Пенициллин

Пенициллин-ий байгууламжийн голыг нь радикалаар авдаг. Пенициллинийг өөрөөр PCN гэж бичиж болно. Пенициллиний бүлгээс антибиотикууд үүссэн байна.
Пенициллиний антибиотикууд түүхийн үүднээс харахад нэлээд ач холбогдолтой байх нь харагдаж байна. Учир нь тэд анхны удаа антибиотикуудаар тэмбүү, халууралт, гэдэсний халдварт өвчин зэргийг үр бүтээлтэй эмчилсан нь урьдын маш олон оролдлогоос хамгийн өндөр үр дүнтэй байсан. Бүх пеницилиний беталантем антибиотикууд байна. Үүнийг бактерийн эсрэг ашиглаж байсан нь хүний биемахбодод нааштай нөлөө үзүүлж байв.

Агуулга

Анагаах ухааны хэрэглээ
Сөрөг нөлөө
Үйл ажилгааны механизм
Бүтэц
Холбоо хамаарал
Үйлдвэрлэл
Түүх

Нээлт
Эмчилгээ, хүсэлт
Их хэмжээний үйлдвэрлэл
Нийцгүй туршилт
Пенициллиний дэвшил

Ангаах ухааны хэрэглээ
Винзанин пенициллин нь нарын гэдэсний халдварт өвчин болон бактерын эсрэг үйлчилгээтэй болно.
Сөрөг үр нөлөө
Нийт хүмүүсийн 1 хувь нь пенициллиний нөлөөгөөр ямар нэгэн халдварт өвчин тусах, биеэр нь бэржрүүтэн юм туурах, халуурах, бөөлжих гэх мэт сөрөг нөлөө илэрч байсан.
Үйл ажилгааны механизм
Вэта лактам антибиотик

Пенициллиний бас нэгэн өөр төрөл болох беталактам нь бактэрийн эсийн хананаас хөндлөн холбосон хэвийн хурдасгуур уургийг барьж тогтоож байдаг.

Бактерын хуваагдал нь ханнаасаа эхлэн үзүүр гаран хуваагдаж эхэлдэг байна. Пептидогликан пенициллинт нь байнга хэлбэрээ өөрчлөн хувирч байдагийн зэрэгцээ ургаж гүйцээд тэр даруй хуваагдаж эхэлдэг байна. Беталактам антибиотикын байгууламж нь пептидогликан бактерийн хөндлөн эгнээтэй адил байгууламжай байна.
Энэ энзем гэдэг нь химийн шинжлэх ухаанд пептидогликон үйл ажилгааг үргэлжлүүлэх, аль сул дорой эсийн ханыг нь бактер эвдэн орж ирэн дархлаагүй болгож эхэлдэг байна.
Педтидогликан бактер нь аливаа биеийг өөртөө шингээн авч , бактерын ханын гол үйл ажилгаа пептидогликан дээр нэмэгдэн байгуулагдаж байдагт нь оршино.
Энэ хувиарлалт нь эсийн ханын хэсгийг уналт доройтолтонд оруулж эсийн хана болон бодисийн солилцооны хоорондын харилцааны идэвхжилт болон үйл ажилгааг нь зогсонг болгодог байна.
Эсийн хуваагдалаас болон хэд хэдэн хоосон хэсэг бий болсоноос болж эсийн балансын тэнцвэр алдагдаж эсийн хана нь нурухад хүрдэг байна Бүтэц зохион байгуулалт

Химийн пенициллины бүтэц зохион байгуулалт

Ягаан бүс нь хувьсамтгай бүлэг болно.
Пенициллиний антибиотикийн гол хэлхээний гишүүн нь тойргоороо фенамаар холбогдно.
Хэвийн пенициллиний молекулын масс нь3136аас3347,8 г,мол

Пеництллиний нийлмэл

Пенициллин нь энэ гурвалсан холбоонд чухал байр суурьтай байна. Химийн урвалын хурдыг өөрчилж, химийн найрлага, иоо хэмжээ, шинж чанараа хадгалан авч үлддэг бодисыг катализатор гэнэ. Катализаторын оролцоотой явагддаг урвалыг катализ гэнэ.

