Основные св-ва белковых фракций крови и их классификация.

Альбумины 54-65% осущ. трансп. тироксина и трийодтиронина, поддерж. онкотич. давления за счет высокой гидрофил-ти., неб. размеру молек.и значит. конц. в сыв-ке, траснп. жир. к-т. билирубина. желч. к-т. стероид. горм, лек-в и неорг. ионов. Сыв. альбумины быстро обновл.

Глобулины a1 2-5% повыш. ур. при патол. паренхимы печени, о. воспалит пр-х.
а-2 7-13%: повыш ур. при заб., связ с вовлечением в патологич проц соед. тк. (коллагенозы, аутоимм. забол-я, ревматич забол.), при циррозе печени.

b 8-15% повыш. ур. при механич. желтухе, наруш. липид. обм., берем., сниж. ур при злокач. новообр.
g 12-22% повыш ур. при хронич. гепатите, циррозе печени, туберкулезе, б/а пониж. ур при иммунодефицитные сост. приеме цитостат.

ЭФ-анализ — разд. белков в соотв. с их электрофоретич. подвиж. для анализа комп. смеси, разд. на фракции.

Рефрактометрический анализ — необх. для опр. общего белка, осн. на принципе измер. пок. преломления света. проходящего через окрыш. соединения.

Альфа-фетопротеин — осн. белок эмбр. сыв-ки. после рождения замещается сывороточным альбумином. Появ. в сыв-ке при тератобластомах, опухолях печени, повреждениях печени, выз. регенерацию. Явл. важным маркером для диагн. опухоли. Обл. высоким срод. к ненасыщ.жир. к-там.

 

 

Коллагены обр. во внеклет. матриксе фибриллы коллагена. 1/3 аминок-тного ост. предст. глицин, обесп. плотное прилегание цепей др. к др., 1/10 пролин(стабилиз. левую спираль коллагена), гидроксипролин, гидроксилизин.

Глн-X-Y X-пролин, Y -гидроксипролин или гидроскилизин(гидроксилирование пролина путем посттрансляц модифик. аскорбиновая к-та исп. как кофактор).

В коллаг. спирали расст-е между аминок-тными ост. по оси спирали увелич. 3 левые спирали обр. правозакруч. молек. - тропоколлаген, которую стабилиз. водород. св. между амино- и карбоксигр. пептид. остововов цепей. Компл. уч-ки тропоколлагена обр. связи с такими же молек и формир-т коллаг. фибриллы. Попереч. сшивки коллаг. фибр. обр-ны 2 ост. лизина. Возн. струк., облад. большой проч-ю. Коллаг. волок. явл. осн. белковым комп. кожи, сухожилий, хрящей, костей. Лишены эластичности.

Хромопротеины — сложные белки. сост. из простого белка связанной с ним простетической группы. Они уча-т в фотосинтезе (магнийпорфирин), клеточном дыхании, трансп-те О2 и СО2. окислит-восст. реакциях, свето- и цветовосприятии. Гемоглобин в кач-ве белкового комп. сод. глобин. а небелкового комп. - гем. Осн. струк. простетич. гр. большинства гемосодержащих белков сост. порфириновое кольцо. Гем в виде гем-порфирина явл. простетич. гр. гемоглобина, его производ., миоглобина, каталазы, пероксидазы, цитохромов b, c, c1. Атом железа расп в центре гема. каждая из 4 молек. гема окр-на полипепт. цепью. В молек. глобина HbA сод. 4 полипепт. цепи, сост. глобин. 2 a-цепи имеют одинак. первич. струк. 2 b-цепи также идентично построены. в крови чел-ка открыто 150 типов гемоглоб.

Гемоглобинопатии — в основе лежит наслед. изм. струк. какой-либо цепи нормального гемоглобина.

Серповидно-клеточная анемия — эритр. в усл. низкого парциал. давления принима.т форму серпа. HbS после отдачи О2 превр. в дезокисформу и выпадает в осадок в виде кристаллов, что прив. к деформ. кл. и гемолизу. Замена в 6 полож глутаминовой к-ты на валин в b-цепях.

