Toshkent kimyo-texnologiya instituti «vinochilik texnologiyasi va sanoat uzumchiligi» fakulteti «enologiya» kafedrasi

Fermentativ reaksiyalar kinetikasi

Fermentativ reaksiya oqsil molekulasini tashqil qiluvchi aminokislotalarni sirtida joylashgan funksional guruxlar ishtirokida amalga oshadi. Bu gurux nafaqat substratlarni ferment bilan bog‘lanishini, balki ularni o‘zgarishini xam taъminlab beradi. Bu fermentativ reaksiyalar o‘tish jarayonida nafaqat organik substratlarni molekulalarini ichidagi o‘zgarishlar, balki reaksion muxitda ishtirok etayotgan boshqa birikmalar bilan o‘zaro tasir etishi xam mumkin. Fermentativ reaksiyani belgilab beruvchi bosqich, bu jarayonni boshida sodir bo‘luvchi ferment - substrat kompleksini xosil bo‘lishidir. Bu kompleks ferment molekulasining aloxida qismida paydo bo‘lib bu qismni fermentning faol markazi deb ataladi.

Keyinchalik ferment - substrat kompleksi, ferment va reaksiyaning mahsulotigacha parchalanadi. Ammo ferment-substrat kompleksi, mahsulot paydo bo‘lmasdan oldin dissotsiatsiyaga xam uchrashi mumkin. Xar ikki xolda xam, (reaksiya chapga yoki o‘nga ketganda xam) fermentni regeneratsiyasiga uchrab, yangi aktga tayyor bo‘ladi. Quyida mana shu jarayonni tenglamasi keltirilgan:
k₁ k₂
E + S ES E + P (1)
k _-1
k₁ k₂ k₃ - lar tegishli reaksiyalarni konstantalari xisoblanadi.
Ideal sharoitda k₁+k₂ konstantalar yig‘indisi, ferment-substrat kompleksining o‘zgarish mumkin bo‘lgan konstantalarni barchasini, shu kompleks xosil bo‘lish konstantasiga bo‘lingani K_m yaъni Mixailis konstantasiga teng bo‘ladi va bu jarayon quyidagicha o‘tadi:
(2)

Mixaelis konstantasi (K_m) millimol/l. da, agar erimaydigan substrat bo‘lsa, mg da o‘lchanadi. Xar xil substrat spetsifiklikka ega bo‘lgan fermentlar uchun K_m ning miqdori taxminan 0,015 - 250 mM oralig‘ida bo‘ladi. K_M ning muxim kursatkichlaridan biri bo‘lib, uning kattaligi reaksiyaning rN, xarorat ko‘rsatkichlariga qarab o‘zgarib turadi.

Agar ferment bir necha substratga tasir etsa K_m kattaligi bir-biridan ancha farq qilishi mumkin.
Mixaelis konstantasi yordamida ferment-substrat kompleksining konsentratsiyasini aniqlash mumkin:


(3)
Agar substratni konsentratsiyasi katta bo‘lib, reaksiya muxitidagi barcha ferment substrat bilan kompleks xolatda bo‘lsa, reaksiya tezligi eng yuqori bo‘ladi. Fermentlarni reaksiya tezligining maksimumi (U_max) bir-biridan ancha farq qiladi va taxminan 0,5-500 atrofida bo‘ladn. K_m singari U_max xam rN, xarorat va substratning kimyoviy tabiatiga bog‘lik bo‘ladi. U_max ni aniqlash uchun kuyidagi formuladan foydalanish mumkin:
V_max = k₂ [ES] (4)
k₂-ferment substrat kompleksidan [E8] xosil bo‘ladigan mahsulotning konstantasi.
Bir tomondan boshlang‘ich tezlik va maksimal tezlik orasidagi, ikkinchi tomondan substratning konsentratsiyasi oralig‘idagi bog‘liklikni aniqlovchi tenglama Mixaelis-Menten tenglamasi deb ataladi va quyidagicha izoxlanadi: