А. Амілази, ліпази, фосфатази

В. ЛДГ, креатинкінази, трансамінази

С. Пептидази, аргінази, глюкокінази

D. Трипсину, лізоциму, цитратсинтази

Е. Альдолази, сукцинатдегідрогенази, гексокінази

 

Індивідуальна самостійна робота студентів

1. Регулятори активності ферментів та їх використання в клінічній практиці.

2. Ензимодіагностика. Використання ізоферментів у ензимодіагностиці.

 

Література

Основна:

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.86-137.

2. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С.66-107.

3. Практикум з біологічної хімії / За ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 51-66.

4. Біологічна хімія. Тести та ситуаційні задачі. / За ред. О.Я. Склярова. – Київ: Медицина, 2010. – С.47-62.

5. Скляров О.Я., Сольскі Я., Великий М.М. та ін.. Біохімія ензимів. Ензимодіагностика. Ензимопатологія. Ензимотерапія. – Львів: Кварт, 2008. – С.11-26.

 

Додаткова:

1. Клінічна біохімія: Підручник / За ред. О.Я.Склярова. – Київ: Медицина, 2006. – 431 с.

2. Біохімічні показники в нормі і при патології / За ред. О.Я. Склярова – К.: Медицина, 2007. – 320с.

3. Ангельскі С., Якубовскі З., Домінічак М. Г. Клінічна біохімія. – Сопот, 1998. – 451 с.

4. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990. – 528 с.

5. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия. – Москва: Мир, 2000. – 470 с.

6. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. – Москва: Мир, 2004. – С. 63-71, 79-83.

 

 

Тема № 5. Дослідження ролі кофакторів та коферментних вітамінів у прояві каталітичної активності ферментів.

Мета заняття: Засвоїти будову, загальні принципи класифікації та функціонування коферментних форм вітамінів. Оволодіти методами якісного та кількісного визначення вітамінів.

Актуальність теми: Водорозчинні вітаміни беруть участь в обміні речовин як коферменти і активатори багатьох ферментативних процесів.

Обмеження надходження вітамінів в організм або патологія їх обміну, пов’язана з порушенням всмоктування, перетворення вітамінів у коферментні форми, різко знижує інтенсивність енергетичного та пластичного обмінів, що супроводжується порушенням функцій головного мозку, серця, печінки та інших органів, зниженням імунітету до вірусних та інфекційних захворювань, втратою організмом здатності адаптуватись до різних несприятливих факторів.

Недостатнє забезпечення організму вітамінами призводить до розвитку гіповітамінозів із характерними клінічними проявами.

 

Конкретні завдання:

1. Вміти трактувати роль вітамінів та їх біологічно активних похідних в механізмах каталізу за участю основних класів ферментів;

2. Пояснювати застосування антивітамінів як інгібіторів ферментів при інфекційних захворюваннях та при патологіях системи гомеостазу;

3. Пояснювати роль металів в механізмі ферментативного каталізу;

4. Класифікувати окремі групи коферментів за хімічною природою та типом реакції, яку вони каталізують.

 

Теоретичні питання

1. Кофактори, коферменти та простетичні групи. Визначення, приклади.

2. Роль іонів металів (Cu²⁺, Zn²⁺, Co²⁺, Fe ²⁺, тощо) у функціонуванні ферментів.

3. Класифікація коферментів за хімічною природою та за типом реакції, яку вони каталізують.

4. Коферменти – переносники атомів водню та електронів (представити структурні формули):

• НАД⁺, НАДФ⁺ - коферменти – похідні вітаміну РР;
• ФАД, ФМН – коферменти – похідні вітаміну В₂ – рибофлавіну;
• роль вітаміну С в окисно-відновних реакціях;
• металопорфірини.

5. Коферменти – переносники хімічних груп (представити структурні формули):

• піридоксалеві коферменти;
• НS-КоА – коензим ацилювання;
• ліпоєва кислота;
• ТГФК – похідні фолієвої кислоти.

6. Коферменти ізомеризації, синтезу та розщеплення С – С зв’язків (представити структурні формули):

• Тіаміндифосфат – похідні вітаміну В₁;
• карбоксибіотин – біологічно активна форма вітаміну Н – біотину;
• метилкобаламін та дезоксиаденозилкобаламін – похідні вітаміну В₁₂.

