Лабораторно – практические занятия по биологической химии «ВИТАМИНЫ» Министерство здравоохранения РФ

Министерство здравоохранения РФ
Ставропольская государственная медицинская академия
Кафедра биологической химии
Лабораторно – практические занятия
по биологической химии
«ВИТАМИНЫ»
Учебное пособие
Ставрополь 2005
УДК 577. 1 (075.8)
БКК 28.072 Я 73
Б63
Н.Я. Марушевская, Н.П. Гузеева, А.С. Смирнова, И.Л. Литвиненко,
С.Ш. Рогова, Г.М. Кремнева, Л.В. Романова.
Лабораторно-практические занятия по биологической химии. Учебное пособие – Ставрополь, Изд.:
СГМА.,2005, С. 174
Под общей редакцией профессора В.И. Ефременко.
Предлагаемое учебное пособие предназначено для студентов педиатрического и стоматологического
факультетов медицинских вузов. Материалы пособия соответствуют программе по биологической химии для
студентов медицинских вузов. (Москва, ГОУ ВУНМЦ, 2000г). В учебном пособии кратко представлены
теоретические положения основных разделов биологической химии, задания студентам к лабораторным занятиям,
вопросы контроля и самоконтроля знаний, а также некоторые методики определения биохимических компонентов
крови и других биологических жидкостей и тканей.
В представленном учебном пособии рассматриваются на современном уровне молекулярные основы
функционирования клеток, органов и организме в целом, что совершенно необходимо при изучении клинических
дисциплин и при профессиональной врачебной деятельности.
УДК 577. 1 (075.8)
БКК 28.072 Я 73
Б63
Рецензенты: к.х.н., доцент В.И.Гончаров – зав. каф. бионеорганической и биоорганической химии.
Занятие 1. Ферменты.
Лабораторные работы:
1.Выделить ферменты из биологического материала.
2.Проверить специфичность выделенных ферментов.
3.Выяснить влияние температуры на активность фермента.
4.Выяснить влияние рН среды на активность фермента (методика прилагается).
Актуальность темы.
Врач должен знать, что такое ферменты, их роль в организме, а также различия ферментного состава органов
и тканей, так как при различных заболеваниях (инфаркт миокарда, вирусный гепатит, рак предстательной железы и
др.) происходит изменение активности органоспецифичных (маркерных) ферментов (аспартатаминотрансаминазы,
аланинаминотрансаминазы, креатинкиназы, кислой фосфатазы, α-амилазы и др.) Определение уровня активности
ферментов в сыворотке крови (гиперферментемия) имеет важное значение в диагностике и в прогнозе заболеваний.
Кроме того, необходимо знать о применении ферментов в качестве лечебных препаратов, о роли ферментов в
возникновении наследственных энзимопатий (фенилкетонурия, галактоземия и др.).
Учебные и воспитательные цели:
1.Общая цель занятия: выработать умения использовать знания о ферментах в практической деятельности
врача.
2.Частные цели занятия:
- сформировать умения по выделению ферментов из биологического материала и определению общих
свойств выделенных ферментов: специфичности, влиянию температуры и рН среды на активность ферментов.
Вопросы для самоконтроля:
1.Что такое ферменты и их роль в организме.
2.Значение ферментов в диагностике и прогнозе заболеваний. Ферменты - лечебные препараты. Энзимопатии.
3.Номенклатура, классификация ферментов.
4.Общие свойства ферментов: специфичность, влияние температуры, pH среды на активность ферментов.
5.Химическая природа и механизм действия ферментов.
Аннотация по теме занятия.
Ферменты или энзимы (Е)- это специфические белки, содержащиеся во всех клетках организма человека и
являющиеся биологическими катализаторами.
Ферменты являются посредниками между организмом и окружающей средой, обеспечивают адаптацию
организма к изменяющимся условиям (авторегуляторы).
В онтогенезе отмечается разнообразие возрастных изменений индукции ферментов. Разные периоды индукции
определяют необходимость синтеза тех или иных ферментов. Важнейшим фактором, меняющим метаболизм детского
организма, служит изменение условий питания, в частности, характер вводимой пищи. Это положение относится не
только к гидролитическим ферментам желудочно-кишечного тракта. От количества и состава пищи зависит
активность и тканевых энзимов. Например, на рационе, содержащем много белка в пище, наблюдается увеличение
активности ферментов, синтезирующих мочевину и превращение аминокислот.
