ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ.

Цель занятия: Ознакомиться со способами регуляции ферментов in vivo, принципами количественной характеристики, классификации, номенклатуры ферментов, применением их в медицине.

Исходный уровень знаний:

- строение холоферментов;

- специфичность действия ферментов;

- механизм образования фермент-субстратного комплекса;

- зависимость активности ферментов от различных факторов.

Содержание занятия.

I.2. Факторы, регулирующие активность ферментов in vivo.

Активирование ферментов, его виды.

Типы ингибирования ферментов.

Классы ферментов, примеры.

Номенклатура ферментов.

Разделы медицинской энзимологии, примеры.

Иммобилизованные ферменты.

Ферменты плазмы крови.

II.1. Работа № 1. ВЛИЯНИЕ АКТИВАТОРОВ И ИНГИБИТО-

РОВ НА АКТИВНОСТЬ АМИЛАЗЫ СЛЮНЫ

Принцип метода и химизм.

Активаторы стимулируют действие ферментов, но не принимают участия в реакции. Активаторы некоторых ферментов: для амилазы слюны - хлорид натрия; для пепсина - ионы Н⁺ хлористо-водородной кислоты; для липазы - желчные кислоты; для аденозинтрифосфатазы - Мg⁺⁺, Mn⁺⁺.

Ингибиторы тормозят действие ферментов вплоть до полной остановки реакции. Ингибиторами часто являются продукты промежуточных или конечных реакций какого-либо биохимического процесса. Примеры ингибиторов: ДФФ (диизопропилфторфосфат) - для холинэстеразы и трипсина; синильная кислота - для цитохромоксидазы; малоновая кислота - для сукцинатдегидрогеназы; сульфат меди - для амилазы слюны.

Активаторы и ингибиторы изменяют активность фермента, влияя на его активный или аллостерический центр.

Химизм реакции см. в работе № 1 (занятие № 4).

Порядок выполнения работы:

ВЫВОД:

Работа № 2. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

АКТИВНОСТИ АМИЛАЗЫ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ

Принцип метода.

Метод определения амилазы основан на определении остатка нерасщепленного крахмала и промежуточных продуктов его гидролиза (декстринов). У здорового человека из переварившегося под влиянием амилазы крахмала образуется 25-40 мг глюкозы. Амилаза (диастаза) сыворотки крови значительно активируется при таких заболеваниях как сахарный диабет, болезни поджелудочной железы, инфекционный паротит и некоторых других.

Порядок выполнения работы:

Свежую сыворотку крови в объеме 0,1 мл (набрать микропипеткой) нагреть в закрытой пробкой пробирке в термостате при 38⁰С в течение 1-2 минут. Затем добавить 0,25 мл 0,1% раствора крахмала и вновь поместить в термостат при той же температуре на 15 минут, периодически встряхивая. После инкубации капнуть 0,025 N раствор йода и отметить окраску. Количество глюкозы, соответствующее количеству расщепленного крахмала, найти по следующей таблице:

ВЫВОД:

III.2. Контрольные вопросы.

Укажите роль активаторов и ингибиторов ферментативной реакции.

Какие вещества могут выступать в роли активаторов и ингибиторов ферментов?

Указать нормальное содержание амилазы в крови человека.

Укажите клиническое значение определения диастазы сыворотки крови.

Что является ингибитором амилазы слюны?

Что является активатором амилазы слюны?

Материал для самоподготовки: I а)1. с.152-168, 579-580; II; III.

КОЛЛОКВИУМ ПО РАЗДЕЛУ "ФЕРМЕНТЫ"

Вопросы к коллоквиуму

1. История открытия и изучения ферментов. Значение работ Л.Пастера, М.М.Манассеиной, Э.Бюхнера, Д.Самнера в установлении природы ферментов.

2. Сходство (различие) ферментов и неорганических катализаторов.

3. Общая характеристика ферментов. Биологическая роль ферментов и место энзимологии в биологии и медицине.

4. Химическая природа ферментов. Простые и сложные ферменты.

5. Строение ферментов. Понятие об активном и аллостерическом центрах.

6. Понятие о кофакторах, коферментах и простетических группах. Химическое строение и функции коферментов.

7. Изоферменты как пример биохимического полиморфизма.

8. Мультимолекулярные ферментные системы. Иммобилизованные ферменты.

9. Основы ферментативной кинетики. Константа Михаэлиса.

10. Зависимость активности ферментов от температуры. Как выявить в эксперименте термолабильность ферментов?

11. Зависимость активности ферментов от рН. Как выявить эту зависимость в эксперименте?

12. Зависимость скорости реакции от концентрации фермента и субстрата.

13. Специфичность действия ферментов. Комплементарность структуры субстрата и активного центра фермента. Виды специфичности ферментов.

14. Строение аллостерических ферментов. Аллостерический переход.

15. Теории действия ферментов как биологических катализаторов.

16. Современная теория ферментативного катализа. Представления о механизме действия ферментов.

17. Полифункциональный катализ. Кислотно-основной (электрофильно-нуклеофильный) катализ.

18. Регуляция активности действия ферментов.

19. Активирование ферментов. Виды активирования. Про-ферменты.

20. Ингибирование ферментов. Обратимые, необратимые и конкурентные ингибиторы. Применение ингибиторов в качестве лекарств.

21. Принципы количественного определения ферментов.

Единицы активности и количества ферментов. Измерение активности ферментов с диагностической целью.

22. Энзимопатии: наследственные (первичные), вторичные. Нарушения обмена при алкаптонурии, фенилкетонурии, гипераммониемии и др.

23. Различия ферментного состава органов и тканей. Органоспецифические ферменты. Ферменты плазмы крови. (Изменение ферментного состава при онтогенезе).

24. Классификация и номенклатура ферментов.

25. Понятие об энзимодиагностике и энзимотерапии.

КЛАССИФИКАЦИЯ, СТРУКТУРА И БИО-