 

Практична робота

 

Дослід 1. Проба з міддю на нікотинову кислоту.

Принцип методу. При нагріванні нікотинової кислоти з розчином купруму ацетатнокислого утворються синій осад мідної солі нікотинової кислоти.

Матеріальне забезпечення: 10 % розчин СН₃СООН, розчин нікотинової кислоти, 5 % розчин купруму ацетатнокислого, газовий пальник, пробірки.

Хід роботи. 5-10 мг нікотинової кислоти розчиняють при нагріванні в 10-20 краплинах 10 %-го розчину СН₃СООН. До нагрітого до кипіння розчину додають рівний об’єм 5 %-го розчину купруму ацетатнокислого. Рідина забарвлюється в голубий колір, а при стоянні випадає осад синього кольору.

Пояснити отримані результати і зробити висновок.

Клініко-діагностичне значення. У нормі вміст даного вітаміну в крові людини становить 29,2 мкмоль/л. Регуляція біохімічних процесів цим вітаміном здійснюється завдяки його коферментним формам НАД⁺ та НАДФ⁺. Функції, які виконують дані коферменти наступні: транспорт водню в окисно – відновних реакціях на всіх етапах окиснення вуглеводів, жирних кислот та амінокислот; НАД є субстратом при ДНК – лігазній реакції, яка є обов’язкової при реплікації та репарації ДНК; НАД бере участь у вивільненні гістаміну та активації системи кінінів, сприяє мікроциркуляції крові. При нестачі даного вітаміну розвивається симптомокомплекс, що відомий під назвою пелагра. Він супроводжується наступними ознаками: дерматит, порушення функції травного тракту, деменція.

 

Дослід 2. Феррихлоридна проба на піридоксин.

Принцип методу. При додаванні до розчину піридоксину розчину хлорного заліза утворюється комплексна сполука типу заліза феноляту, яка має характерний червоний колір.

Матеріальне забезпечення: водний розчин піридоксину, 5 % розчин FeCl₃, пробірки.

Хід роботи. До 5 крапель водного розчину піридоксину додають 1 краплю 5 %-го розчину FeCl₃ і збовтують. Рідина забарвлюється в червоний колір.

Пояснити отриманий результат і зробити висновок.

Клініко-діагностичне значення. У нормі вміст даного вітаміну в крові людини становить 0,6 мкмоль/л, сироватці – 0,4 мкмоль/л. Основною метаболічно активною формою вітаміну В₆ є фосфорний ефір піридоксалю – піридоксаль-5-фосфат (ПАЛФ). Обмежену біологічну дію виявляє піридоксамін-5-фосфат (ПАМФ), який бере участь тільки в реакціх переамінування. Дані коферменти входять до ряду ферментів, які каталізують наступні реакції: транспорт амінокислот через клітинні мембрани; реакціях переамінування, декарбоксилування, десульфування, знешкодженні біогенних амінів, синтезі гемопротеїнів та сфінголіпідів. При нестачі даного вітаміну розвивається неврастенічний синдром, еритема тильної частини кистей рук, шиї, грудної клітки, гіперкератоз, сухість та блідість губ, можливий біль у м’язах по ходу нервів.

Дослід 3. Відновлення K₃Fe (CN)₆ аскорбіновою кислотою.

Принцип методу. Аскорбінова кислота відновлює K₃Fe(CN)₆ до K₄Fe(CN)₆. Остання, реагуючи з FeCl₃, утворює берлінську лазур – сполуку синього кольору.

Матеріальне забезпечення: 5 % розчин K₃Fe(CN)_6, 1 % розчин FeCl₃, 1 % витяжка з шипшини, дистильована вода, пробірки.

Хід роботи. У дві пробірки додають по одній краплі 5 %-го розчину K₃Fe(CN)₆ і 1 %-го розчину FeCl_3. В одну з пробірок до зелено-бурої рідини, яка утворилася, додають 5 – 10 крапель 1 % витяжки з шипшини, в другу – 5 – 10 крапель дистильованої води. Рідина в першій пробірці забарвлюється в зелено-синій колір і випадає синій осад берлінської лазурі. При обережному нашаруванні дистильованої води, осад на дні пробірки стає виразнішим. В другій пробірці зелено-бура рідина забарвлення не змінює.

Пояснити отримані результати і зробити висновок.