Для каждой ткани (органа) характерен определённый ферментный состав (маркерные ферменты). Для
сердечной мышцы маркерными ферментами являются - аспартатаминотрансфераза (АсТ), креатинкиназа; для печени
– аланинаминотрансфераза (АлТ); для предстательной железы – кислая фосфатаза ( КФ); для поджелудочной железы
– α-амилаза и т.д.
При заболеваниях, сопровождающихся некрозом, маркерные (органоспецифичные) ферменты из
повреждённых клеток в большом количестве поступают в кровь, и уровень их активности увеличивается, возникает
гиперферментемия. Определение уровня активности маркерных ферментов в сыворотке крови имеет клиническое
значение в диагностике и прогнозе ряда заболеваний.
Так, при инфаркте миокарда увеличивается уровень активности АсТ, креатиназы; вирусном гепатите – АлТ;
раке предстательной железы – кислой фосфатазы; при заболеваниях поджелудочной железы – α-амилазы и т.д.
Некоторые ферменты применяют в качестве лечебных препаратов:
 Пепсин – при нарушении синтеза и секреции пепсина в желудке;
 Трипсин, химотрипсин используются для лечения гнойных ран;
 Фибринолизин, стрептокиназа – для предотвращения тромбообразования при пересадке органов и других
операциях;
 Гиалуронидаза обеспечивает рассасывание рубцов;
 Аспарагиназа применяется при лечении некоторых злокачественных образований и т.д.
При отсутствии или недостатке тех или иных ферментов, связанных с мутацией гена, ответственного за синтез
белка – фермента, возникают наследственные энзимопатии.
При фенилпировиноградной олигофрении отсутствует фермент гидроксилаза, катализирующая превращение
аминокислоты фенилаланина в тирозин. Это приводит к повышению уровня фенилаланина в крови и моче, кроме
того, из фенилаланина образуется фенилпировиноградная кислота, что оказывает токсическое действие на
центральную нервную систему, в результате чего развивается слабоумие.
При галактоземии отсутствует фермент галактозо-1-фосфат-уридилтрансфе-раза, катализирующий
превращение галактоза-1-фосфат в глюкоза-1-фосфат. Это является причиной увеличения галактозы и галактоза-1фосфат в крови, что сопровождается у детей грудного возраста рвотой, диареей, вздутием живота и т.д.
Основой классификации ферментов служит тип катализируемой реакции. Согласно данной классификации
ферменты делят на шесть классов:
1.Оксидоредуктазы.
2.Трансферазы.
3.Гидролазы.
4.Изомеразы.
5.Лиазы.
6.Лигазы.
Классы состоят из подклассов, подклассы из подподклассов.
Ферменты по химической природе являются белками. Им присущи физико-химические свойства белков:
высокая молекулярная масса, амфотерность, гидрофильность. Они обладают электрофоретической подвижностью,
высокой специфичностью, подвергаются высаливанию и денатурации.
В организме каждая химическая реакция протекает на определенном энергетическом уровне, при
определённой энергии активации. Ферменты снижают энергию активации путем увеличения числа активированных
молекул, которые становятся реакционными на более низком энергетическом уровне.
Ферментативная реакция - это многостадийный процесс. На первой стадии происходит сближение и
ориентация, а также устанавливается индуцированное комплементарное соответствие между ферментом и
субстратом, в результате образуется фермент-субстратный комплекс (ЕS).
На второй стадии возникает напряжение и деформация субстрата, в результате чего происходит сдвиг
электронной плотности, изменение степени поляризации, связи в молекуле субстрата деформируются и легко
распадаются.
В процессе образования фермент-субстратного комплекса достигается переходное состояние,
характеризующееся низкой энергией активации, в результате чего образуется новый продукт, а после его диссоциации
фермент возвращается в исходное состояние.
На активность ферментов оказывают влияние температура, рН среды, ионная сила растворов.
