Тема 1.7. Регуляция активности ферментов. Медицинская энзимология

Цель занятия.Рассмотреть механизмы регуляции активности ферментов, уметь дать характеристику основным типам ингибирования. Получить представление о значении ферментов в регуляции обмена веществ, изменении их активности при заболеваниях. Знать основные направления использования ферментов при лечении и диагностике заболеваний. Изучить влияние ингибиторов и активаторов на активность α-амилазы слюны.

Исходный уровень. Структура, механизм действия и свойства ферментов. Строение и функции аллостерических ферментов.

Повторить.Денатурация белков. Кооперативные эффекты.

Содержание теоретического материала. 1. Активаторы и ингибиторы ферментов. Типы ингибирования в живой клетке. Конкурентное и неконкурентное ингибирование: определение и примеры. Охарактеризовать графики Лайнуивера – Берка для конкурентного и неконкурентного ингибирования. Применение ингибиторов в качестве лекарств. 2. Типы регуляция активности ферментов: частичный протеолиз, фосфорилирование-дефос-форилирование, отщепление-присоединение белков-ингибиторов, аллостерические механизмы. 3. Изоферменты: определение, характеристика. Диагностическое значение определения изоферментов в сыворотке крови (на примере ЛДГ). 4. Энзимодиагностика, энзимотерапия, наследственные энзимопатии. 5. Ферменты и обмен веществ. Физиологическое значение регуляции действия ферментов.

Для усвоения материала темы следует обратить внимание на то, что:

1) Действие ферментов можно полностью или частично подавить (ингибировать) определенными химическими веществами (ингибиторами).

2) В основе деления действия ингибиторов на обратимое и необратимое лежит прочность соединения их с ферментом.

3) Обратимое ингибирование может быть конкурентным, если ингибитор является аналогом субстрата и обратимо связывается в активном центре фермента. Его действие можно ослабить или полностью устранить, повысив концентрацию субстрата.

4) В основе действия многих лекарственных препаратов и токсических веществ лежит ингибирование активности ферментов.

5) Регуляция активности ферментов происходит путем изменения конформации молекул фермента, т.е. обусловлена их конформационной лабильностью.

6) Аллостерические ферменты могут участвовать в регуляции по принципу обратной отрицательной связи, которая регулирует поток веществ через метаболический путь.

7)Ферменты, регулирующие скорость метаболических путей, действуют на ранних стадиях метаболических путей; в местах ключевых разветвлений метаболических путей и катализируют необратимые реакции (либо реакции, протекающие наиболее медленно).

8) Количество фермента в клетке определяется соотношением скоростей его синтеза и распада.

9) Нарушение синтеза фермента может привести к болезням – энзимопатиям (дисахаридозы, гликогенозы, агликогенозы). При этом недостаток одного фермента в метаболическом пути может привести к нарушению образования конечного продукта и, следовательно, к целой серии в нарушении обмена веществ.

10) В основе энзимодиагностики лежат особенности состава и распределения белков – ферментов в организме человека: состав белков и их тканевое распределение у взрослого человека в основном постоянны и могут изменяться при болезнях.