Эхний алхам нь химийн нэгдэлээс кондинсатр болгон гурван амин хүчил үүсгэж амин хүчлээсээ валиантыг тодорхойлдог.

Катализын идэвх нь катализаторын өдөөгдөж байгаа урвалийн хурдны өөрчлөлтөөр тодорхойлогдно. Зарим катализатор урвалын хурдыг түргэсгэх ба үүнийг эерэг катализ гэнэ.
Удаашруулдаг катализаторыг сөрөг катализ гэнэ. Урвалын хурдыг бууруулдаг сөрөг үйлчилгээтэй катализаторыг ингибитор гэнэ. Катализаторын үйлчилггэг сайжруулдаг бодисыг промотор гэнэ. Зарим бодис катализаторын үйлчилгээг бууруулах буюу бүрэн устгадаг байна.

Үйлдвэрлэл
Пепициллины хоёрдогч бодисын солилцооны идэвхжилт нь мөгөөнцөр хөгцний ургалтыг тогтоон барих го чухал үүрэгтэй. Энэ үйл ажилгааны явцад ургалт явагддаггүй байна.
α-ketoglutarate + AcCoA → homocitrate → L-α-aminoadipic acid → L-Lysine + β-lactam

Пенициллиний эсийн хананы нөхөн төлжилтийг техник технологийг ашиглан хийснээр химийн шинжлэх ухаанд
Ололт амжтилтын нэгээхэн хэсэг болж байна.

Түүх

Нээлт Пенициллины түүх нь 19-р зуунд эхэлсэн юм. Италын эмч Б.Гозио нь 1896 онд анхлан антибиотик бүтээсэн нь пенициллин байсан. Гэхдээ тэр нь практик хэрэглээнд гарж чадалгүй мартагдсан байна. Америкын эрдэмтэн У.Альсбэрг О.Блек хоёр мөөгөнцөрөөс пенициллины хүчлийг 1913 онд гарган авч чадсан байлаа.
Гэвч тэдний судалгаанд дайн саад болсон байна.
Английн нян судлаач Александр флепинг лондонгийн их сургуулийн дарь эх Мариягийн нэрэмжит госпиталын дэргэдэх судалгааны клубын хуралдаан дээр өөрөө жилийн өмнө санамсаргүйгээр нээгээд байсан агуу их нээлт пенициллиныг үзүүлжээ.Флепинг халдварт өвчиний эсрэг биеийн дархлалын тухай ердийн судалгаа хийж байгаад ердийн хөгц нь өвчиний вирусыг устагадаг тогтоож чадсан байна.
Пенициллины ургац гэсэн лекц нь төдийлөн хүмүүсийн анхаарал татаж чадаагүй бололтой
Түүнд ганц ч асуудал тавьлгүй өнгөржээ.
Оксфордын их сургуулийн эрдэмтэд Говард Плори ба Эрнст Чейн 1928 онд пенициллины цэвэр хэлбэрийг гаргаж чадсан.
Дэлхийн 2-р дайны үеээр эм , тариа ихээхэн шаардагдаж байсан учир энэ антибиотикыг 1943 оноос үйлдвэрлэж эхэлжээ.
Эдгээр эрдэмтэд
Нээлтийхээ төлөө 1945 онд Нобелийн ангаахын шагналтнууд болж байжээ.

Ангаах ухааны ашиглалт

Эрдэмтэн Александр Флеминг 1928 онд туршилт хийж байхдаа аяганд наалдсан бичил биетэнийг санамсаргүй олж харжээ.Иэнд хөгц бай болсон байж .Гэхдээ хөгцний ойролцоох бичил биетэнийн мөлхөж байсныг ажгилсан байна. Энрдэмтэн түүнмйг жирийн зүйл биш гэдгийг ойлгосон байна. Фермент (энзим) бол эсийн дотор химийн урвалыг хурдасгах (удаашруулах) үйл ажиллагааг явуулдаг уурагийн молекул юм[1]. Ферментүүд нь биед явагдах химийн урвалыг хурдасгадаг боловч тухайн үйл явцыг бүрэн дүүрэн хянадаггүй. Амьд биед явагдах ихэнх биохимийн урвалд ферментүүд шаардлагатай байдаг. Ферментийн оролцоотой урвалууд бусад урвалаас хурдан явагддаг. Урвалын эхэнд оролцож байгаа химийн бодисыг субстрат гэж нэрлэдэг. Энэ субстратууд нь химийн урвалын эцэст урвалын бүтээгдэхүүн болж хувирдаг. Өөрөөр хэлбэл фермент субстратуудтай ажиллаж тэдгээрийг бүтээгдэхүүнд хувиргадаг.