Так как ферменты по химической природе являются белками, повышение температуры свыше 45-50˚С
приводит к тепловой денатурации и ферменты инактивируются (исключение – миокиназа мышц, папаин).
Низкие температуры не разрушают ферменты, а только приостанавливают их действие. Оптимальная
температура для проявления активности фермента равна 37-40˚С.
На активность ферментов оказывает влияние реакция среды. Значение рН среды, при котором фермент
проявляет максимальную активность, называют оптимумом рН среды для действия данного фермента. РН-оптимум
действия ферментов лежит в пределах физиологических значений 6,0-8,0. Исключения: пепсин, рН-оптимум которого
равен 2,0; аргиназа – рН-оптимум равен 10,0.
Ферменты обладают специфичностью. Различают несколько видов специфичности:
1.Абсолютная специфичность – фермент взаимодействует только с одним субстратом. Например, уреаза
ускоряет гидролиз мочевины, но не расщепляет тиомочевину.
2.Стереоспецифичность – фермент взаимодействует с определенным оптическим и геометрическим изомером.
3.Абсолютная групповая специфичность – ферменты специфичны в отношении характера связи, а также тех
соединений, которые образуют эту связь. Например, α-амилаза расщепляет α-гликозидную связь в молекуле мальтозы,
состоящей из двух молекул глюкозы, но не расщепляет молекулу сахарозы, состоящую из молекулы глюкозы и
молекулы фруктозы.
4.Относительная групповая специфичность. В этом случае ферменты специфичны только в отношении связи,
но безразличны к тем соединениям, которые образуют эту связь. Например, протеазы ускоряют гидролиз пептидных
связей в различных белках, липазы ускоряют расщепление сложноэфирных связей в жирах.
Контроль результатов усвоения исходного уровня знаний проводится путем ответов на вопросы тест- и
программированного контроля, решения ситуационных задач, выполнения реферативных работ, затем проводится
пост-тест путем опроса на контрольном занятии.
Методические указания студентам по выполнению программы самоподготовки:
1.ознакомьтесь с целями практического занятия и самоподготовки;
2.восстановите знания, приобретенные на предыдущих курсах, и по ранее изученным темам;
3.усвойте основные понятия и положения, касающиеся темы занятия;
4.проанализируйте проделанную работу, сделайте выводы.
МЕТОДИКА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЛИЯНИЯ РН СРЕДЫ
НА АКТИВНОСТЬ АМИЛАЗЫ СЛЮНЫ.
В три пронумерованные пробирки вносят по 2 мл фосфатного буфера с различным значением рН (5,59; 6,81;
8,04). Приготовление буферного раствора:
pН
----------------5,59
6,81
8,04
Na2HPO4
--------------------0,5мл.
5,0мл.
9,5мл.
KH2PO4
---------------9,5мл
5,0мл.
0,5мл.
Затем в пробирки добавляют по 1мл 1% р-ра крахмала и по 0,5мл разбавленного (1:10) р-ра слюны и ставят их
в водяную баню при температуре 37гр.С на 10 минут. Каждую минуту из 2-й пробирки берут каплю жидкости и
смешивают с каплей р-ра йода на предметном стекле. Это повторяют до тех пор, пока проба из 2-й пробирки даст
красно –бурое окрашивание. Через 1-2 минуты после этого во все пробирки добавляют по 2-3 капли раствора йода.
Обязательная литература:
1.Николаев А.Я. Биологическая химия. М.: «Высшая школа», 1998.
2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: «Медицина», 1990.
3.Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. М.: М. Медицина,
1983, раб 24 (п. 1), 25.
Дополнительная литература:
1.Уайт А. и др. Основы биохимии (в 3-х томах). М., 1981, «Мир».
2.Страйер Л. Биохимия (в 3-х томах), 1984, «Мир».
3.Ленинджер А. Основы биохимии (в 3-х томах), М., 1985, «Мир».
4.Марри Р. и др. Биохимия человека (в 2-х томах), М., 1993, «Мир».
5.Биохимия под ред. Северина Е.С., Николаева А.Я. – М.: ГЭОТАР-мед, 2001.
Занятие 2. Ферменты.
Лабораторные работы:
1. Определить активность амилазы слюны.
