количеством субстрата, который перерабатывается ферментом

Роль дослідження ферментів у
лабораторній діагностиці
Лектор: к.біол.н. Горбачова С.В.
2014 – 2015 навчальний рік
Ферменты — это вещества белковой
природы, которые обеспечивают
нормальное протекание всех химических
реакций в организме.
Они отличаются высокой специфичностью по
отношению к тем субстратам, на которые
действуют, что объясняется их белковой
природой и уникальной трехмерной
пространственной организацией молекулы
белка.
Схема строения ферментов
На активность фермента влияют :
1) наличие температурного оптимума;
2) рН среды, ее ионный состав;
3) концентрация реагирующих субстратов;
4) действие на ферменты особых веществ —
эффекторов ферментов (ингибиторов или
активаторов),
5) наличие в составе активного центра некоторых
ферментов кофакторов — небелковых частей
фермента (витаминов, нуклеотидов, ионов
металлов), которые также необходимы для
проявления активности ферментов.
Основными факторами, определяющими активность
ферментов сыворотки крови, являются:
1) скорость синтеза ферментов в клетке;
2) скорость высвобождения ферментов из клетки,
которая может увеличиваться, например, при
повышении проницаемости и повреждении клеточной
мембраны, обусловленных воспалением, ишемией,
дистрофией, некрозом, аутоиммунными
повреждениями клеток и т. п.;
3) скорость удаления ферментов из внеклеточной
жидкости путем их инактивации, разрушения и/или
экскреции с мочой, желчью и т. д.;
4) изменение активности естественных
ингибиторов и активаторов ферментов.
Изоферменты - ферменты,
катализирующие одну и ту же
реакцию, но различающиеся по
структуре, физико-химическим и
иммунологическим свойствам.
В клинической практике наиболее важными
являются изоферменты
лактатдегидрогеназы ( ЛДГ) и
креатинфосфокиназы (КФК)
ЛДГ
 катализирует
обратимое превращение
молочной кислоты в пировиноградную.
Состоит из 4 полипептидных субъединиц
одинакового размера, но двух разных типов,
которые условно обозначены:
 - Н-тип (от heart — сердце)
 - М-тип (от muscle — мышцы).

ЛДГ1 – НННН - мышцы сердца,
эритроциты и корковое вещество почек
ЛДГ2 – НННМ – почки и легкие
ЛДГ3 – ННММ – легочная ткань
ЛДГ4 – НМММ и ЛДГ5 – ММММ –
печень и скелетная мускулатура

ЛДГ 1 – острый инфаркт миокарда

ЛДГ 2 и ЛДГ 3 – острые лейкозы

ЛДГ 4 и ЛДГ 5 – острый гепатит,
цирроз печени и поражение мышц
В норме распределение изоферментов ЛДГ
следующее:
 ЛДГ2 > ЛДГ1 > ЛДГ3 > ЛДГ4 > ЛДГ5
Инфаркт миокарда:
 ЛДГ1 > ЛДГ2 > ЛДГ3 > ЛДГ4 > ЛДГ5
Заболевания печени, мышц, образование
опухолей:
 ЛДГ4 = ЛДГ5 > ЛДГ2 > ЛДГ1 > ЛДГ3
КФК

ключевой фермент биосинтеза
креатинфосфата, играющего наряду с
АТФ важную роль в биоэнергетике
сердечной мышцы и всего организма
Молекула представляет собой диметр,
состоящий из двух типов субъединиц:
 M-типа (мышечный тип, от англ. muscle)
 B-типа (мозговой; от англ. brain);

КФК-ВВ (КК-1) - характерен для ткани мозга, повышается при
травмах мозга,ишемических и геморрагических инсультах
головного мозга
КФК-МВ (КК-2) - специфичен только для сердечной мышцы,
поэтому используется для диагностики инфаркта миокарда
КФК-ММ (КК-3) - содержится в поперечно-полосатой мускулатуре
и возрастает при массивном повреждении скелетных мышц
Методы определения
активности ферментов
Активность ферментов принято
оценивать по скорости специфической
химической реакции, катализируемой
данным ферментом. В свою очередь,
скорость реакции измеряют:
 количеством продукта (в ммоль, мкмоль
или нмоль), образующегося под действием
фермента за единицу времени (за час,
минуту или секунду)
 количеством субстрата, который
перерабатывается ферментом за единицу
времени.

Единицы измерения активности
ферментов

В единицах СИ активность ферментов чаще выражается в
ммоль/(ч х л). Это обозначение указывает на количество
субстрата (в ммолях), «переработанное» за 1 час 1 литром
исследуемой жидкости

1 международная единица (МЕ) — это активность фермента,
катализирующего превращение 1 мкмоля субстрата за 1 мин
(мкмоль/мин х л) в оптимальных условиях

1 катал — соответствует количеству фермента, которое
катализирует превращение 1 моля субстрата в 1 секунду
Принципы современной
энзимодиагностики






Ферменты используются в клинике для:
Установление раннего диагноза
Проведение дифференциального диагноза
Оценка динамики протекания заболевания
Определение эффективности лечения
Оценка степени выздоровления
С целью прогнозирования заболевания
Существует 3 типа изменения
активности ферментов при патологии:

гиперферментемия (наиболее распространенный
тип, является следствием выхода ферментов из поврежденных
органов и тканей )

гипоферментемия (снижение синтеза фермента в
тканях, возникает в следствие нарушения белоксинтезирующей
функции печени, характерна для незначительного числа
ферментов, н., холинэстеразы, которая синтезируется в печени
и поступает в кровь)

дисферментемия
(возникновение в крови
ферментов, которые в норме отсутствуют )

В лабораторной практике ферменты широко
применяются в качестве аналитических
реактивов
при определениии глюкозы

холестерина

мочевой кислоты

И многих других показателей