 

Нуклеиновые кислоты — биополимеры со строго определенной последовательностью нуклеотидов, соединенных 3'5' фосфодиэфирными связями. ДНК и РНК. мономеры нукл. к-т — нуклеотиды. Остов нуклеиновой цепи сост. из одинаковых черед. гр. пентоза-фосфат-пентоза-фосфат- и пуриновых или пиримидиновых оснований. На 5' -конце нах фосфат. гр., 3' -конце нах своб. ОН группа.

Вторич. струк ДНК — стабил. 2ая спираль. правозакруч. Водор св. между компл. осн. А-Т, Г-Ц.

Втор. струк. РНК — сост из 1 цепи, обр. небол. уч-ки с неспар. осн. А-У и Г-Ц.

Нуклеозид - пуриновое или пиримидиновое основание, соед. с угл. N-гликозидной связью.

Мононуклеотиды, присоед еще один ост. фосфата, обр. фосфоангидридную св. и превр. в нуклеозид ди- и -трифосфаты.

НАДФ и НАД входят в состав ряда дегидрогеназ— катализ-в ключевых ок.-восст. р-ций энергетич. и пластич. обм.

Флавопротеины (ферм., коферментами которых являются производные флавинов) принадл. к дыхат. ферм-м класса оксидоредуктаз. Мех-м ок-восст. р-ций, катализ. им, обусловлен послед. ок-м и восст-м флавиновых коферментов.

Денатурация - расхождение цепей ДНК при нагревании ~1000C или при повыш. pH. Расхождение цепей происх. из-за разрушения слабых водородных
связей и плоскостных взаимод. между осн-ми. На денат. также влияют: ионы одно- и двухвалентных металлов, белки, нейтрализ. отриц. заряды фосфат. гр.
Температура плавления ГЦ выше чем А-Т. Для разрушения двух Н-связей А-Т-пар требуется меньше энергии, чем для разрыва трех H-связей Г-Ц-пар, значения температуры и рН, при которых происходит денатурация, зависят от нуклеотидного состава ДНК.
Денат. – пр-сс обратимый, последующее восст. двухцепоч. струк. ДНК может происх. даже при полном расхождении цепей. Ренатурация, происходит при
пониж. температуры или рН
При резком пониж. t или рН правильное воссоед. комплем. цепей затрудняется из-за спарив. осн-й локально компл-х участков в пределах одной или разных цепей. При ренатурации сначало соединяются участки цепей с повторенной ДНК и затем с уникальными участками.

Гибридизация нуклеиновых кислот— соединение in vitro комплементарных одноцепочечных нукл. к-т в одну молекулу. Метод основан на способности ДНК к денатурации при нагревании (80—90 °С) и ренативации при послед. охлаждении. Методом гибридизации можно уст-ть сходство и различия первич. структ. разных образцов нуклеиновых к-т.

 

Витамины — высокомолек. органич. соед., жизненно важные для чел. Не синт. в орг. чел-ка. Обесп. норм. развитие орг-ма и адекват. скороть протекания бх и физиол. проц-в. Ряд витам. синт. микрофлорой пищ. тракта.

В зав-ти от растворим. в неполяр. орг. раст-х или в вод. среде различ. жирорастворимые и водорастворимые витамины.

Наруш. регул. пр-в обм. и разв. патол. часто связ. с недостат. поступ. витаминов, полным отсут, наруш. их всас., транспорта, изм-ми синт. коферментов с уч-м витаминов. Авитаминозы, гиповитаминозы, при кот. наруш. деят-ть или акт-ть ферм. сист. Вит. регул обм. в-в через ферм. сист., в сост. к-х входят. Витамины поступают в организм человека с пищей или синтезируются микрофлорой.

