Билет 5. Важнейшие особенности ферментативного катализа - эффективность, специфичность и чувствительность к регуляторным воздействиямФЕРМЕНТАТИВНЫЙ КАТАЛИЗ (биокатализ), ускорение биохим. р-ций при участии белковых макромолекул, называемых ферментами (энзимами). Важнейшие особенности ферментативного катализа - эффективность, специфичность и чувствительность к регуляторным воздействиям. Ферменты увеличивают скорость хим. превращения субстрата по сравнению с неферментативной р-цией в 109-1012 раз. Столь высокая эффективность обусловлена особенностями строения активного центра. Принято считать, что активный центр комплементарен переходному состоянию субстрата при превращении его в продукт. Благодаря этому стабилизируется переходное состояние и понижается активац. барьер р-ции.
Большинство ферментов обладает высокой субстратной специфичностью, т. е. способностью катализировать превращение только одного или неск. близких по структуре в-в. Специфичность определяется топографией связывающего субстрат участка активного центра.
Активность ферментов регулируется в процессе их биосинтеза (в т.ч. благодаря образованию изоферментов, к-рые катализируют идентичные р-ции, но отличаются строением и каталитич. св-вами), а также условиями среды (рН, т-ра, ионная сила р-ра) и многочисленными ингибиторами и активаторами, присутствующими в организме. Ингибиторами и активаторами могут служить сами субстраты (в определенных концентрациях), продукты р-ции, а также конечные продукты в цепи последоват. превращений в-ва рНопт-7 Оптимальная температура для большинства ферментов лежит в пределах 40-50 0C Чем ниже Км, тем больше сродство ф-та к данному Субстрату, тем выше начальная скорость р-и и наоборот. Присутствие катализаторов (напр гормонов)ускоряют р-и,а ингибиторов замедляют=)
2. в ходе катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых; в процессах анаболизма с затратами энергии синтезируются такие вещества, как белки, сахара, липиды и нуклеиновые кислоты. 1 этап гидролиз в жкт под действием пищ ф-ов. Белки- аминокислоты, жиры- глицерин и вжк, углеводы- моносахара 2этап-образование ключевых соединений-промежуточный этап-пвк,щук,ацетил СоА 3этап цикл кребса 4 этап-тканевое дыхание или окислительное фосфолирование(синтез атф)
3. анализ на измерение Аст, ЛДГ1 и ЛДГ2 при инфаркте миокард уровень ф-та Аст в сыворотке крови увеличивается в 4-5 раз, по сравнению с верхним пределом нормы и остается повышенным 3-5 дней.также резко повышантся активность коферментов ЛДГ1 и ЛДГ2
Билет 6
1. Все ферменты делятся на простые (полипептидные цепи аминокислот) и сложные (белковый компонент + кофактор) Св-ва ферментов определяет третичная структура белка. Все ферменты имеют активный центр. Активность ферментов зависит от концентрации субстрата и фермента, от рН, от температуры, от кофактора. Различают два вида специфичности: - субстратную - каталитическую Они определяются строением активного центра.
2. Ферменты делятся по пути катализируемой реакции и по названию субстрата. Всего 6 классов: 1. Оксидоредуктазы 2. Гидролазы 3. Лиазы 4. Лигазы 5. Изомеразы Ферменты класса оксидоредуктаз характеризуются участием в окислительно-восстановительных реакциях (например лактатдегидрогеназа) Они делятся на: - Оксидазы - Цитохромы - Гидроксипероксидазы - Оксигеназы - Гидроксикеназы Ферменты этого класса играют важную роль, выполняя => функции: обеспечение клеток энергией, участвуют в гидролизе, дыхании, брожении.
