Активаторы и ингибиторы ферментов».

 

Исходный уровень знаний:

· Ферменты, их биологическая роль, строение, свойства

· Механизм ферментативного катализа

· Теория Фишера и Кошленда

· Закон Михаэлиса-Ментен

· Факторы, влияющие на скорость ферментативных реакций, характер их влияния.

Студент должен знать · Виды регуляции активности ферментов (ингибирование и активирование) · Ингибирование. Виды, характеристику. Понятие об   антиметаболитах · Виды срочной регуляции и хронической адаптации. · Активирование как вид регуляции активности ферментов. · Аллостерическая регуляция – основной вид регуляции метаболических процессов и уровни регуляторной активности ферментов · Использование ферментов в медицине (энзимодиагностика, энзимотерапия, энзимопатоло гия).   Студент должен знать: · Принцип метода определения влияния активатора и неспецифического ингибитора на активность амилазы слюны

Основная литература: · Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биологическая химия», Москва «Медицина», 1998, стр.116-126,129-132 · Биохимия: Учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003, стр. 102-119. · Северин Е.С., Алейников Т.Л., Осипов Е.В.Биохимия.- М.: Медицина, 2000, стр.17-22 · Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами/ Под. ред. Чл.-корр.РАН, проф. Е.С.Северина, проф. А.Я.Николаева. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001, стр.22-27 · Дзугкоева Ф.С, Каряева Э.А., Гурина А.Е., Ампарцумян Н.М., Дзугкоев С.Г. «Биохимия основных процессов обмена веществ и гормональная регуляция», Учебное пособие с грифом УМО МЗ РФ, Владикавказ, 2007. стр.20-30 · Дзугкоева Ф.С., Каряева Э.А., Гурина А.Е., Ампарцумян Н.М., Дзугкоев С.Г. «Биохимия основных процессов обмена веществ и гормональная регуляция» Тестовые задания, Владикавказ, 2007, стр. 18-23 · Дзугкоева Ф.С., Каряева Э.А., Гурина А.Е., Можаева И.В., Такоева Е.А. и др. «Руководство к практическим занятиям по биологической химии», часть 1, Владикавказ 2008, стр. 58-65 Дополнительная литература: · Мак-Мюррей. Обмен веществ у человека, М.: «Мир», 1980, стр.91-105 · Ленинджер Основы биохимии. Т.I, 1985, стр.242-250,256-267. · Биохимические основы патологических процессов под редакцией Северина Е.С., Москва, 2000. стр.14-29 · Б.Гринстейн, А.Гринстейн «Наглядная биохимия», М.ГЭОТАР-МЕД, 2000, стр. 76-77 · Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. «Биологическая химия». – Минск, 2008, стр. 70-86.

Задания для работы:

1. Заполните таблицу «Регуляция активности ферментов»

Вид регуляции	Механизм (краткая характеристика)	Пример

 

Ответьте на вопросы.

2. Существует несколько типов подавления активности ферментов (ингибирования). К какому типу ингибирования можно отнести следующие примеры?

а) Взаимодействие малоновой кислоты с ферментом сукцинатдегидрогеназой

 

 

б) Взаимодействие АТФ с ферментом фосфофруктокиназой

 

 

в) Взаимодействие дииизопропилфторфосфата с ацетилхолинэстеразой.

 

3. В регуляции активности ферментов участвуют неспецифические факторы, в том числе рН. Оптимальное значение рН, при котором фермент проявляет максимальную активность, в большинстве случаев совпадает со значениями рН имеющиеся в местах локализации фермента. Оптимум рН для пепсина (фермент желудка, гидролизующий белки) – 1,5-2,0

а) Как изменится активность фермента при ахалии, а также при поступлении кислого химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку? Почему (механизмы)

 

 

б) Почему пепсин вырабатывается в клетках желудка в неактивной форме?

 

 

в) Зачем нужна соляная кислота для активирования пепсиногена?

 

4. Дайте определение:

Активирование по типу срочной регуляции это___________________

__________________________________________________________

 _________________________________________________________

 

Хроническая адаптация – это________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

 

    Аллостерические ферменты - это____________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

    Энзимодиагностика - это____________________________________

__________________________________________________________

  __________________________________________________________

 

5. Приведите примеры ассоциации и диссоциации (виды активирования ферментов).

 

Решите задачу

6. У больного при исследовании активности ферментов крови было установлено, что коэффициент де Ритиса (АсАТ/АлАТ в норме равно 1.33) увеличен. О какой патологии, можно подумать и какие, дополнительные методы нужно провести.

 

7. О каком заболевании можно подумать, если у больного при исследовании активности ферментов крови было установлено:    

1) повышение активности фермента щелочной фосфотазы        

 

 

        

2) повышение активности фермента амилазы     

 

        

Тестовые задания.

