалық, құрылым, атау әдісі, ферменттердің жіктелуі, жіктелуі және рөлінен жүйелі түрде сұрыпталады.
ФерменттерТірі жасушалармен синтезделген биологиялық каталитикалық функциялары бар органикалық макромолектер класы. Ферменттердің басым көпшілігі ақуыздар болып табылады, ал бірнеше адам - РНҚ молекулалары (рибозимдер деп аталады). Ферменттер химиялық реакциялардың жылдамдығын едәуір жылдамдатуы мүмкін және реакция процесінде тұтынылмайды.
Басқаша айтқанда, ферменттер белгілі бір «реакция есікті» ашатын «кілт» сияқты және субстраттарды өнімдерге түрлендіруге көмектеседі. Олар өнеркәсіп, медицина және табиғатта кілт каталитикалық рөл атқарады.
Ферменттің негізгі құрылымы - бұл бір немесе бірнеше полипептидтік тізбек, олар аминқышқылдарынан тұрады, олар күрделі кеңістіктік жиналмалы каталитикалық белсенділігі бар үш өлшемді құрылымды құрайды. Ферменттің белсенді аймағы «белсенді сайт» деп аталады, мұнда субстрат реакцияны аяқтау үшін ферментті байланыстырады.
Кейбір ферменттер сонымен қатар көмекші молекулаларды қажет етеді, ол келесі болуы мүмкін:
Coenzymes: мысалы, NAD⁺, FAD және т.б., көбінесе электронды аударымға қатысады;
Кофакторлар: мысалы, металл иондары, мысалы, фермент құрылымын тұрақтандыру немесе каталитикалық процеске қатысу;
Активаторлар немесе ингибиторлар: ферменттің каталитикалық белсенділігін арттыра алады немесе тежейді.
Ғылыми менеджмент және байланыс үшін,ферменттерФерменттер бойынша халықаралық комиссияның алты санатқа бөлінеді, олар реакция түріне сәйкес:
1. Оксидоредутаза: электрон немесе сутегі иондарын беруге қатысу;
2. трансмутаза: топты бір молекуладан екіншісіне ауыстыру;
3. Гидролаз: ас қорыту ферменттерінде жиі кездесетін су арқылы субсидтер;
4. Лиаза: көміртегі-көміртекті, көміртекті-азотты және басқа да облигацияларды бұзу, бірақ су арқылы емес;
5. изомераза: субстрат құрылымдық қайта құру;
6. Синтетаза (лигаз): энергияны тұтынып, жаңа байланыс құру үшін екі молекуланы біріктіріңіз.
Ферменттер әдетте олардың катстраттар мен реакция түрлеріне негізделген, олар катализден тұрады. Мысалы, крахмалдың ыдырауы «амилаздар» деп аталатын ферменттер «амилазалар» деп аталады, ал май ыдысы катализюзиялық ферменттер «липаздар» деп аталады.
Ферменттер реакциялардың белсенділігін азайту арқылы реакция мөлшерлемесін тездетеді. Процесс шамамен үш кезеңге бөлінуі мүмкін:
1. Фермент субстратқа ферментті-субстрат кешенін қалыптастыру үшін байланыстырады;
2. Ферменттің әсерінен субстрат өнімге айналады;
3. Өнім ферменттен босатылады, ал фермент келесі айналымды каталандыруға дайын, бастапқы күйіне оралады.
Айта кету керек, ферменттердің ерекшелігі өте күшті, яғни фермент белгілі бір субстратқа немесе реакцияның белгілі бір түріне ғана әсер етеді, бұл оның тиімді реакцияны бақылауда.
Ферменттің белсенділігі тұрақты емес, оған көптеген факторлар әсер етеді, мысалы:
Температура: Көптеген ферменттер орташа температурада (мысалы, 30-40 ° C) белсенді, және тым жоғары деңгейден тұрады;
PH мәні: ферменттің оңтайлы рН мәні түріне қарай өзгереді, ал әрекет өзгерген кезде әрекет азаяды;
Субстрат концентрациясы: белгілі бір диапазондағы субстрат концентрациясы, ферменттердің реакциясы соғұрлым жоғары болады;
Ингибитор немесе активатор: сыртқы химикаттар ферменттің функциясын жақсартады немесе тежеуі мүмкін.
Бұл әсерге әсер ететін факторларды түсіну реакция тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде технологиялық параметрлерді бақылау үшін өте маңызды.
Жоғары тиімділік, қоршаған ортаға тиімділік пен қоршаған ортаны қорғау сипаттамаларына байланысты ферменттер тамақ, медицина, паперинг, тоқыма, тоқыма, тамақтану және қоршаған ортаны қорғау сияқты көптеген салаларда кеңінен қолданылған. Мысалы:
Дәмі мен қоректік заттардың сіңуін жақсарту үшін пастинас және лактаза тамақ өнеркәсібінде қолданылады;
Дақтарды ыдырату үшін протеаза мен липаза жуғыш зат саласында қолданылады;
Ферменттер фармацевтика саласында есірткі синтезіне және биохимиялық диагнозға қатысу үшін қолданылады;
Ферменттер тоқыма және паператорлық өрістерде ластануды азайту үшін кейбір химиялық емдеуді ауыстыру үшін қолданылады.
Дегенлгенферменттержалаңаш көзге көрінбейді, олар сансыз негізгі реакцияларда шешуші рөл атқарады. Іргелі зерттеулерден өнеркәсіптік қосымшадан бастап ферменттердің әр тұжырымдамасы тиімділік пен тұрақты дамудың алыс мәніне байланысты. Ферменттердің негізгі ұғымдарын игеру - олардың қолданылу құнын түсінудің алғашқы қадамы.
Егер сіз техникалық іріктеу, қолданбалы шешімдер немесе ферменттер өнімдерінің кооперативті дамуы туралы көбірек қызығушылық танытсаңыз, бізге хабарласыңыз және біз сізге кәсіби қолдау және бейімделген шешімдерді ұсынамыз.
