Тема 3. Дослідження регуляції ферментативних процесів.

Актуальність теми.

Перебіг біохімічних реакцій в організмі можливий лише за умов присутності каталітично активних форм ферментів. Існує декілька шляхів регуляції активності ферментів: зміна каталітичної активності ферменту, зміна кількості ферменту. Завдяки активації чи гальмуванню активності ферментів збільшується або зменшується швидкість біохімічних реакцій, які лежать в основі процесів життєдіяльності. Порушення регуляції активності ферментів призводить до розвитку патологічних процесів в організмі людини.

Мета та вихідний рівень знань.

Загальна мета: вивчити регуляцію ферментативних процесів.

Конкpетні цілі:

1. Аналізувати механізми регуляції основних метаболічних процесів.

2. Аналізувати шляхи та механізми регуляції ферментативних процесів як основи обміну речовин в організмі в нормі та при патологічних процесах.

Вихiдний piвень знань-вмiнь: знати властивості ферментів, їх будову, активні центри.

Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами

Учбової лiтеpатуpи пpи пiдготовцi до заняття.

Змiст i послiдовнiсть дiй	Вказiвки до учбових дiй
1. Пpактичне вивчення специфiчності, гальмування та активування ферментів.	1.1. В зошит протоколів дослідів виписати алгоритм лабораторної роботи.
2. Специфiчнiсть дiї феpментiв.	2.1. Пояснiть біологічну значимість специфiчності дiї феpментiв, чим вона обумовлена? Якi види специфiчностi феpментiв вiдомi Вам? Пpиведiть пpиклади.
3. Регуляція ферментативних процесів.	3.1. Регуляція активності ферментів шляхом зміни каталітичної активності ферменту: а) алостерична регуляція активності ферментів; б) ковалентна модифікація ферментів; в) активація ферментів шляхом обмеженого протеолізу; г) дія регуляторних білків-ефекторів (кальмодуліну, протеїназ, протеїназних інгібіторів, циклічних нуклеотидів). 3.2. Регуляція активності ферментів шляхом зміни кількості ферменту.
4. Інгібітори, активатори ферментів.	4.1. Зворотне і незворотне інгібування ферментів. 4.2. Фізіологічно активні сполуки та ксенобіотики як зворотні (конкурентні та неконкурентні) та незворотні інгібітори ферментів.
5. Ізоферменти – множинні молекулярні форми білків, результат експресії різних генів.	5.1. На прикладі ізоферментів лактатдегідрогенази (ЛДГ), креатинфосфокінази поясніть значення їх клінічне значення. 5.2. Проферменти, їх біологічна роль та значення.

 

Індивідуальна самостійна робота студентів.

Підготувати реферативне повідомлення на тему: “Протеїнази. Протеїназні інгібітори”.

 

Алгоритм лабораторної роботи.

Специфічність ферментів.

1. Слину розвести у 5 разів (1 мл слини + 4 мл води). У 2 пробірки налити по 5 крап. розведеної слини. У першу пробірку долити 10 крап. 1% розчину крохмалю, у другу – 10 крап. 1% розчину сахарози. Обидві пробірки помістити на 10 хв. у термостат при температурі 38 ⁰С, після чого виконати реакцію Фелінга на вуглеводи.

Реакція Фелінга: до 5 крап. досліджуваної суміші додати 3 крап. розчину Фелінга (CuSO₄ + NaOH), підігріти. В присутності глюкози чи мальтози випадає жовтий осад гідрату закису міді або червоний осад закису міді.

Вплив активаторів та інгібіторів на активність амілізи слини.

В 3 пробірки налити по 1 мл слини, розведеної у 10 разів (1 мл слини + 9 мл води). У першу пробірку додати 1 крап. 1% розчину хлориду натрію, у другу – 1 крап. 1% розчину сірчанокислої міді, у третю – 1 крап. води, потім у кожну пробірку додати по 5 крап. 1% розчину крохмалю, перемішати і залишити при кімнатній температурі на 4-5 хвилин. Провести реакцію на крохмаль з реактивом Люголя (КІ₃).

Реакція на крохмаль:до 5 крап. досліджуваної суміші додати 1 крап. розчину Люголя. В присутності крохмалю з’являється синє забарвлення.

Тема 4. Медична ензимологія

Актуальність теми.

Зменшення концентрації чи повна відсутність будь якого ферменту в живій системі є результатом генетичної нездатності до його біосинтезу та проявляється специфічною патологією. На даний час відомо близько 150 таких ензимопатій (в обміні простих і складних білків, в обміні вуглеводів, ліпідів та азотистих основ.