3. а) При приеме внутрь метанол смертелен, т.к. в организме он окисляется до формальдегида. б) Этанол является антидотом метанола, т.к. на их окисление используется фермент АДГ. Он более специфичен по отношению к этанолу, поэтому поступление этанола не дает метанолу окисляться до формальдегида. Билет7 1. Km как мера сродства фермента к субстрату. Влияние конкурентных и неконкурентных игибиторов на Km и Vmax. Если ф. работает макс. Скоростью, то все АЦ заняты, то есть свободная молекула ф. отсутсвует (100% насыщение) Км – это концетрация Субстрата (моль\л). при 50% Насыщении фермента субстратом (V=1\2Vmax) Km является постоянной величиной, она не зависит от конц. фермента Чем меньше Км, тем больше сродство фермента к субстрату, тем выше начальная скорость рции и наоборот. Например, Глюкокиназа (Км=10 ммоль\л) имеет высокое значение Км и насыщается субстратом (глюкозой), только при очень высоких его коцетрациях (образование гликогена в печени). В то время, как гексогеназа имеет менюшее значение Км и требует меньшей концентрации субстрата для полного насыщения им. 2. Полное окисление одной молекулы глюкозы до углекислого газа и воды приводит к образованию до 38 молекул АТФ. Если же глюкоза путем анаэробного гликолиза превращается в лактат, образуются всего две молекулы АТФ. Энергетические потребности мозга высоки, а возможности синтеза АТФ из других источников малы. Энергия необходима клеткам мозга, как и всем прочим клеткам, для поддержания собственной структуры, а также для выполнения особых функций, в частности поддержания электрохимических трансмембранных ионных градиентов. На обеспечение этих градиентов натрия и калия затрачивается до 40% всего кислорода, потребляемого мозгом. Энергетические запасы ЦНС малы, и даже кратковременное отсутствие глюкозы либо кислорода приводит к необратимому повреждению клеток.
Окислительное фосфорилирование происходит главным образом в митохондриях. У митохондрий есть наружная мембрана, проницаемая для крупных молекул, и относительно непроницаемая внутренняя мембрана. В транспорте электронов участвуют восстановленный НАД (НАДН) и восстановленный флавинадениндинуклеотид. Оба эти вещества, образующиеся в цикле Кребса, переносят электроны на ферменты дыхательной цепи, расположенные на внутренней мембране митохондрий. Эти ферменты называют комплексами дыхательной цепи и обозначают номерами I-V. Комплексы I и II обеспечивают перенос электронов на убидекаренон (кофермент Q10). Затем электроны переходят последовательно на комплекс III, цитохром C, комплекс IV и наконец доходят до конечного звена - кислорода. Параллельно с этим происходит выброс протонов через внутреннюю мембрану митохондрий и создается электрохимический протонный градиент. Используя энергию этого градиента, комплекс V (H+-АТФ-синтетаза) обеспечивает синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата, а затем посредством адениннуклеотидтранслоказы, локализованной на внутренней мембране митохондрий, АТФ обменивается на АДФ. 3. При железодефицитном состоянии реакции микросомального гидросилирования в печени будут проходить медленнее, так как ионы железа необходимы для присоединения молекул кислорода и молекуле цитохрома р450. Учитывая это Дозировку лекарственных средств следует снизнить
Билет 11 1. • EC 1: Оксидоредуктазы, катализирующие окисление или восстановление. Пример: каталаза, алкогольдегидрогеназа • EC 2: Трансферазы, катализирующие перенос химических групп с одной молекулы субстрата на другую. Среди трансфераз особо выделяют киназы, переносящие фосфатную группу, как правило, с молекулы АТФ. • EC 3: Гидролазы, катализирующие гидролиз химических связей. Пример: эстеразы, пепсин, трипсин, амилаза, липопротеинлипаза • EC 4: Лиазы, катализирующие разрыв химических связей без гидролиза с образованием двойной связи в одном из продуктов. • EC 5: Изомеразы, катализирующие структурные или геометрические изменения в молекуле субстрата. • EC 6: Лигазы, катализирующие образование химических связей между субстратами за счет гидролиза АТФ. Пример: ДНК-полимераза. Будучи катализаторами, ферменты ускоряют как прямую, так и обратную реакции, поэтому, например, лиазы способны катализировать и обратную реакцию — присоединение по двойным