                                 Выбрать правильный ответ.

1. При диагностике поражения сердечной мышцы используются ферменты:

 

1) Креатинфосфокиназа (КФК (МВ))

2) Алананаминотрансфераза (АлАТ)

3) Аспартатаминотрансфераза (АсАТ)

4) Гистидаза

5) Кислая фосфатаза

 

2. При диагностике поражения печени используются ферменты:

 

1) Лактатдегидрогеназа (ЛДГ₅)                                                                                                 

2) АлАТ

3) АсАТ

4) Гистидаза

5) Кислая фосфатаза

 

3. Для диагностики поражения поджелудочной железы определяют активность ферментов:

 

1) α-амилазы

2) Липазы

3) Протеиназы

4) АлАТ

5) АсАТ

 

4. При диагностике поражения костной ткани определяют активность ферментов:

 

1. Протеиназ

2. Кислой фосфатазы

3. Щелочной фосфотазы

4. Липазы

5. Альфа- амилазы

 

5. В результате частичного протеолиза профермента:

 

А. Повышается его сродство к субстрату.

Б. Изменяется конформация.

В. Повышается его активность.

Г. Изменяется первичная структура.

Д. Изменяется конформация активного центра.

 

6. При аллостерической регуляции повышение концентрации в клетке конечного продукта метаболического пути приводит к:

    А. Кооперативным конформационным изменениям в ферменте.

    Б. Повышению скорости связывания продукта в регуляторном центре аллостерического фермента.

    В. Снижению сродства фермента к субстрату.

    Г. Изменению конформации активного центра фермента.

    Д. Снижению скорости ферментативной реакции.

    Е. Изменению конформации регуляторной субъединицы фермента.

7. Ковалентной модификацией активируются ферменты:

a. фосфорилаза

b. гликогенсинтетаза

c. протеинкиназа

d. лактатдегидрогеназа

 

        

Установите соответствие.

8. Составьте пары между ферментами и соответствующим применением в клинике

1. Трипсин/химотрипсин.          А. Лечение вирусных заболеваний.

2. Гиалуронидаза.                                Б. Разрушение тромбов.

3. Урокиназа/стрептокиназа.             В. Обработка гнойных и ожоговых

4. Нуклеазы:(ДНК-азы,РНК-азы).                                            ран.

5. Цитохром «С».

                                                          Г. Рассасывание спаек соедини

                                        тельной ткани   и рубцов кожи.

Д. При заболеваниях сердечно-сосудистой системы, сахарном диабете и др., характеризующихся развитием тканевой гипоксии.

 

 9. А. Стимулирует секрецию фермента в кровь.

Б. Сопровождается изменением количества протомеров в белке.

В. Изменяет первичную структуру белка.

Г. Снижает заряд и изменяет конформацию фермента.

Д. Уменьшает количество фермента в клетке.

 

    1. Частичный протеолиз.

    2. Ассоциация – диссоциация.

    3. Дефосфорилирование.

 

10. Механизм действия:

  А.   Ингибитор вступает в ковалентное взаимодействие с определенной структурой фермента      

Б. Ингибитор конкурирует с субстратом за взаимосвязь с активным центром

В. Ингибитор не взаимодействует с активным центром, а с другой частью молекулы

Тип ингибитора:

1. Обратимый конкурентный.

2. Обратимый неконкурентный.

3.Необратимый.

 

11. Сравните взаимодействие субстрата и аллостерического эффектора с ферментом

 

1. Связывается с регуляторным центром фермента	А. Субстрат
2. Связывается с каталитическим центром фермента	В. Аллостерический эффектор
3. Связывание вызывает конформационные изменения фермента	С. Оба
4. Лиганд претерпевает структурные изменения в ходе катализа	Д. Ни один

 

 

Ответы№1

№1. 1-А; 2-В,Д;  3-Г, В.

№2. 1-А; 2-Г, В;  3-Б.

№3. Б, В, Г, Д.

№4. 1.

№5. 1.

№6. 3,4.

№7. 8.

№8. 2.

№9. 1.

№10. 1, 2, 5.

№11. 4.

Ответы№2

 

№1. 1, 2, 3, 5.

№2. 1, 2, 3, 4.

№3. 1, 2, 3.

№4. 3.

№5. В, Г, Д.

№6. А, Б,В, Г, Е.

№7. 1,2.

№8. 1-В, 2-Г, 3-Б, 4-А, 5-Д.

№9. 1-Б, В, Г; 2-Б,Г; 3-Г.

№10. А-3, Б-1, В-2.

№11. 1-В, 2-А, 3-С, 4-Д.

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ К ЗАНЯТИЮ ПО