FəSİl IV. Fermentativ fəallığın təyini üsulları. Fermentlərin vahidləri

Fermentlərin vahidləri

İstənilən ferment preparatı öz fermentativ fəallığına görə səciyyələndirilməlidir. Bu və ya digər ferment preparatının fermentativ fəallığını təyin etmək üçün bu preparatla vahid zaman ərzində çevrilən substratın miqdarını qeydə alıb, onun ferment preparatının müəyyən miqdarına nisbətini tapmaq lazımdır. Belə ki, α-amilazanın fəallığını təyin etmək üçün 1 milliqramm ferment preparatı ilə 1 dəqiqə ərzində parçalanmış nişastanın miqdarını müəyyən etmək lazımdır. Beynəlxalq Biokimyəvi İttifaqın fermentlər üzrə komissiyası fermentin standart vahidi anlayışını irəli sürmüşdür. Fermentin standart vahidi U (ing. unit) hərfi ilə işarə olunur.

Fermentin standart vahidi — müəyyən şəraitdə 1 dəqiqə ərzində 1 mikromol (1mkmol) substratın çevrilməsini kataliz edən fermentin miqdarıdır. Fermentin standart vahidlərini 25⁰C temperatur, fermentin optimal pH qiyməti və substratın optimal qatılığı şəraitində təyin etmək məqsədəuyğundur.

Standart vahidi təyin etmək üçün fermentativ reaksiyanın sürətini bilmək vacibdir. Fermentativ reaksiyanın gedişi, adətən, şəkil 4.2-də göstərilmiş qrafiklə ifadə oluna bilər. Reaksiyanın əvvəlində əyri kəskin olaraq yuxarı qalxır, sonra isə onun yoxuşu zəifləyir və nəhayət, əyri demək olar ki, abssis oxuna paralel olaraq gedir. Reaksiya sürətinin bu cür azalmasının səbəbi kimi aşağıdakıları qeyd etmək olar. Birincisi, əmələ gələn reaksiya məhsullarının təsiri, çünki fermentativ reaksiyaların əksəriyyəti geri-dönən reaksiyalardırlar, reaksiyanın sürəti isə, reaksiyaya girən maddələrin qatılığının hasilinə bərabərdir. İkinci səbəb ilkin substartın reaksiya zamanı sərf olunması nəticəsində onun qatılığının doydurucu qatılıq qiymətindən aşağı düşməsidir. Üçüncü səbəb kimi fermentin reaksiya zamanı qismən parçalanmasını qeyd etmək olar. Və, nəhayət, fermentativ reaksiyanın sürətinin azalması, hətta reaksiya geri-dönməyən olduğu halda da, reaksiya məhsullarının spesisfik tormozlayıcı təsiri səbəbindən baş verə bilər.

Məhz bu səbəbdən dəqiqlik nöqteyi nəzərindən fermentativ reaksiyanın sürətini, reaksiyanın ilkin mərhələsində, yəni yuxarıda qeyd olunan 4 amilin təsiri minimum səviyyədə olduğu şəraitdə təyin edirlər. Bu mərhələdə substartın qatılığı artıqdır, reaksiya məhsullarının miqdarı isə hələ xeyli azdır və ferment hələ parçalanmayıb. Adətən reaksiyanın sürəti çevrilmiş substratın miqdarı ilkin qatılığın 20%-indən çox olmadığı şəraitdə təyin olunur.

Şək. 4.2. Fermentativ reaksiyanın zamanda gedişini əks etdirən əyri.

Fermentin fəallığının rəsmi vahidi kataldır (kat). Katal 1 saniyə ərzində 1 mol substratı çevirən fermentin miqdarıdır. Lakin katal çox böyük qiymət olduğundan, fermentin fəallığı adətən mikrokatalla ifadə olunur. Fermentin standart vahidi və katal arasındakı nisbət belədir:

• 
  1 U = 16,67 nanokotal:,
  
• 
  1 katal — 6 ꞏ 107 U.
  

Əgər fermentativ reaksiyanın ilkin sürətini, və deməli fermentin fəallığını təyin etsək, bu halda biz fermentin və ya ferment preparatının xüsusi fəallığını da hesablaya bilərik. Xüsusi fəallıq ferment preparatının 1 milliqramı və ya zülalın 1 milliqramı nisbətində fəallıq vahidlərində ifadə olunur. Zülalın miqdarı ya Kyeldal (zülal azotun miqdarı müəyyən olunur və 6,25 əmsalına vurulur), ya da Louri (kolorimetrik) üsul vasitəsilə təyin olunur. Əgər məhlulumuz tamamilə şəffaf və rəngsizdirsə, onda Varburq və Xristianın spektrofotometrik üsulundan istifadə edilir.

Varburq və Xristian üsuluna əsasən zülalın tərkibində olan aromatik amin turşuların maksimum udmasına uyğun olan 280 nm dalğa uzunluğunda işığın udulması ölçülür.

Nəhayət, fermentin molekulyar fəallığı anlayışına diqqət yetirək. Molekulyar fəallıq anlayışı altında substratın optimal qatılığı şəraitində 1 dəqiqə ərzində 1 ferment molekulu ilə çevrilən substrat molekullarının və ya qrup ekvivalentlərinin sayı başa düşülür. Fermentin molekulyar fəallığını təyin etmək üçün fermentin molekul çəkisini bilmək lazımdır.