2.Выяснить влияние активаторов и ингибиторов на активность ферментов.
Актуальность темы.
Врач должен знать строение ферментов, механизмы влияния активаторов и ингибиторов ферментов,
регуляцию по типу обратной связи, что обеспечивает адаптацию организма к изменяющимся условиям, а также
значение определения уровня активности изоферментов в диагностике заболеваний, применение интактных и
иммобилизованных ферментов в медицине.
Учебные и воспитательные цели:
1.Общая цель занятия:
- выработать умения использовать знания о строении ферментов, регуляции их активности в практической
деятельности врача.
2.Частные цели занятия:
- сформировать умения по определению активности амилазы слюны и влиянию активаторов и ингибиторов на
активность ферментов.
Вопросы для самоконтроля.
1.Строение простых и сложных ферментов (на примере гидролаз, дегидрогеназ).
2.Понятие о каталитическом (активном) и регуляторном (аллостерическом) центрах ферментов.
3.Активаторы и ингибиторы ферментов, механизмы их влияния и значение.
4.Аллостерическая регуляция активности ферментов (регуляция по типу обратной связи).
5.Изоферменты, иммобилизованные ферменты, значение в медицине.
Аннотация по теме занятия.
По составу ферменты делятся на простые и сложные.
Простые ферменты состоят из аминокислот. К ним относятся ферменты желудочно-кишечного тракта – αамилаза, пепсин, трипсин, липаза и др. Все эти ферменты относятся к 3 классу – гидролаз.
Сложные ферменты состоят из белковой части – апофермента и небелковой – кофактора. Каталитически
активный комплекс «фермент – кофактор» называется холоферментом. В качестве кофакторов могут выступать как
ионы металлов, так и органические соединения, многие из которых являются производными витаминов.
Например, оксидоредуктазы используют в качестве кофакторов Fe²+, Сu²+, Mn²+, киназы Mg²+; для
глутатионпероксидазы – фермента, обезвреживающего перекись водорода, требуется селен.
Коферменты – это органические вещества, которые непрочно связаны с белковой частью. Например, НАД –
зависимые дегидрогеназы состоят из белка и коферментов НАД, НАДФ, производных витамина РР.
Простетическая группа – это коферменты, которые прочно (часто ковалентно) связаны с апоферментом.
Например, флавиновые дегидрогеназы состоят из белка и простетических групп ФАД, ФМН, производных витамина
В2. Апофермент определяет направленность или специфичность действия фермента.
Активный центр – это относительно небольшой участок, расположенный в узком гидрофобном углублении
(щели) поверхности молекулы фермента, непосредственно участвующий в катализе. Активный центр – это точная
пространственная организация больших ансамблей, построенных из аминокислотных остатков: серин – ОН группа;
цистеин – SH группа; лизин – NH2 группа; гистидин – имидазольное кольцо; глутаминовая, аспарагиновая кислоты –
СООН группа.
По первичной структуре эти аминокислотные остатки располагаются на различном расстоянии друг от друга,
при образовании вторичной, третичной структур аминокислотные остатки сближаются, формируя активный центр.
Активный центр включает субстратсвязывающий участок, который отвечает за специфическое
комплементарное связывание субстрата, и каталитический участок непосредственного химического взаимодействия.
В активный центр сложных ферментов входит участок для связывания кофактора. Регуляторные
(аллостерические) ферменты помимо активного центра имеют аллостерический центр. К аллостерическому центру
могут присоединяться гормоны или продукты реакции. Это приводит к изменению структуры активного центра. Эти
вещества называются аллостерическими эффекторами (модификаторами). Эффекторы могут быть положительными
(усиливают действие фермента) и отрицательными (блокируют действие фермента).
На скорость химических реакций оказывают влияние различные вещества. По характеру влияния вещества
подразделяются на активаторы, увеличивающие активность ферментов, и ингибиторы (парализаторы), подавляющие
активность ферментов.
Активирование ферментов могут вызывать:
1.Присутствие кофакторов – ионы металлов Fe²+, Mg²+, Mn²+, Cu²+, Zn²+, АТФ, липоевая кислота.
2.Частичный их протеолиз.
