Коферменты – производные витаминов.

Цель занятия. Изучить миханизмы воздействия ингибиторов и активаторов на активность ферментов. Уметь объяснять изменения активности ферментов амилазы и сукцинатдегидрогеназы в их присутствии. Познакомиться с основными принципами иммуноферментного анализа.

Содержание занятия:

– контроль выполнения заданий по самоподготовке;

– выполнение заданий тестового контроля;

– решение ситуационных задач;

– исследование влияния активаторов и ингибиторов на активность амилазы слюны;

– изучение действия малоната на активность сукцинатдегидрогеназы;

– ознакомление с различными вариантами иммуноферментного анализа;

– участие в выступлении и обсуждении реферативных сообщений;

– контроль усвоения темы путем устного собеседования с преподавателем.

Примерные темы реферативных сообщений по УИРС:

1. Применение ферментов в инженерной энзимологии.

2. Иммуноферментный анализ.

Методические указания к самоподготовке

Для усвоения темы ответьте на вопросы и выполните следующие задания:

1. Приведите классификацию типов ингибирования ферментов.

2. Приведите примеры неспецифических ингибиторов и объясните механизм их действия.

3. Схематически изобразите механизм действия:

а) конкурентного ингибитора

б) неконкурентного ингибитора

4. Изобразите графики Лайнуивера-Берка для конкурентного и неконкурентного ингибирования.

5. Дайте определение понятию «аллостерического центра».

6. Приведите примеры специфических и неспецифических ингибиторов.

7. Перечислите основные виды активирования ферментов.

8. Дайте определение понятию «профермент» и приведите примеры активации профермента в активный энзим.

9. Приведите примеры действия специфических активаторов по аллостерическому типу и схематически изобразите механизм их действия.

10. Дайте определение понятию «мультиферментный комплекс».

11. Что означает термин «иммобилизованные ферменты»?

12. Выпишите преимущество иммобилизованных ферментов при использовании их в практических целях.

13. Выпишите сведения о способах иммобилизации ферментов и материалах (носителях), используемых в современной практике.

14. Охарактеризуйте применение ИФ в медицине, промышленности.

15. Напишите схему окислительно-восстановительных превращений коферментов НАД⁺ и ФАД.

16. Напишите коферментную форму фолиевой кислоты – тетрагидрофолата.

17. Напишите структуру кофермента А.

18. Напишите реакцию образования карбоксибиотина.

19. Охарактеризуйте участие метилкобаламина и дезоксиаденозилкобаламина в обмене веществ.

 

Примеры тестов контроля исходного уровня знаний

Задание 1. Выберите правильный ответ.

1.1. Ингибирование аллостерического фермента происходит в результате действия...

1) субстрата

2) положительного эффектора

3) отрицательного эффектора

4) кофермента

1.2. Мультиферментные комплексы представляют собой...

1) совокупность ферментов одного класса

2) ферменты, катализирующие сходные реакции

3) полиферментные системы, выполняющие определенную функцию

4) ферменты, ассоциированные с клеточной мембраной

Задание 2. Установите соответствие.

2.1. Регуляция активности фермента – механизм регуляции:

1. увеличение количества фермента 2. уменьшение количества протеиназ 3. модификация активности 4. активация зимогенов

А. взаимодействие фермента с белковыми ингибиторами Б. действие протеинкиназ В. индукция генов Г. ограниченный протеолиз в результате фосфорилирования белка

2.2. Типы ингибирования ферментов – определение понятия:

1. необратимое 2. обратимое 3. конкурентное 4. неконкурентное 5. аллостерическое

А. молекула ингибитора вызывает стойкое изменение в молекуле фермента Б. ингибитор сходен по структуре с субстратом В. вид ингибирования, включающий конкурентное и неконкурентное ингибирование Г. ингибитор не имеет структурного сходства с субстратом и связывается с ферментом вне активного центра, изменяя его конформацию Д. ингибирование, связанное с изменением конформации ферментного белка в результате воздействия на аллостерический центр ферментов

Задание 3. Выберите сочетание нескольких правильных ответов.

3.1. Вещества-антиметаболиты являются...

1 – конкурентными ингибиторами, если необратимо связываются с активным центром фермента

2 – конкурентными ингибиторами, если обратимо связываются с активным центром фермента

3 – конкурентными ингибиторами, если нет зависимости между степенью ингибирования и концентрацией субстрата

4 – неконкурентными ингибиторами, если соединяются с аллостерическим центром фермента

5 – конкурентными ингибиторами, если вызывают денатурацию фермента

3.2. Иммобилизованные ферменты используются...

1 – в иммуноферментном анализе

2 – для снижения содержания молочного сахара в молоке

3 – в получении углеводов из нефти

4 – в виноделии и пивоварении

5 – в хлебопечении

Задание 4. Определите правильность утверждений в предложении и установите наличие причинной связи между ними.

4.1. При действии фосфакола уменьшается количество ацетилхолина в синаптической щели, потому что происходит фосфорилирование фосфаколом ОН–группы серина в активном центре ацетилхолинэстеразы.

4.2. Активность ферментов в присутствии ингибиторов может быть снижена, потому что в присутствии конкурентных ингибиторов возникают конформационные изменения молекул ферментов.

Примеры ситуационных задач

Задача 1.

Концентрация субстрата, М	Скорость реакции, мкмоль/мин	Скорость в присутствии ингибитора, мкмоль/мин
6´10^-6 1´10^-5 2´10^-5 6´10^-5 1,8´10^-4	20,8 67,6	4,2 5,8 13,6 16,2

Проанализируйте данные экспериментов по определению скорости ферментативной реакции при различных концентрациях субстрата, а также в присутствии ингибитора. По имеющимся данным, представленным в таблице, постройте график Лайнуивера–Берка, определите Кm фермента и тип ингибирования.

Задача 2.

Проанализируте графики Михаэлиса-Ментен (а) и Лайнуивера-Берка (б). Отметьте Кm, Vmax и определите тип ингибирования:

Самостоятельная работа студентов

Занесите в тетрадь протоколы лабораторных работ, оставляя место для расчетов и выводов.