Ферменттер — организмде түрлі биохимиялық реакцияларды катализдейтін биологиялық катализаторлар. Олар ағзадағы зат алмасу процестерін реттейді, тіршілік үшін қажетті химиялық реакциялардың жылдамдығын арттырады. Ферменттер белоктық табиғатта болады, бірақ кейбір ферменттерде қосымша белсенділікті қамтамасыз ететін коферменттер (немесе ілеспелі молекулалар) де болуы мүмкін.
Ферменттердің маңызы
Ферменттер организмде көптеген маңызды процестерді жүзеге асырады. Олар тағамның қорытылуынан бастап, генетикалық ақпараттың сақталуы мен көшірілуіне дейінгі барлық биологиялық әрекеттерге қатысады. Ферменттер биологиялық катализаторлар ретінде жұмыс істейді, яғни олар химиялық реакцияларды бастайды және жылдамдатады, бірақ өздері өзгермейді немесе жоғалмайды.
Ферменттердің түрлері
- Гидролазалар — бұл ферменттер су молекуласының көмегімен химиялық байланыстарды үзуге қатысады. Мысалы, амилаза, липаза және пепсин.
- Оксидаза — бұл ферменттер оттегі атомын қосып, әртүрлі органикалық қосылыстарды оксидтейді. Мысалы, тирозиназа.
- Трансферазалар — бұл ферменттер молекулалар арасында топтарды тасымалдайды. Мысалы, аминқышқылдары мен көмірсуларды тасымалдайтын ферменттер.
- Лиазалар — бұл ферменттер химиялық байланыстарды су қосып немесе кетіріп бұзады. Мысалы, декарбоксилаза.
- Изомеразалар — молекуланың құрылымын өзгертіп, оның изомерлерін түзу үшін жауапты ферменттер. Мысалы, глюкозо-6-фосфат изомераза.
- Лигазалар — бұл ферменттер молекулаларды қосып, жаңа химиялық байланыстар құрады. Мысалы, ДНҚ-лигазалар.
Ферменттердің қызметі мен作用ы
Ферменттер әртүрлі биологиялық реакцияларды жүзеге асырады. Олардың негізгі қызметтері:
- Тағамның қорытылуы — ферменттер ағзаға қажетті қоректік заттардың ыдырауына ықпал етеді. Мысалы, амилаза крахмалды қантқа айналдырады, пепсин ақуыздарды аминқышқылдарына бөледі.
- Метаболизм — ферменттер химиялық реакциялардың жылдамдығын реттеп, жасушадағы энергия өндірісін, жаңа жасушалардың құрылымын және ағзаның тіршілік әрекеттерін қамтамасыз етеді.
- ДНҚ репликациясы және жөндеу — ферменттер ДНҚ молекуласын көшіру, жөндеу және репарациялау процесстеріне қатысады. Мысалы, ДНҚ полимераза мен ДНҚ лигаза осы процестерге жауапты.
- Зат алмасу — ферменттер көмірсулардың, майлардың және ақуыздардың метаболизміне қатысады, энергия өндіруге және жасушалардың құрылымын қамтамасыз етуге көмектеседі.
Ферменттердің қасиеттері
- Субстратқа спецификалықтығы — әр фермент тек белгілі бір субстратпен әрекеттеседі. Бұл ферменттердің әртүрлі биохимиялық процестерге қатысуын қамтамасыз етеді.
- Температура мен рН-қа тәуелділік — ферменттер белгілі бір температура мен рН мәндерінде жақсы жұмыс істейді. Егер температура немесе рН өзгере бастаса, ферменттердің белсенділігі төмендеуі мүмкін.
- Қайталанатын табиғат — ферменттер химиялық реакцияларды катализдей отырып, өздерінің бастапқы күйін сақтайды. Олар реакциядан кейін қайтадан белсенді күйде болады.
- Ко-факторларға тәуелділік — кейбір ферменттер өз қызметін жүзеге асыру үшін қосымша молекулаларды (коферменттер мен металл иондарын) қажет етеді.
Ферменттерді қолдану
Ферменттер қазіргі кезде медицина, ауыл шаруашылығы, тамақ өнеркәсібі және биотехнология салаларында кеңінен қолданылады.
- Медицинада — ферменттер диагностикада, емдеуде және дәрілік препараттар өндіруде қолданылуы мүмкін. Мысалы, ферменттерді қолдана отырып, жүрек ауруларын, қант диабетін және басқа да ауруларды емдеуге арналған дәрілер жасалады.
- Тамақ өнеркәсібінде — ферменттер тағам өнімдерінің сапасын арттыруға, тағамдарды өңдеуге, қорытылуын жеңілдетуге қолданылады. Мысалы, сыра қайнату, сүт өнімдерін өндіру, нан пісіруде ферменттер пайдаланылады.
- Биотехнологияда — ферменттер генетикалық инженерияда, биологиялық реакцияларды бақылау және зерттеу мақсатында қолданылады.
- Ауыл шаруашылығында — ферменттер жемшөптің қорытылуын жақсартуға, өсімдік және жануарлар ауруларын емдеуге көмектеседі.
Қорытынды
Ферменттер — тірі ағзалардың барлық биохимиялық реакцияларын катализдейтін маңызды биологиялық молекулалар. Олар организмнің қалыпты өмір сүруі үшін өте қажет. Ферменттердің қасиеттері мен қызметтері олардың биологиялық процестердегі маңыздылығын көрсетеді. Осы себепті ферменттерді зерттеу және оларды әртүрлі салада қолдану көптеген ғылыми және өндірістік жетістіктерге алып келеді.