Методы регуляции активности ферментов

В живом организме одновременно происходят реакции синтеза, распада и взаимопревращений тысяч разнообразных веществ. Все эти множества реакций регулируются в организме посредством различных механизмов, наиболее важными из которых являются:

а) регуляция по типу обратной связи; характерна обычно для реакций синтеза. Накопление продуктов реакции свыше допустимого уровня оказывает сильное ингибирующее действие на первую стадию процесса:

б) аллостерическая регуляция активности ферментов – характерна только для особой группы ферментов с ЧС, имеющих регуляторные центры для связывания аллостерических эффекторов. Отрицательные эффекторы тормозят превращение S и выступают в роли аллостерических ингибиторов. Положительные эффекторы, напротив, ускоряют V_фр, поэтому их относят к к аллостерическим активаторам.

Механизм действия аллостерических ингибиторов на фермент заключается в изменении АЦФ этого фермента. Уменьшение V_фр является либо следствием увеличения K_m, либо результатом уменьшенияV_max, при тех же насыщающих концентрациях S. Аллостерические активаторы напротив облегчают превращение S в АЦФ, что сопровождается либо уменьшением K_m, либо увеличением V_max.

Компартментализация – явление, при котором с помощью мембран пространственно разъединяется

а) фермент от своих S (например, лизомальные ферменты от веществ, на которые они действуют в цитоплазме);

б) взаимно несовместимые в одно и тоже время процессы. Синтез жк происходит в растворимой части цитоплазмы, а распад жк – в митохондриях.

ЛЕКЦИЯ 8

ВИТАМИНЫ

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ВИТАМИНОВ.

Открытие витаминов связано с изучением роли пищевых веществ в жизнедеятельности организмов. В 1880 г. русский ученый Н. Лунин впервые доказал, что помимо Ж, Б, У, воды, минеральных веществ есть какие - то дополнительные факторы, без которых организм не может функционировать. Польский исследователь К. Функ. предложил эти факторы, назвать витаминами ( 1912 г - амины жизни)

ВИТАМИНЫ - это необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекульные органические соединения, синтез которых у животных данного вида организмов отсутствует или ограничен.

ДИСБАЛАНС ВИТАМИНОВ - проявляется в форме недостатка (отрицательный баланс) и избытка (положительный баланс). Частичный недостаток витаминов называется гиповитаминозом, а крайне выраженный дефицит - авитаминозом. При недостатке одного витамина имеет место - моногиповатаминоз, а при недостатке нескольких - полигиповитаминоз.

Все гипо - и авитаминозы проявляются задержкой роста молодого организма. Кроме того, для конкретного гиповитаминоза характерны свои специфические симптомы нарушений обмена веществ, по которым и выявляют недостаточность соответствующего витамина.

ПРИЧИНЫ ГИПОВИТАМИНОЗОВ.

1. Экзогенные - это нерациональное питание ( однообразная, бедная витаминами пища ), изменение нормальной микрофлоры кишечника (дисбактериоз).

2. Эндогенные - нарушения всасывания и транспорта витаминов и образования коферментов, усиление распада витаминов, физиологически обусловленная высокая потребность в витаминах (растущий организм, беременность).

ПРИЗНАКИ ВИТАМИННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ.

Проявляются общими симптомами: потерей аппетита, расстройством моторики ЖКТ, головными болями, повышенной нервной возбудимостью и другими более специфическими симптомами. Некоторые гипервитаминозы могут закончиться летальным исходом.

МЕГАВИТАМИННАЯ ТЕРАПИЯ.

Существует много заболеваний, клиническая картина которых напоминает типичные авитаминозы, независимо от обеспеченности организма всеми витаминами. Иногда болезнь можно излечить мегавитаминной терапией - введением количеств витаминов, в 50 - 100 раз превышающих норму - витаминзависимые состояния. Если же болезнь не удается устранить, то возникают витаминрезистентные состояния, протекающие тяжело и часто с летальным исходом. Витаминрезистентные состояния относят к врожденным нарушениям обмена и функций организма.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ.

Таблица 1.

Почти до 30-х гг. 20 века химическое строение витаминов оставалось неизвестным. Поэтому витамины называли по болезни, которую вызывало их отсутствие, с прибавлением приставки анти. В 1913 г. Мак - Колума предложил называть витамины буквами латинского алфавита (А, В и т.д.).

В настоящее время, после изучения химической структуры витаминов, используют три названия витаминов, в том числе химическое.

В последнее время предложена временная классификация витаминов (Смирнов, 1974), в соответствии с которой выделены 3 группы витаминов (табл.1.).

АНТИВИТАМИНЫ.

Это любые вещества, которые, независимо от механизма действия, проводят к снижению или потере биологической активности витаминов. Все антивитамины широко применяются в медицине в качестве препаратов антибактериального, противоопухолевого действия, при лечении гипервитаминозов.

По механизму действия антивитамины делятся на 2 группы:

1. Структурные аналоги витаминов, которые по принципу конкурентного ингибирования блокируют АЦФ болезнетворных микробов, предотвращая тем самым их размножение и активность.

Антивитамины витамин К - это дикумарин, варфарин, тромексан (противосвертывающие средства); антивитаминами витамин В₂ являются акрихин и изорибофлавин, которые конкурируют с витамином В₂ при биосинтезе ФАД и ФМН за АЦФ.

2. Антивитамины биологического происхождения - вызывают связывание или расщепление молекул витаминов. Для витамина В₁ - это тиаминазы I и II, для витамина С - аскорбатоксидаза, а для биотина - авидин (связывает биотин в неактивный комплекс).

ВИТАМЕРЫ.

Некоторые витамины представляют собой группу близких по своей структуре соединений, которые называются витамерами. К примеру, витамин Д имеет витамеры эргокальциферол Д₂ и холекальциферол Д₃, а витамин В₁ - тиамина хлорид и тиамина бромид.