Ферменты желудочно-кишечного тракта вырабатываются в виде неактивных форм – зимогенов. Под влиянием
различных факторов происходит отщепление пептида с формированием активного центра и зимоген превращается в
активную форму фермента.
Пепсиноген НСl пепсин + пептид
Трипсиноген энтерокиназа
трипсин + пептид
Этот вид активирования предохраняет клетки желудочно-кишечного тракта от самопереваривания.
3.Фосфорилирование и дефосфорилирование. Например:
неакт. липаза + АТФ → липаза-фосфат (акт. липаза);
липаза-фосфат+Н3РО4 → липаза (неакт. липаза)
Ингибиторы по характеру своего действия подразделяются на обратимые и необратимые. В основе такого
деления лежит прочность соединения ингибитора с ферментом.
Обратимые ингибиторы – это соединения, которые нековалентно взаимодействуют с ферментом и могут
отщепляться от фермента.
Необратимые ингибиторы – это соединения, которые образуют ковалентные, прочные связи с ферментом.
Необратимое ингибирование может быть специфическим и неспецифическим.
При специфическом ингибировании ингибиторы тормозят действие определенных ферментов, связывая
отдельные функциональные группы активного центра. Например, тиоловые яды ингибируют ферменты, в активный
центр которых входят SН-группы; угарный газ (СО) ингибирует ферменты, имеющие в активном центре Fe²+.
Неспецифические ингибиторы тормозят действие всех ферментов. К ним относятся все денатурирующие
факторы (высокая температура, органические и минеральные кислоты, соли тяжелых металлов и др.).
Обратимое ингибирование может быть конкурентным. При этом ингибитор является структурным аналогом
субстрата и конкурирует с ним за связывание в субстратсвязывающем участке активного центра.
Отличительная особенность конкурентного ингибирования состоит в том, что его можно ослабить или
полностью устранить, повысив концентрацию субстрата.
Сукцинатдегидрогеназа (СДГ) – фермент цитратного цикла, дегидрирует сукцинат, превращая его в фумарат.
Малонат, который структурно похож на сукцинат, связывается в активном центре СДГ, но не может дегидрироваться.
Поэтому малонат – конкурентный ингибитор СДГ.
Многие лекарственные препараты являются конкурентными ингибиторами ферментов. Например,
сульфаниламидные препараты, являясь структурными аналогами парааминобензойной кислоты (ПАБК) – основного
фактора роста болезнетворных микроорганизмов, конкурируют с ней за связывание в субстратсвязывающем участке
активного центра фермента. На этом основано противомикробное действие сульфаниламидных препаратов.
Регуляция по типу обратной связи (аллостерическая регуляция активсти ферментов).
В некоторых многоступенчатых метаболических путях конечный продукт ингибирует регуляторный
(аллостерический) фермент процесса.
При повышении концентрации продукта реакции „Z” он занимает аллостерический центр регуляторного
фермента „Е1”. Это приводит к изменению конформации активного центра „Е1”, в результате чего фермент „Е1”
ингибируется и не может соединиться с субстратом „А”. Эта регуляция обеспечивает адаптацию организма к
изменяющимся условиям. Например,
Треонин Е1 x Е2 y Еn
изолейцин
А
Z
Изоферменты – это множественные формы одного и того же фермента. Изоферменты катализируют одну и
ту же реакцию, но отличаются по аминокислотному составу и некоторым физико-химическим свойствам
(молекулярной массе, электрофоретической подвижности и др.). Например, фермент лактатдегидрогеназа (ЛДГ)
существует в пяти формах: ЛДГ1, ЛДГ2, ЛДГ3, ЛДГ4, ЛДГ5.
ЛДГ катализирует реакцию:
Глюкоза
ЛДГ 4,5
ПВК
молочная кислота + 2 АТФ
ЛДГ 1,2
СО2 + Н2О + 38 АТФ
Каждая ткань имеет определенный изоферментный спектр ЛДГ: в сердечной мышце – ЛДГ1,2; в печени,
скелетных мышцах – ЛДГ4,5.