Коферменты — орг. соед. небелковой природы, необх. для осущ. каталитич. действия многих ферментов. Наиболее распр. гр. сост. соединения нуклеотидной природы, а также, содержащие остатки фосфорной кислоты. Кофермент м.б. связан с белковой ч. молек. ковал. (простетическая гр. - ФАД, биотин. липоевая к-та) и нековал. св. (взаимод. с ферм. на время р-ции — НАД, НАДФ).

Во многих случаях для активации ферментов требуются опр. низкомолек. соед. - кофакторы- ионы металлов. Кофактор может образовывать с апоферментом(белк. ч. ферм.) прочные ковалентные связи. Ионы металла стабилизируют нативную конформацию фермента, структуру его активного центра и субстрата.

 

 

Витамин В1(тиамин).

Постр. из пиримидинового и тиазолового колец, соед. метиленовой гр. Акт. форма- тиаминдифосфат (ТПФ,ТДФ).

Вып. ф-цию простетической гр. ферментов-декарбоксилаз, уч-х в метаболизме ПВК и a-кетоглутората, явл. кофактором транскетолазы, катализир. петозофосфатный путь

Витамин В1 регулирует углеводный, жировой. белковый обм., обладает с-витаминсберегающей ф-цией, оказ. влияние на проведение нервного возбуждения в синапсах. ТПФ — кофактор прямого декарбоксилир. ПВК, окислит. декарбоксилир. ПВК и a-кетокислот, катализируя нач. этап их превращение в пределах пируватдегидрогеназного комплекса и а-кетоглуторатдегидрог-го компл. ТДФ явл. коферментом транскетолазы, перенос. 2углеродные фрагм. от ксилулозо-5-фосфата к рибулозо-5-фосфату. В1 принимает уч-е в синтезе ацетилхолина, катализ. обр-е ацетил-КоА, уч. в кроветворении, стероидогенезе.

 

Металлоферменты содержат связанные с молек. белка ионы металлов, опр. их ф-цию. Щелочная фосфатаза в акт. ц. сод. Zn. В нек. металлоферм. ион металла уч. в обр-ии связи между молек субстр. и акт. ц. кофермента. Ионы металла непосред. уч-т в катализе. В акт. ц. могут сод-ся Zn, Mn, Fe, Cu. Карбоангидраза сод. ион цинка в акт. ц. Zn отщеп протон от молек. воды с обр. иона гидроксила. к-й удерж-ся в акт. ц. ферм. за счет коорд. связи.

Уч. в электрофил. катлизе, ок-восст р-циях.

Биотин (витамин Н)

в основе тетрагидротиофеновое кольцо, к к-му присоед. молек. мочевины, а боковой радикал представлен валерьяновой кислотой. после всас. попад. в печень и аккумул. в митох. печени. Р-ция карбоксилирования субст. с уч. биотина: 1. фосфолирование Б. по акт. атому азота, 2. замещ. фосфат гр. на карбоксильную. 3. перенос карбоксильной гр. на субстрат.

Биотин ковалентно присоед. к актив. центру фермента, молекула кофермента сод. реакционно-активный атом азота. Уч. в активир. и переносе одноуглеродных групп с максимальной степенью окисления, реагир с СО2, присоединяя его к одному из ат. азота. Анаплеротическая роль — процесс возмещения резервов — пируваткарбоксилазная р-ция. в к-й обр оксалоацетат из ПВК. Синтез жир. к-т - карбоксилир. ацетил-КоА с получ. малонил КоА. Окисление жир к-т с нечет числом атомов С. при превращ. пропионил-КоА в D-метилмалонил-КоА. Ок-е аминок-т — распад лейцина (b-метилкротонил-КоА-карбоскилаза). Транскарбоксилирование, знач к-го сост. в обр. оксалоацетата для пополнения митох. резерва. не требует расхода АТФ.

 

 

В12 (кобаламин)

соединение. в основе которого цикл коррина. сост из 4 восст. пиррольных колец, сод. ковалентно связанный ион кобальта. Ядро молек — плоскостная струк. с препендикулярно располож. к ней нуклеотидом.