Агуулга

1 Ферментийн бүтэц
2 Үйл ажиллагаа
2.1 Ферментийн идэвхийг хянах
3 Кофакторууд
4 Ангилал зүй
5 Ишлэлүүд

Ферментийн бүтэц

Шүлсний амилаза: Хлоридын ион ногоон; кальци шаргал Химийн бүтцийн хувьд ферментүүд уураг учир олон амин хүчлээс тогтсон өндөр молекулт нэгдэл юм. Эдгээр амин хүчлүүд нь пептид холбоогоор хоорондоо урт гинжилсэн байдалтай холбогдож, улмаар энэ гинж нугарч мушгирч, нарийн нийлмэл бүтцийг үүсгэдэг. Ферментүүдэд субстраттай холбогдох хэсэг байдаг. "сарвуу, ан, хонхорхой, гүдгэр зэргээр тухайн молекулд атгах, барих, тэлэх, нугалах зэргээр үйлчлэл үзүүлдэг".
Мянга мянган өөр ферментүүд байдаг. Ферментүүдийн нэр нь тэдгээрийг ямар фермент болохыг нь илтгэдэг. Ферментийн нэрс гол төлөв –ase төгсгөлтэй байх ба энэ тухайн нэрийн цаана фермент байгааг илэрхийлдэг. Жишээ нь ATP synthase гэж нэртэй фермент байхад уг фермент ATP(гурван фосфорт аденазин)-ийг нийлэгжүүлдэг фермент гэж ойлгогдоно. Өөр нэг жишээ татахад DNA polymerase (ДНХ полимераза)гэдэг фермент бол ДНХ-н хуучин нэг гинжийг хэрэглэн шинэ гинж нийлэгжүүлдэг.
Шүлсний амилаза фермент нь цардуулын том молекулыг задалж глюкоз ба мальтозын жижиг молекул болгодог байхад өөр нэг төрлийн Лифаза ферментүүд өөх тосны молекулыг жижиг молекулд хувиргадаг гэх мэт олон жишээ татаж болно. Протеазууд бол ферментийн нэгэн анги бөгөөд тэдгээр нь бусад фермент ба уургийг задалж амин хүчилд хувиргадаг.
Ферментүүд нь том химийн бодисыг жижиг химийн бодист хувиргаад зогсохгүй эсрэгээр жижиг химийн бодисоос том нийлмэл химийн бодис үүсгэх болон бусад химийн хувирлуудыг мөн гүйцэтгэдэг. Ферментүүдийн ангилал нь доор бичигдсэн үндсэн хэлбэрүүдэд хуваагддаг. Биохимичид ферментийг зургийг загвар үзүүлэн хэрэглэн зурдаг. Ферментийн дотор олон мянган атом байх учир бүрэн дүрслэхэд хүндрэлтэй байдаг. Биохимичид ферментийг бүрэн нарийвчлан дүрслэхийн оронд туузан загварыг ашигладаг. Туузан загвар нь ферментэд байх атом бүрийг үзүүлэхгүйгээр ферментийн ерөнхий хэлбэрийг төлөөлөн харуулдаг.
Ихэнх ферментүүд тохирсон температур pH орчингүйгээр ажиллахгүй. Сүүгээр божигч амьтдын биеийн дулаан 37oC хэм байдаг тул ихэнх ферментийн ажиллах хэм болдог. Харин pH-ийн хувьд нилээд өргөн хүрээтэй. Жишээ нь Пепсин pH 1.5 орчим байхад ажилладаг.
Тухайн нэг темпратурын босгоос хэтрүүлэн халаахад ферментийг дахиж сэргэхгүйгээр эвддэг. Хэрэв фермент протеазын нөлөөгөөр задарсан бол түүний бүрэлдэхүүн химийн бодисыг дахин хэрэглэж болдог.
Зарим химийн бодис ферментийн үйл ажиллагааг дэмжиж болдог. Эдгээрийг идэвхжүүлэгч (активатор) гэж нэрлэдэг. Ферментийн үйлчлэлийг удаашруулах болон зогсох үйлчилгээтэй бодисууд байдгийг саатуулагч (ингибитор) гэж нэрлэдэг. Ихэнх эм нь хүний биед байгаа ферментүүдийг хурдасгах болон удаашруулах үйлчилгээтэй химийн бодисууд байдаг.

Үйл ажиллагаа

Аливаа ферментэт урвалын ерөнхий тэгшитгэл нь:
Субстрат + Фермент –> Субстрат:Фермент –> Бүтээгдэхүүн:Фермент –> Бүтээгдэхүүн + Фермент
Жишээ нь Сахароза нь түүний субстрат болон сахарозоос 400 дахин том бөгөөд Сахарозыг түүнийг бүрдүүлэгч сахарууд болгон задалдаг. Эдгээр сахарууд нь глюкоз фруктозууд байдаг. Сахароза сахарозыг нугалан глюкоз, фруктозын хоорондох химийн холбоог хүчлэн салгадаг. Үүн дээр усны молекул холбогдож хоёр хэсгийг бүрэн салгадаг. ферментүүд нь дараах үндсэн шинж чанаруудтай байдаг:

1. Тэдгээр нь урвалыг хурдасгах чанартай. ферментүүд урвалын эрчмийг 10 сая дахин нэмэгдүүлдэг. Урвалын явцад фермент өөрөө өөрчлөгддөггүй.
2. Ферментүүд жижиг хэмжээтэй байсан ч үйлчлэлтэй. Нэг ферментийн молекул 1000 субстратын молекулыг нэг минутад хувиргаж болох ба зарим фермент нэг минутад 3 сая субстратыг хувиргадаг.
3. Тэдгээр нь ихээхэн өвөрмөц. Нэг фермент тухайн субстратаас явагдаж болох олон урвалаас зөвхөн нэгийг явуулдаг.

Ферментийн идэвхийг хянах

Ферментийн идэвхийг эсийн түвшинд хянадаг таван үндсэн арга зам байдаг.

1. Эсийн орчин өөрчлөгдөхөд ферментийн нийлэгжлийг (тухайн ферментийн генийн транскрипц ба трансляци) ихэсгэж багасгаж болдог. Генийн зохицуулгын энэ хэлбэрийг ферментийн индукц ба ингибиц гэж нэрлэдэг. Жишээ нь, пенициллин зэрэг антибиотикт тэсвэртэй бактер пенициллиний молекулыг задралд оруулдаг ферментийг нийлэгжүүлдэг.
2. Ферментүүд эсийн өөр өөр хэсгүүдэд тохиолдож болно. Жишээ нь, өөхний хүчил эсийн цитозол, эндоплазмын тор, гольджийн аппаратад байх нэг хэсэг ферментүүдийн үйл ажиллагааны үр дүнд нийлэгжээд митохондрид байх арай өөр хэсэг бүлэг ферментийн үйлчлэлээр энергийн эх үүсвэр бий болдог.
3. Ферментүүд өөрсдийн бүтээгдэхүүнээрээ зохицуулагдаж болдог. Жишээ нь эсийн бүтээгдэхүүн тухайн бодисын нийлэгжих замын эхний ферментүүдийн нэгийг дарангуйлдаг. Бүтээсэн эцсийн бүтээгдэхүүний хэмжээгээр түүний өөрийн концентраци зохицуулагддаг учир ийм зохицуулгын зарчмыг сөрөг буцалттай гэж нэрлэдэг. Энэ нь эцсийн бүтээгдэхүүнийг хэтэрхий их хэмжээгээр үйлдвэрлэхээс хамгаалдаг. Ферментийн үйл ажиллагааны энэ хяналт нь амьд биеийн тогтвортой дотоод орчин буюу гоместазыг хэрэгжүүлэхэд тусалдаг.
4. ферментүүд урвалыг явуулсныхаа дараа өөрчлөгдөх байдлаар зохицуулагдаж болно. Жишээ нь полипептидийн гинж тасрах. Хоол боловсруулахад оролцодог протеазе болох химотрипсин нойр булчирхайд байхдаа идвэхигүй хэлбэрт байж байгаад ходоодонд орохдоо идэвхждэг. Энэ нь тэр ферментийг нойр булчирхай ба нарийн гэдсэнд орохын өмнө бусад эдийг гэмтээхээс хамгаалдаг. Ферментийн анхны идэвхгүй хэлбэрийг зимоген гэдэг.
5. Зарим фермент өөр орчинд (Өндөр pH тайгаас бага pH тай орчинд) шилжихдээ идэвхжиж болдог. Жишээ нь, томуугийн вируcын хемагглютинин хэлбэр өөрчлөгдөхөд идэвхиждэг. Энэ хэлбэрийн өөрчлөлт нь эзэн эсийн лизосомын дотор ороход орчны хүчиллэг өөрчлөгдөхөөс хамаардаг.

Кофакторууд

Кофакторууд буюу коэзимүүд нь урвалыг явуулахад шаардлагатай туслагч молекулууд юм. тэдгээр нь уургийн бус органик ба органик бус молекулууд байдаг. Энэ төрлийн молекулууд нь заримдаа Mg2+, Cu2+, Mn2+, төмөр-хүхэр багцаар гэх мэт металлын ионыг төвдөө агуулдаг. Эдгээр металл электрон донорын үүрэгтэй учир олон урвалын хувьд маш чухал байдаг. Витамин гэх мэт олон төрлийн ферментийн жижиг туслагчууд ийм л үндсэн шалтгааны улмаас амьтдад хэрэгцээтэй байдаг.

Ангилал зүй

Биохимийн олон улсын холбоо (International Union of Biochemistry)-ны ферментийн комисс нээгдээд байгаа бүх ферментүүдийг зургаан бүлэгт хуваадаг. Үүнд:

1. ОксидоРедуктаза: электрон зөөвөрлөхийг хурдасгадаг
2. Трансферазууд: нэг молекулаас нөгөөд функционал бүлгийг зөөдөг
3. Гидролазууд: –OH (гидроксил)-ийн бүлгийг нэмдэг
4. Лиазууд: химийн холбоонуудыг салгаж шинэ давхар холбоо эсвэл цагираг бүтцийг үүсгэдэг
5. Изомеразууд: A –> B Эндээс B нь A гийн изомер болдог.
6. Лигазууд: Хоёр том молекулыг нэгтгэдэг: Ab + C –> A–C + b

Тухайн нэг фермент тэдгээрийн ангилал зүйгээс хамаарсан дөрвөн тоогоор нэрлэгддэг.

Ишлэлүүд

Commons: Ферментүүд - зураг, медиа материалууд

1. ↑ Concise Oxford Dictionary.
2. ↑ 2.0 2.1 2.2 Kornberg, Arthur 1989. For the love of enzymes: the odyssey of a biochemist. Harvard. ISBN 0-674-30775-5
3. ↑ Pugh, Maureen Barlow (ed) 2000. Stedman's medical dictionary, 27th ed. Baltimore, Maryland, USA: Lippincott, Williams & Wilkins. p65
4. ↑ Effects of pH. 2010-04-29-д авсан.
5. ↑ Faergeman NJ, Knudsen J (April 1997). "Role of long-chain fatty acyl-CoA esters in the regulation of metabolism and in cell signalling". Biochem. J. 323 (Pt 1): 1–12.
6. ↑ Carr C.M. & Kim P.S. (April 2003). "A spring-loaded mechanism for the conformational change of influenza hemagglutinin". Cell 73: 823–32. DOI:10.1016/0092-8674(93)90260-W.
7. ↑ Sauke, David J.; Metzler, David E. and Carol M. 2001. Biochemistry: the chemical reactions of living cells. 2nd ed, Harcourt/Academic Press, San Diego. ISBN 0-12-492540-5
8. ↑ Bugg, Tim 1997. An introduction to enzyme and coenzyme chemistry. Blackwell, Oxford. ISBN 0-86542-793-3
9. ↑ King R.C. Stansfield W.D. & Mulligan P.K. 2006. A dictionary of genetics, 7th ed. Oxford.
10. ↑ Enzyme database

Энэ өгүүлэл дутуу дулимаг бичигджээ. Нэмж гүйцээж өгөхийг хүсье.