Ферменттер. Медицинада қолданылуы
Тірі организмдегі химиялық реакциялардың жүруіне қатысатын ерекше белоктарды фермент немесе энзим деп атайды.
Ферменттердің құрылысын, қасиетін, қызметін зерттейтін ғылымды энзимология деп атайды.
Ферменттер барлық ұлпада, жасушада, субжасушалық құрылымдарда кездеседі. Кейбір ферменттер жасуша ішінде синтезделіп, өзінің әсерін жасушадан тыс жүргізеді. Мысалы пепсин, трипсин, липаза сияқты ас қорыту ферменттері. Олар асқазанның кілегейлі қабаттарында кездеседі. Ал кейбір ферменттер жасуша ішінде синтезделіп, жасуша ішінде өзінің қызметін атқарады. Мысалы глю-6-фосфатаза, тотығу-тотықсыздану ферменттері.
Ферменттер барлық дерлік мүшелер мен тіндерде орналасқан. Алайда мүшелер мен тіндердің ферменттік құрамы бірдей болмайды. Әртүрлі маманданған қызмет атқаратын дифференциалды клеткалар өздерінің ферменттік құрамы бойынша ерекшеленеді. Мысалы: бауырдың клеткаларында мочевинаны синтездеуге глюконеогенезге, билирубинді залалсыздандыруға қажетті ферменттер жиынтығы бар.
Мүшеөзгешелік ферменттер
Кейбір ферменттер бір немесе екі мүшеде ғана кездеседі. Бұлар мүшеөзгешелік ферменттер. Мысалы: сахараза мен лактаза тек қана ішектің шырышты қабатында ғана түзіле алады. Сондай-ақ лактатдегидрогеназаның изоферменттері (ЛДГ-1 ЛДГ-2) негізінен жүрек бұлшықетінде, ЛДГ-4, 5 – бауырда, гистидаза – бауыр және тері клеткаларында кездеседі.
Изоферменттер
Изоферменттер – бірдей реакцияны катализдейтін ферменттің генетикалық детерминделген молекулярлық формасының физико-химикалық бір түрі болып табылады. Мысал ретінде глюкокиназ бен гексокиназды келтірейік. Осы екі киназдар глюкозаның глюкоз-6-фосфатқа айналуын катализдейді, бірақ Михаэлс тұрақтылығының мағынасына өзгешеленеді. Глюкокиназ-бүйрек ферменті, ал гексокиназа бүйректе, бұлшық еттерде, және басқа да ұлпаларда кездеседі.
І және ІІ карбомоилфосфатсинтетазын көрсетеміз. Осы екі фермент карбамоилфосфатты синтездейді. Бірақ осы реакциялардың айырмашылығы, біріншісі аммиак есебінен амин тобын, ал екіншісі глютаминнің амин тобы есебінен түзіледі. Осыдан өнім реакциясы бір, ал фермент субстраты ұқсас болғанымен, біркелкі емес.
Бірінші фермент митохондрияда орналасып, мочевинаның метоболизм синтез жолына қатысады, ал екіншісі цитозолда орналасып, пиримидинді нуклеотидтердің синтезіне қатысады. Сондықтанда осы ферметтерді изофермент және түрлі фермент ретінде қарастыруға болады.
Ұқсас ферментердің изофермент болуын немесе әртүрлі ферменттерге жатқызуын табу оңай емес. Кейбір аурулар кезінде изоферментті анықтау дұрыс диагноз қоюға мүмкіндік береді.
Изоферменттер, басқа да изофункционалды ақуыздар сияқты бірдей функцияны атқарады, яғни бір ғана реакцияны катализдейді. Бірақ изоферменттер молекулалық активтілігімен, тұрақтылығымен, кинетикалық реакцияларымен өзара ерекшеленеді.
Ферменттер биокатализатор ретінде медицинада дәрілік заттар (пепсин, нуклеазалар, ДНК-аза, аспарагиназа) ретінде және бос немесе иммобилизденген түрде аналитикалық реактивтер ретінде қолданылады. Аурудың алдын алу немесе емдеуге пайдаланылатын витаминдер клеткада коферментті синтездеу үшін пайдаланылады.
Медицинада ферменттер аурудың диагностикасында пайдаланылады. Мысалы, миокард инфарктысы кезінде АЛТ, ЛДГ5 белсенділігі, панкреатитерде альфа-амилазаның белсенділігі артады.
Ферменттердің қолданылуы
Халық шаруашылығының әр түрлі саласында және медицинада ферменттер кеңінен қолданылады. Мысалы, пектиназа ферментін өсімдік жасушаларының қабығының пектиндік заттарнының гидролизін жеңілдетіп, жеміс сөлінің шығымын және өсімдік ішкі заттарынан алынатын эфирлік майдың шығымын жоғарлату үшін қолданылады. Еттің жұмсақтығын, дәмін жоғарылату үшін және терілік шикі заттарды жұмсарту үшін протеолитикалық ферменттер қолданылады.
Медициналық энзимология үш бағытта дамып келеді:
- энзимодиагностика
- энзипатология
- энзимотерапия
Энзимопатология. Қалыпты жағдайдағы және патология кезіндегі ферменттердің активтілігі анықталады. Көптеген тұқым қуалаушы патологиялардың дамуы, ферменттердің дұрыс синтезделінбеуіне және олардың активтілігінің өзгеруіне байланысты. Галактоземия – тұқым қуалаушы ауруға жатады. Фенилкетонурия бауыр жасушаларында фенилаланинді тирозинге айналдыратын ферменттің синтезінің бұзылуымен байланысты.
Энзимодиагностика. Ферменттік реагенттерді қолданып, қан сарысуындағы, несептегі, асқазан сөліндегі және бақа биологиялық сұйықтардағы қалыпты және аномальды заттардың мөлшерін анықтауға негізделген. Сонымен қатар патология кезіндегі биологиялық сұйықтардағы ферменттердің активтілігінің өзгеуі, энзимодиагностикалық әдістемелермен анықталады.
Энзимотерапия. Ферменттерді және ферменттердің әсер етуін реттейтін заттарды дәрі ретінде қолдануға негізделген. Клиникада пепсин, трипсин, химотрипсин ас қорыту жолы ауырғанда қолданылады. РНҚ-лар, ДНҚ-лар, гиалуронидазалар, коллагеназалар, эластазалар бөлек немесе протеиназалармен, коллагеназалар бірге жараны, қабыну процессін, күйікті, ісінуді гемотомды, өкпе туберкулезбен ауырғанда пайда болатын келлойдтық тыртықтарды емдеу үшін пайдалынады.
Сонымен қорытындылай келе ФЕРМЕНТТЕР тірі ағзаның биохимиялық реакциясын тездететін биологиялық активті органикалық заттар. Ферменттер биокатализаторлар ретінде, медицинада дәрілік заттар ретінде қолданылуда. Кейбір ферменттер емдік заттар ретінде қолданылады. Сондықтан ферменттердің адам өмірінде алатын орны ерекше!