В организме обр-ся 2 кофермента: метилкобаламин в цитоплазме и дезоксиаденозилкобаламин в митох.

Метил-В12 явл. коферментом метионинсинтазы, перен. метильную гр. с 5-метил-ТГФК на гомоцистеин с обр метионина. Принимает участие в превращении производных фолиевой кислоты, необх. для синт. нуклеотидов.

Дезоксиаденозилкобаламин в кач-ве кофермента уч-т в метаб. жир. к-т с нечетным числом атомов С - изомеризация D-метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА.

НАДФ+ и НАД

никотианмид обр. в печени из триптофана. Витамин РР - предш коферментов НАД и НАДФ, входящих в состав дегидрогеназ и редуктаз. Молек. НАД предст. собой динуклеотид, постр. из аденинрибонуклеотида и никотинамидрибонуклеотида (последний отвеч. за проявл. каталитич. акт-ти), связ-х фосфоангидридным мостиком, а НАДФ имеет третий остаток фосфорной к-ты в полож. 2' рибозы аденилового нуклеотида. Спос-ть НАД и НАДФ переносить электроны и протоны от окисляемого субстрата к другому акцептору обесп-т выполнение этими коферм. важной биол. ф-ции в процессе клеточ. дыхания.Перен. эл. в процессах, связ. с извлечением энергии из поступ. в орг-м молек.

НАДФ Н-донор Н в р-циях синт жир. к-т, холестерина, стер. горм., детокс. антиб., коферменты р-ций, спос-х возникновению актив. форм О2 в фагоцитах.

НАДФ - аллостреич регул ферм. энерг. обм., ферм. ц. Кребса. р-ций глюконеогенеза.

 

ФАД его струк. эл. - рибофлавин (В2), фосфолирование к-го происх. в энтероцитах кишеч., печени, эритр-х. Постр. из изоаллоксазина и рибитола и 2 ост. фосф. к-ты. Явл. коферм. оксидаз, перен. эл. с окисл. субстр. на О2. Явл. промежут. переносчиками эл. и прот. в дых. цепи, вх. в сост. сукцинатдегидрогеназного комплекса, катализир. р-ции окисления жир. к-т в митохондриях.

 

 

Фосфопиридоксаль (произв. В6) Струк. особ. - наличие формильной гр.. необх. для формир. ковал. связи с аминокислотойи фосфат. гр., благодаря к-й коэнзим удерж. в активном центре фермента. Ковал. присоед. аминок-ты к пиридоксальфосфату в акт. ц. ферм.

Трансаминирование - пренос а-аминогруппы с аминоксилоты на а-кетокислоту. Р-ции катализ. ферм. аминотрансферазы, коферм. к-х служит пиридоксальфосфат.

Пиридоксальфосфат явл. простетич. гр. декарбоксилазы аминокислот.

Кофермент аминотрансфераз, синтетаз, гидроксилаз и других ферментов, уч. в метаб. аминок-т; особенно важна его роль в метаб. триптофана, глицина, серина, глутамата. Пиридоксальфосфат необходим также для синтеза предшественника гема. Кроме того, он стабилизирует структуру мышечной фосфорилазы (в составе этого фермента сосредоточена значительная часть запасов витамина В6).

 

Пантотеновая кислота (В3)

Обр-на из пантоевой к-ты и b-аланина.

В орг. чел превращ. в коэнзим А и 4-фосфопантотеин. КоА уч. во всех ключевых процессах метаболизма: преносе ацильных групп, активации жир. к-т, окислении их и синтезе. синтезе холестерина. кетоновых тел, обр-ии и расщиплении лимонной кислоты.

Обр-е ацетил-КоА - субтр. для синтеза жир. к-т, стер. горм, холестерина, кет. тел, АН и ацетилглюкозаминов. Трансп. короткоцепоч. жир. к-т в митох., окислит декарбокс. кетокислот ПВК и а-кетоглутората.

 

Фолиевая кислота сост. из производной птеридина, а-аминобензойной кислоты и глутамата (1-7 остатков), В орг. чел. превращ. в тетрагидрофолиевую к-ту. Осн. кол-во входит в сост. эритроцитов. ТГФК уч. в переносе одноуглерод. фрагм. с промежут. ст. окисления в пр-се биосинт. пуринов (тимина), метионина (из гомоцистеина), уч. во взаимопревращениях серина и глицина.

ТГФК служит донором одноуглерод. радик. в р-циях синт. пуриновых нукл-в.

 

Витамин А - циклич. непредельный одноатомный спирт сост. из b -иононового кольца и боковой цепи из 2 ост. изопрена с первичной спиртовой группой. С растит. пищей поступ. a-. b-, g- каротины. явл. провитаминами А, превращ. в витамин А под дейст. каротиндиоксигеназы и ретинальредуктазы в энтероцитах тонк. кишеч. В крови связ. с ретинолсвяз-м белком.

Ретинол - акт. струк. комп. клет. мембр.

Ретиноевая к-та регул. рост и диффер. кл эмбриона и молодого орг.. деление и диффер. быстро делящихся тк. Она обр. в ядре кл. компл. с рецеп.. к-й стимул транскрип. генов. 11 цис-ретиналь вх. в сост. родопсина в кач-ве кофермента. Антиокс. ф-ция, тормоз. процесс перикисного окисления липидов. Увелич. акт-ть Т-киллеров.

 

Аскорбиновая кислота g-лактон. близкий по струк. к глюкозе. Биологически акт-на L-аскорбиновая к-та. Антиоксидант. ф-ция - спос-ть окисляясь отдавать 2 Н. к-е исп-ся в р-циях обезвреж. свободных радикалов. Необх. для обр-я акт. форм фолиевой кислоты, защ. железо гемоглобина и миоглобина от окисления. поддерж. SH-гр. белков в восстановленном состоянии. Явл. протектором редуктазы фолиевой к-ты. Обесп. р-ции гидроксилир.. явл. донором Н: гидр-е "незрелого" коллагена пролилоксигеназой. аскорбат выст в кач-ве коферм. Гидр-е триптофана, гормонов корк. и мозг. вещ-ва надпоч., распад фенилаланина. Обезвреж. токсинов. антиканцероген

 

Токоферолы (витамин Е)

Наиболее активен а-токоферол. Токотриенолы явл. производ. токоферолов, отл. наличием 2ой связи в боковой цепи. Печень выдел. токоферол в сост ЛПОНП. Необх. для восст. убихинона и витамина А, защ. от окисления боковую ненасыщ цепь. Его гидроксильная гр. спос. взаимод. со своб радик О2 и св. радик. ненасыщ. жир. к-т. происх распределение неспар. эл над плоск-ю хроманового ядра молекулы. Токоферол спос. стабилиз. митохондриальную мембр., позволяет экономить О2, контролирует синт. нукл. к-т, гема, ингибирует в лизосомах фосфолипазу А2, снижает функ. акт-ть Т-лимфоцитов.

Витамин К (филлохинон и менахинон) Явл. кофактором р-ции g-карбоксилирования ост.глутаминовой к-ты. необх для связ. Са, факторов сверт сист. крови. Акт. комп. сверт - протромбин, проконвертин, факторы Крисмана и Стюарта), модиф. остеокальцин, белки почек и плац, связ с ионами Са.

 

История открытия и изучения ферментов. Первое научное представление о ферментах было дано К.С. Кирхгофом. к-й показал что экстракты из солода способны осахаривать крахмал с превращением его в мальтозу. Вещество извлекаемое и проросшего ячменя назвали амилазой. Э.Бухнер показал, что метаболические процессы могут функ. незав. от кл. Дж. Самнер док., что ферм. имеют белковую природу.