Какова целесообразность синтеза фермента в нескольких молекулярных формах? В тканях с преимущественно
аэробным обменом веществ (сердечная мышца), преобладают формы ЛДГ1,2, которые обеспечивают ткани большим
количеством энергии. В тканях с преимущественно анаэробным обменом веществ (печень, скелетные мышцы)
преобладают ЛДГ4,5, что приводит к образованию молочной кислоты и двух молекул АТФ.
Определение уровня активности изоферментов в сыворотке крови имеет важное значение в диагностике
заболеваний. например, повышение активности ЛДГ1,2 наблюдается при инфаркте миокарда; ЛДГ4,5 – при
заболеваниях печени (гепатит, цирроз).
Иммобилизованные ферменты.
Практическое использование ферментов столкнулось с большими трудностями. Первое – это сложность и
дороговизна получения достаточных количеств ферментов в чистом виде. Кроме того, ферменты быстро теряют свою
активность под действием различных факторов (изменение кислотности среды, температуры, солевого состава и др.)
При использовании ферментов возникают осложнения, в первую очередь иммунологические. Также
невозможно создать высокую местную концентрацию фермента при локальных поражениях, так как ферменты не
обладают способностью к «направленному транспорту».
Группой под руководством отечественного ученого И. Березина впервые были созданы иммобилизованные
ферменты.
Под иммобилизацией ферментов понимают их физическое (адсорбционное) или химическое (ковалентное)
связывание с матрицей носителя, которая защищает фермент от инактивирующих воздействий, но в минимальной
степени влияет на функционирование его активных центров. Материалом для изготовления носителя могут служить
неорганические пористые стекла, силикагели, а также природные или синтетические полимеры.
Разработаны несколько видов иммобилизации.
Наиболее распространены реакции ацилирования, в которые могут вступать амино-окси- и некоторые другие
группы белка, при этом чаще всего реакция протекает по аминогруппам лизиновых остатков.
Очень распространена реакция образования азаметиновой связи (оснований Шиффа) между альдегидными
группами носителя и аминогруппами белка.
Относительно новый способ получения устойчивых терапевтических ферментов – иммобилизация на
соединениях, характерных для самого организма или даже обладающих собственной биологической активностью,
дополняющих или усиливающих действие связанного с ними фермента. Примером может служить фибринолизин,
иммобилизованный на гепарине, урокиназа – на альбумине.
Наконец, растворимые препараты иммобилизованных ферментов медицинского назначения могут быть
получены путем их межмолекулярного слияния. Например, слияние молекул галактозидазы обеспечивает
стабилизацию фермента. Одновременно замедляется переваривание фермента и увеличивается время его нахождения
в кровотоке.
Иммобилизованные ферменты имеют ряд преимуществ. Они обладают достаточно длительным сроком
годности, у них снижена аллергичность и иммуногенность за счет частичной или полной блокады антигенных
участков белка макромолекулой носителя, они слабо восприимчивы к действию естественных ингибиторов и
проявляют терапевтическую активность в течение длительного времени. Носитель, с которым связан фермент,
обеспечивает не только устойчивость, но и направленную доставку фермента предпочтительно в зону поражения, т.е.
в определенный орган или ткань.
Область применения иммобилизованных ферментов очень широка. Они могут быть компонентами
аналитических систем для клинического биохимического анализа, могут служить для модификации внутренних
поверхностей, как различного рода протезов, так и медицинских аппаратов, могут являться компонентами
перевязочных и дренирующих материалов, обеспечивающих ускорение заживления и очищения ран.
Если фермент служит для лечения местных поражений (опухолей, тромбов) и его присутствие в других
органах нежелательно, то создаются биосовместимые и биоразлагаемые производные ферментов в виде микрочастиц,
гранул, таблеток.
Некоторые иммобилизованные ферменты используются для наружного применения, при включении в состав
различных мазей или кремов.
Контроль результатов усвоения исходного уровня знаний проводится путем ответов на вопросы тест- и
программированного контроля, решения ситуационных задач, выполнения реферативных работ, затем проводится
пост-тест путем опроса на контрольном занятии.
Методические указания студентам по выполнению программы самоподго-товки:
1.ознакомьтесь с целями практического занятия и самоподготовки;
2.восстановите знания, приобретенные на предыдущих курсах, и по ранее изученным темам;
3.усвойте основные понятия и положения, касающиеся темы занятия;
4. проанализируйте проделанную работу, сделайте расчеты и выводы.
Обязательная литература:
1.Николаев А.Я. Биологическая химия. М.: «Высшая школа», 1998.
2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: «Медицина», 1990.
3.Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. М.: Медицина,
1983, раб 28, 24 (п. 3).
Дополнительная литература:
1.Уайт А. и др. Основы биохимии (в 3-х томах). М., 1981, «Мир».
2.Страйер Л. Биохимия (в 3-х томах), 1984, «Мир».
3.Ленинджер А. Основы биохимии (в 3-х томах), М., 1985, «Мир».
4.Марри Р. и др. Биохимия человека (в 2-х томах), М., 1993, «Мир».
5.Биохимия под ред. Северина Е.С., Николаева А.Я. – М.: ГЭОТАР-мед, 2001.
Занятие 3. Ферменты (контрольное занятие).
Актуальность темы.
Врач должен знать, что такое ферменты, их роль в организме, различия ферментного состава органов и тканей,
так как при различных заболеваниях (инфаркт миокарда, вирусный гепатит, рак предстательной железы и др.)
происходит изменение активности органоспецифических (маркерных) ферментов (аспартаттрансаминаза,
аланинтрансаминаза, креатинкиназа, α – амилаза, кислая фосфатаза). Определение уровня активности ферментов в
сыворотке крови имеет важное значение в диагностике и прогнозе заболеваний. Кроме того, необходимо знать о
применении ферментов в качестве лечебных препаратов, о роли ферментов в возникновении наследственных
энзимопатий (фенилкетонурия, галактоземия и др.)
Общая цель занятия:
- выработать умения и сформировать навыки использования знаний о ферментах в практической
деятельности врача – педиатра.
Вопросы для самоконтроля:
1.Что такое ферменты, биологическая роль в детском организме?
2.Номенклатура и классификация ферментов.
3.Значение определения активности ферментов в диагнозе и прогнозе заболеваний.
4.Применение ферментов в качестве лечебных препаратов.
5.Энзимопатии.
6.Химическая природа ферментов.
7.Строение простых и сложных ферментов.
8.Понятие об активном центре ферментов.
9.Механизм действия ферментов.
10. Свойство ферментов как биологических катализаторов: термолабильность, влияние рН среды, специфичность.
11. Механизмы активирования ферментов. Проферменты, физиологическое значение образования их.
12. Ингибиторы ферментов: специфические и неспецифические.
13. Конкурентное торможение, значение в изыскании лекарственных препаратов.
14. Аллостерические (регуляторные) ферменты.
15. Регуляция по типу обратной связи (ретроингибирование).
16. Изоферменты, механизм образования, биологическая роль.
17. Иммобилизованные ферменты, значение в медицине.
18. Связь витаминов с ферментами.
19. Терапевтический эффект применения сульфаниламидных препаратов.
20. Определение наличия амилазы в слюне.
21. Определение наличия сахаразы в дрожжах.
Контроль результатов усвоения темы проводится путем устного ответа на контрольном занятии (пост-тест),
ответов на вопросы тест – контроля и выполнения фрагмента лабораторного занятия.
Методические указания студентам по выполнению программы самопод-готовки:
1.ознакомьтесь с целями контрольного занятия;
2.восстановите знания, приобретенные на предыдущих курсах, и по ранее изученным темам;
3.усвойте основные понятия и положения, касающиеся темы занятия.
Обязательная литература:
1.Николаев А.Я. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1998.
2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1983.
3.Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. М.: Медицина,
1983.
Дополнительная литература:
1.Уайт А. и др. Основы биохимии (в 3-х томах). М., 1981, «Мир».
2.Страйер Л. Биохимия (в 3-х томах), 1984, «Мир».
3.Ленинджер А. Основы биохимии (в 3-х томах). М., 1985, «Мир».
4.Р. Марри и др. Биохимия человека (в 2-х томах). М., 1993, «Мир».
5.Биохимия под ред. Е.С. Северина, А.Я. Николаева – М.: ГЭОТАР – мед, 2001.