связям. Лиа́зы — отдельный класс ферментов, катализирующих реакции негидролитического и неокислительного разрыва различных химических связей (C—C, C—O, C—N, C—S и других) субстрата, обратимые реакции образования и разрыва двойных связей, сопровождающиеся отщеплением или присоединением групп атомов по её месту, а также образованием циклических структур. По международной классификации и номенклатуре ферментов лиазы принадлежат к 4 классу, в пределах которого выделяют семь подклассов: КФ 4.1 включает ферменты, которые расщепляют углерод-углеродные связи, например, декарбоксилазы (карбокси-лиазы); КФ 4.2 — ферменты, расщепляющие углерод-кислородные связи, например, дегидратазы; КФ 4.3 — ферменты, расщепляющие углерод-азотные связи (амидин-лиазы); КФ 4.4 — ферменты, расщепляющие углерод-серные связи; КФ 4.5 — включает ферменты, расщепляющие связи углерод — галоген, например, ДДТ-дегидрохлориназа; КФ 4.6 — ферменты, расщепляющие фосфор-кислородные связи, например, аденилатциклаза; КФ 4.99 — включает другие лиазы. Изомеразы — ферменты, катализирующие структурные превращения изомеров (рацемизация или эпимеризация). Изомеразы катализируют реакции, подобные следующей: A → B, где B является изомером A. Изомеразы имеют собственную классификацию, КФ 5 и имеют следующие подклассы: КФ 5.1 включает ферменты, катализирующие рацемизацию (рацемазы) и эпимеризацию (эпимеразы) КФ 5.2 включает ферменты, катализирущие геометрическую изомеризацию (цис-транс изомеразы) КФ 5.3 включает внутримолекулярные оксидоредуктазы КФ 5.4 включает трансферазы (мутазы) КФ 5.5 включает внутримолекулярные лиазы КФ 5.99 включает другие изомеразы, в том числе, топоизомеразы. 2. ФАД-зависимые дегидрогеназы Данный комплекс как таковой не существует, его выделение условно. Он включает в себя ФАД-зависимые ферменты, расположенные на внутренней мембране – например, ацил-SКоА-дегидрогеназа (окисление жирных кислот), сукцинатдегидрогеназа (цикл трикарбоновых кислот), митохондриальная глицерол-3-фосфат-дегидрогеназа (челночный механизм переноса НАДН в митохондрию). Функция Восстановление ФАД в окислительно-восстановительных реакциях. Обеспечение передачи электронов от ФАДН2 на железосерные белки внутренней мембраны митохондрий. Далее эти электроны попадают на коэнзим Q. Путь электронов. Комплекс I (НАДН дегидрогеназа) окисляет НАД-Н, отбирая у него два электрона и перенося их на растворимый в липидах убихинон, который внутри мембраны диффундирует к комплексу III. Вместе с этим, комплекс I перекачивает 4 протона из матрикса в межмембранное пространство митохондрии. Комплекс II (Сукцинат дегидрогеназа) не перекачивает протоны, но обеспечивает вход в цепь дополнительных электронов за счёт окисления сукцината. Комплекс III (Цитохром bc1 комплекс) переносит электроны с убихинола на два водорастворимых цитохрома с, расположенных на внутренней мембране митохондрии. Убихинол передаёт 2 электрона, а цитохромы за один цикл переносят по одному электрону. При этом туда также переходят 2 протона убихинола и перекачиваются комплексом. Комплекс IV (Цитохром c оксидаза) катализирует перенос 4 электронов с 4 молекул цитохрома на O2 и перекачивает при этом 4 протона в межмембранное пространство. Комплекс состоит из цитохромов a и a3, которые, помимо гема, содержат ионы меди. Кислород, поступающий в митохондрии из крови, связывается с атомом железа в геме цитохрома a3 в форме молекулы O2. Каждый из атомов кислорода присоединяет по два электрона и два протона и превращается в молекулу воды. Окислительное фосфорилирование — один из важнейших компонентов клеточного дыхания, приводящего к получению энергии в виде АТФ. Субстратами окислительного фосфорилирования служат продукты расщепления органических соединений — белки, жиры и углеводы. Однако чаще всего в качестве субстрата используются углеводы. Так, клетки головного мозга не способны использовать для дыхания никакой другой субстрат, кроме углеводов. Предварительно сложные углеводы расщепляются до простых, вплоть до образования глюкозы. Глюкоза является универсальным субстратом в процессе клеточного дыхания. Окисление глюкозы подразделяется на 3 этапа: гликолиз; окислительное декарбоксилирование или цикл Кребса; окислительное фосфорилирование.
Билет 12 1. Протеолиз играет большую роль в следующих процессах в организме: расщепление до аминокислот белков пищи, благодаря действию на них пищеварительных ферментов в желудке и тонкой кишке; расщепление собственных белков организма в процессе метаболизма; образование ферментов, гормонов и биологически активных пептидов из их неактивных предшественников; в растениях протеолиз участвует в мобилизации запасных белков семян при прорастании. Действие протеолитических ферментов может быть разделено на две различные категории: ограниченный протеолиз, в котором протеаза специфически расщепляет одну или несколько пептидных связей в белке-мишени, что обычно приводит к изменению функционального состояния последнего: ферменты, например, при этом становятся активными, а прогормоны превращаются в гормоны; неограниченный или тотальный протеолиз, при котором белки распадаются до своих аминокислот. Ограниченный протеолиз — процесс расщепления одной или нескольких пептидных связей в молекуле белка ферментом-протеазой. Ограниченный протеолиз является одной из регуляторных посттрансляционных модификаций. Ограниченный протеолиз может изменять такие свойства белка, как ферментативная активность, способность связываться с другими белками, внутриклеточная локализация. Примеры ограниченного протеолиза Ограниченный протеолиз может использоваться клеткой для разных целей: для отщепления N- и С-концевых сигнальных последовательностей в процессе внутриклеточного транспорта белка]; для удаления вспомогательной части полипептидной цепи пробелка, которая помогает формировать правильную третичную структуру (С-пептид в проинсулине); для активации предшественников ферментов (пищеварительные ферменты, протеазы свёртывания крови); для изменения локализации белка (некоторые цитоплазматические белки переходят в ядро после ограниченного протеолиза: SREBP, NF-κB[3], YB-1[4]); для получения физиологически активных олигопептидов из белка-предшественника (расщепление проопиомеланокортина с образованием эндорфина, адренокортикотропного гормона, α- и γ-меланоцитстимулирующих гормонов и других физиологически активных пептидов); разрезание перемычки между доменами белка, при этом домены обычно остаются в контакте друг другом (созревание дифтерийного токсина, формирование фактора пролиферации клеток HCF-1; для разделения белковых глобул в полибелках (это характерно для вирусов); для получения нескольких изоформ белка (ограниченный протеолиз белков Stat5 и Stat6 приводит к формированию их изоформ, лишённых доменов, активирующих транскрипцию) 2.
1)Энзимотерапия- применение ферментов с лечебной целью. Специфическим ферментам, способным разрушать (лизировать) клеточные стенки бактерий, грибов – литических ферментов. Такие литические ферменты могут стать мощным антибактериальным средством, помогающим бороться с патогенными микроорганизмами, обладающими множественной устойчивостью к антибиотикам. Основные литические ферменты по субстратной специфичности делятся на три типа. Первый тип представлен гликозидазами, разрушающими полисахаридные цепи. Второй тип представлен одним ферментом – N-ацетилмурамил-L-аланиламидазой (или амидазой), расщепляющей связь между мурамовой кислотой полисахарида и пептидной частью. К третьему типу относятся пептидазы, гидролизирующие пептидные связи пептидогликана. 2) Участие ТПФ(тиаминпирофосфокиназа) в реакции прямого декарбоксилирования пировино- градной кислоты (ПВК). При декарбоксилировании ПВК с помощью пируватдекарбоксилазы образуется ацетальдегид, который под воздействием алкогольдегидрогеназы превращается в этанол. ТПФ является незаменимым кофактором пируватдекарбоксилазы. Этим ферментом богаты дрожжи. Витамин В присутствует в органах и тканях виде так же ТПФ. Витамин В, в форме ТПФ является составной частью ферментов, катализирующих реакции прямого и окислительного декарбоксилирования кетокислот. 3) Печень: гистидаза, псевдохолистераза, лхат, алт, лдг4,5; Сердце:аст, лдг1,2.
1) Аллостерическими ферментами называют ферменты, активность которых регулируется не только количеством молекул субстрата, но и другими веществами, называемыми эффекторами. Участвующие в аллостерической регуляции эффекторы - клеточные метаболиты часто именно того пути, регуляцию которого они осуществляют. Роль аллостерических ферментов в метаболизме клетки: Аллостерическая регуляция имеет большое значение в следующих ситуациях: · при анаболических процессах. Ингибирование конечным продуктом метаболического пути и активация начальными метаболитами позволяют осуществлять регуляцию синтеза этих соединений; · при катаболических процессах. В случае накопления АТФ в клетке происходит ингибирование метаболических путей, обеспечивающих синтез энергии. Субстраты при этом расходуются на реакции запасания резервных питательных веществ; · для координации анаболических и катаболических путей. АТФ и АДФ - аллостерические эффекторы, действующие как антагонисты; · для координации параллельно протекающих и взаимосвязанных метаболических путей. Таким образом, конечные продукты одного метаболического пути могут быть аллостерическими эффекторами другого метаболического пути. 2)Энергетический потенциал дельта нюаш-источник энергии для атф. Накопление дельта нюаш происходит на участках ЦПЭ. Эти участки называются пунктами сопряжения тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. При назначение дельта нюаш=220 милиэлектровольт активируется протонная атф-синтетаза или Н-АТФ-аза. 3) Никотиновая кислота и многие ее производные-лек. препараты: сама никотиновая кислота обладает противопеллагрич. св-вами, улучшает углеводный обмен, оказывает сосудорасширяющее действие;
Билет 15 1. Мочевая кислота является одним из нормальных компонентов мочи. За сутки в организме образуется около 1 г мочевой кислоты. Мочевая кислота выводится из организма с мочой - это обычный ее компонент, но в почках организма человека происходит ее интенсивная реабсорбция. Концентрация мочевой кислоты в крови поддерживается на постоянном уровне 0,12-0,30 ммоль/л. В организме мочевая кислота существует, как правило, в лактимной форме. Функции мочевой кислоты Является мощным стимулятором центральной нервной системы, ингибируя фосфодиэстеразу, которая служит посредником действия гормонов адреналина и норадреналина. Мочевая кислота пролонгирует (продлевает) действие этих гормонов на ЦНС. Обладает антиоксидантными свойствами - способна взаимодействовать со свободными радикалами. Уровень мочевой кислоты в организме контролируется на генетическом уровне. Для людей с высоким уровнем мочевой кислоты характерен повышенный жизненный тонус. Однако повышенное содержание мочевой кислоты в крови (гиперурикемия) небезопасно. Сама мочевая кислота и, особенно, ее соли ураты (натриевые соли мочевой кислоты) плохо растворимы в воде. Даже при незначительном повышении концентрации они начинают начинают выпадать в осадок и кристаллизоваться, образуя камни. Кристаллы воспринимаются организмом как чужеродный объект. В суставах они фагоцитируются макрофагами, сами клетки при этом разрушаются, из них освобождаются гидролитические ферменты. Это приводит к воспалительной реакции, сопровождающейся сильнейшими болями в суставах. Такое заболевание называется подагра. Другое заболевание, при котором кристаллы уратов откладываются в почечной лоханке или в мочевом пузыре, известно как мочекаменная болезнь. чинается с гидролиза 3, 5-фосфодиэфирной связи под действием ферментов нуклеаз. ДНКазы - расщепляют ДНК. РНКазы - расщепляют РНК. Среди ДНКаз и РНКаз различают: экзонуклеазы (5 и 3); эндонуклеазы - специфичны к мононуклеотидной последовательности, есть высокоспецифичные: рестриктазы - используются в генной инженерии. Далее происходит отщепление фосфата от мононуклеотида с участием ферментов нуклеотидаз с образованием нуклеозидов. Нуклеозид может расщепляться путем гидролиза под действием фермента нуклеозидазы на азотистое основание и пентозу, но чаще происходит фосфоролиз - при этом нуклеозид расщепляется на азотистое основание и фосфорибозу. Нуклеазы очень многообразны. Различают ДНКазы и РНКазы. Отличаются друг от друга по месту действия. Бывают эндонуклеазы (расщепляют внутренние 3, 5-фосфодиэфирные связи) и экзонуклеазы (отщепляют концевые мононуклеотиды). Встречается 2 типа экзонуклеаз: 3-экзонуклеазы - отщепляют мононуклеотид с 3-конца молекулы, и 5-экзонуклеазы - отщепляют 5-концевой мононуклеотид. 2. Между транскрипцией и трансляцией молекула мРНК претерпевает ряд последовательных изменений, которые обеспечивают созревание функционирующей матрицы для синтеза полипептидной цепочки. К 5΄-концу присоединяется кэп, а к 3΄-концу поли-А хвост, который увеличивает длительность жизни иРНК. С появлением процессинга в эукариотической клетке стало возможно комбинирование экзонов гена для получения большего разнообразия белков, кодируемым единой последовательностью нуклеотидов ДНК, — альтернативный сплайсинг. Биосинтез белка происходит в два этапа. В первый этап входит транскрипция и процессинг РНК, второй этап включает трансляцию. Во время транскрипции фермент РНК-полимераза синтезирует молекулу РНК, комплементарную последовательности соответствующего гена (участка ДНК). Терминатор в последовательности нуклеотидов ДНК определяет, в какой момент транскрипция прекратится. В ходе ряда последовательных стадий процессинга из мРНК удаляются некоторые фрагменты, и редко происходит редактирование нуклеотидных последовательностей. После синтеза РНК на матрице ДНК происходит транспортировка молекул РНК в цитоплазму. В процессе трансляции информация, записанная в последовательности нуклеотидов переводится в последовательность остатков аминокислот. 3. В медицинской практике глутаминовая кислота находит применение главным образом при лечении заболеваний ЦНС: эпилепсии (преимущественно малых припадков с эквивалентами), психозов (соматогенных, интоксикационных, инволюционных), реактивных состояний, протекающих с явлениями истощения, депресии, и др. В педиатрии препарат применяют при задержке психического развития различной этиологии, церебральных параличах, болезни Дауна, полиомиелите в остром и восстановительном периоде.
1)Регуляция ферментов: - изменение кол-ва ф (ферментов) путем реакции скорости синтеза (активация транскрипции (индукция, синтез ф) генов кодирующих ферменты с помощью факторов транскрипции или гормонов; инактивация транскрипции(репрессия, подавление); этот путь регуляции активности ф использует СТГ, кортизол, тироксин, инсулин, и половые гормоны. -ограниченный протеолиз (ф ЖКТ: пепсиноген-пепсин, трипсиноген-трипсин) - образование мультиферментного комплекса: различные ф, участвующие в метаболистическом пути собираются в одном месте. - активаторы и ингибиторы -каскадные механизмы активации(инактивации) ключевого ф хар-на для реализации быстрых гормональных регуляций: (гормон связывается с рецептором на клеточной мембране, активируя синтез вторичного посредника (цАМФ); вторичный посредник повышает активность специальных активирующих ф (протеинкиназа)) Пути изменения скорости работы ферментов: - Через изменение каталитической активности фермента. Является очень быстрым и для изменения активности фермента, этот путь регуляции осуществляется благодаря наличию специальных регуляторных ферментов, которые находятся в начале или на перекрестках метаболиче ских путей. - Через изменение количества молекул фермента. Является очень долгим, посредником в этих процессах чаще всего выступают гормоны, которые непосредственно регулируют активность генов, или циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ), которые активируют целые ферментные каскады. 2) Клеточное или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (АТФ и др.) и может быть использована по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма. Субстратами дыхание тканевое являются продукты превращения жиров, белков и углеводов, поступающих с пищей, из которых в результате соответствующих метаболических процессов образуется небольшое число соединений, вступающих в цикл трикарбоновых кислот — важнейший метаболический цикл у аэробных организмов, в котором вовлекаемые в него вещества претерпевают полное окисление. Тканевое дыхание обеспечивает образование и постоянное пополнение АТФ в клетках. В случае недостатка в снабжении клеток животных и человека запасы АТФ не исчерпываются сразу. Их пополнение может происходить в результате включения дополнительных механизмов. Биологическая роль тканевого дыхания не исчерпывается существенным вкладом в энергетический обмен организма. Основное количество молекул АТФ вырабатывается по способу окислительного фосфорилирования на последней стадии клеточного дыхания: в электронтранспортной цепи. Здесь происходит окисление НАД∙Н и ФАДН2, восстановленных в процессах гликолиза, β-окисления, цикла Кребса и т. д.. Энергия, выделяющаяся в ходе этих реакций, благодаря цепи переносчиков электронов, локализованной во внутренней мембране митохондрий, трансформируется в трансмембранный протонный потенциал. Фермент АТФ-синтаза использует этот градиент для синтеза АТФ, преобразуя его энергию в энергию химических связей. 3) ЛДГ1, ЛДГ2 и креатинкиназа являются индикаторными ферментами работающими в сердечной мышце, аминотрансфераза(а именно АлТ) тоже является ферментом работающим в сердце, следовательно, при повышении ЛДГ1, ЛДГ2 и креатинкиназы будет изменяться активность АлТ.
1) Микросомы сохраняют большинство морфологических и функциональных характеристик интактных мембран, включая свойство шероховатости или гладкости поверхности, соответственно у шероховатого (рибосомального) и гладкого (нерибосомального) эндоплазматического ретикулума. В то время как шероховатые микросомы в основном связаны с синтезом, гладкие относительно богаты ферментами, ответственными за окислительный метаболизм лекарств. В частности, они содержат важный класс ферментов, известный как оксидазы со смешанной функцией (ОСФ), или монооксигеназы. Активность этих ферментов требует присутствия как восстанавливающего агента (НАДФ-Н), так и молекулярного кислорода. ЛЕТАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ, образование впроцессе нарушенного метаболизма высокотоксичных соединений из нетоксичных и малотоксичных веществ. 2) Секреторные ферменты(пхэ,лпл,лхат). Синтез. В печени и выделяются в плазму крови. При нарушении функций печени, их активность в крови снижается. Например:сывороточная холистераза или псевдохолистераза секретируется печенью в кровь, катализирует реакцию гидролиза ацетилхолина. 3) Взятие крови на анализ. Если их кол-во в крови не минимальное, а повышенное, значит проток поджелудочной железы закупорен(имеет патологию:восполение,камень,опухоль).
1) Вещества, образованные при внутриклеточном гидролизе или проникающие в клетку из крови, на втором этапе обычно превращаются в пировиноградную кислоту, ацетильную группу (в составе ацетил-S-КоА) и в некоторые другие мелкие органические молекулы. Локализация второго этапа – цитозоль и митохондрии. Часть энергии рассеивается в виде тепла и примерно 13% энергии вещества усваивается, т.е. запасается в виде макроэргических связей АТФ. 2)Индикаторные или внутриклеточные ферменты(печень-алт,щел.фофотаза,гистидаза,сердце-аст,кфк). Синт. И раб. В клетках. В норме их активность в крови низкая. При повыш. Проницаемости кл. мембраны, вызванной воспалением или повреждением клеток(некроз), фермент будет попадать в кровь в больших кол-ах. 3) гормоночувствительная липаза (триглицеридлипаза) находится в жировой ткани в неактивной форме, и активация ее гормонами протекает сложным каскадным путем, включающим участие по крайней мере двух ферментативных систем. Процесс начинается со взаимодействия гормона с клеточным рецептором, в результате чего модифицируется структура рецептора (сам гормон в клетку не поступает) и такой рецептор активирует аденилатциклазу.
Билет №19 1.Связывание (обезвреживание) аммиака Высокая интенсивность процессов дезаминирования аминокислот в тканях и очень низкий уровень аммиака в крови свидетельствуют о том, что в клетках активно происходит связывание аммиака с образованием нетоксичных соединений, которые выводятся из организма с мочой. Эти реакции можно считать реакциями обезвреживания аммиака. В разных тканях и органах обнаружено несколько типов таких реакций. Основной реакцией связывания аммиака, протекающей во всех тканях организма, является синтез глутамина под действием глутамин-синтетазы:
Глутаминсинтетаза локализована в митохондриях клеток, для работы фермента необходим кофактор - ионы Mg2+. Глутаминсинтетаза - один из основных регуляторных ферментов обмена аминокислот и аллостерически ингибируется АМФ, глюкозо-6-фосфатом, а также Гли, Ала и Гис. Глутамин легко транспортируется через клеточные мембраны путём облегчённой диффузии (для глутамата возможен только активный транспорт) и поступает из тканей в кровь. Основными тканями-поставщикам:и глутамина служат мышцы, мозг и печень. С током крови глутамин транспортируется в кишечник и почки. Ещё одной реакцией обезвреживания аммиака в тканях можно считать синтез аспарагина под действием аспарагинсинтетазы.
Существуют 2 изоформы этого фермента - глутаминзависимая и аммиакзависимая, которые используют разные доноры амидных групп. Первая функционирует в животных клетках, вторая преобладает в бактериальных клетках, но присутствует и у животных. Однако такой путь обезвреживания аммиака в клетках человека используется редко и к тому же требует больших энергетических затрат (энергию двух макроэргических связей), чем синтез глутамина. Наиболее значительные количества аммиака обезвреживаются в печени путём синтеза мочевины. 2. Гиперурикемия — повышенное содержание мочевой кислоты в крови. Максимальная величина для нормального уровня составляет 360 микромолей/литр (6 мг/дл) для женщин и 400 микромолей/литр (6,8 мг/дл) для мужчин. Гиперурикемия вызывается ускоренным образованием мочевой кислоты из-за участия пурина в обмене веществ, или из-за ослабленной работы почек, или из-за повышенного содержания фруктозы в пище[2][3]. Потребление богатой пурином пищи — это одна из основных причин гиперурицемии. Другая вызываемая едой причина — это потребление высококалорийной и жирной пищи и голодание. Результатом голодания бывает то, что для получения энергии начинает тратиться мышечная масса тела и высвобождаемые в процессе этого пурины попадают в кровообращение. Содержание пуриновых оснований в пище различно. Еда с высоким содержанием пуриновых оснований аденина и гипоксантина способствуют усилению гиперурикемии. Повышение уровня мочевой кислоты увеличивает предрасположенность к подагре и (при очень высоком уровне) почечной недостаточности. Независимо от обычных отклонений (с генетической составляющей), синдром распада новообразования. вырабатывает критическое содержание мочевой кислоты, что почти всегда приводит к почечной недостаточности. Синдром Лёша-Нихена также взаимосвязан с критически высокими уровнями мочевой кислоты. Метаболический синдром часто представлен гиперурицемией. Кишечные проявления неосложненной формы нарушения пуринового обмена неспецифичны. У младших детей (1-8 лет) наиболее часто встречаются боли в животе, запоры, дизурия, миалгии и артралгии, повышенная потливость, ночной энурез, тики, логоневроз. Наиболее частые проявления у старших детей и подростков - это избыточная масса тела, зуд в мочеиспускательном канале, дискинезии желчевыводящих путей и боли в пояснице. Возможны умеренные признаки интоксикации и астенизации. У детей с нарушениями пуринового обмена обычно можно найти большое число внешних стигм дисэмбриогенеза (до 12) и аномалию строения внутренних органов («малые» пороки сердца, то есть пролапсы клапанов, дополнительные хорды; аномалии строения почек и желчного пузыря). В 90% случаев диагностируется хроническая патология пищеварительного тракта. 3. Уменьшение концентрации гемоглобина в крови наблюдается при анемиях различной этиологии, при кровопотере. В норме он колеблется от 0,85 до 1,15. Величина цветного показателя имеет значение при определении формы анемии. Уменьшение эритроцитов наблюдается при понижении функции костного мозга, при патологических изменениях в костном мозге (лейкозы, миеломная болезнь, метастазы злокачественных опухолей и др.), вследствие усиленного распада эритроцитов при гемолитической анемии, при дефиците в организме железа и витамина B12, кровотечениях.
1) Трансфера́зы — отдельный класс ферментов, катализирующих перенос функциональных групп и молекулярных остатков от одной молекулы к другой, участвуют в превращениях углеводов, липидов, нуклеиновых и аминокислот. Аминотрансфера́зы (трансаминазы) — ферменты из группы трансфераз, переносящие аминогруппы без образования свободного аммиака. Аминотрансферазы являются каталитически совершенными ферментами, содержатся практически во всех органах, но наиболее активно реакции трансаминирования идут в печени. Участвуют в обмене а/к(аминокислот) 2) 1 этап - гидролитический, протекает в ЖКТ, простые в-ва разлагаются до сложных: белки-а/к, углеводы-моносахара(глюкоза), жиры-жирные к-ты и глицерин. 2 этап – образование ключевых соединений без участия О2: а/к-ПВК, ЩУК; глицерин и ВЖК-ПВА, ЩУК; моносахара-ПВК. Образование предшественников АТФ – НАДН, ФАДН. 3 этап – цикл Кребса — основной по отношению к реакциям, которые происходят в результате окисления пищи для обеспечения энергией митохондрий живых организмов. Энергию получают из глюкозы в результате гликолиза, конечным продуктом чего является пируват (пировйноградная кислота), который преобразуется в ацетил коэнзим А, который, в свою очередь, преобразуется в лимонную кислоту. В результате реакций, катализаторами которых являются энзимы, пируват расщепляется на воду и углекислый газ. Энергия, производимая в виде аденозинтрифосфата (АТФ), преобразуется в аденозиндифосфат (АДФ) В то же время в течение серии окислительных реакций, известных как электронная транспортам система, большая часть энергии накапливается в виде молекул АТФ. Протекает в митохондриях. 4 этап – тканевое дыхание сопряженное с окислительным фосфорилированием (синтез АТФ на внутренней мембране митохондрий. 3) Поступление щелочной фосфатазы из костей соответствует с остеобластической активностью, т.е. образованием новой костной ткани.
|
