- •1. Ферменти: визначення; властивості ферментів як біологічних каталізаторів.
- •2. Класифікація та номенклатура ферментів, характеристика окремих класів
- •3. Будова та механізми дії ферментів. Активний та алостеричний (регуляторний) центр.
- •7. Механізми дії та кінетика ферментативних реакцій: залежність швидкості
- •10. Типи інгібування ферментів: зворотнє (конкурентне, неконкурентне) та
- •11. Регуляція ферментативних процесів. Шляхи та механізми регуляції:
- •14. Ензимодіагностика патологічних процесів та захворювань.
- •15. Ензимотерапія – застосування ферментів, їх активаторів та інгібіторів в
- •16. Принципи та методи виявлення ферментів у біооб’єктах. Одиниці виміру
- •Біохімія водо – та жиророзчинних вітамінів
- •2. Вітамін в2: структура, коферментна форма, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова потреба, можливі патології.
- •3. Метаболізм вуглеводів та його регуляція.
- •4. Вітамін в3: структура, кофермента форма, біологічні властивості, механізм
- •5. Вітамін в5: структура, коферментна форма, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова потреба, можливі патології.
- •6. Вітамін в6: структура, коферментна форма, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова потреба, можливі патології.
- •7. Вітамін в12: будова, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова
- •8. Вітамін с: будова, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова
- •9. Вітамін н: будова, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова потреба, можливі патології.
- •10. Вітамін р: будова, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова потреба, можливі патології.
- •13. Вітамін д: будова, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова потреба, можливі патології.
- •14. Вітамін к: будова, біологічні властивості, механізм дії, джерела, добова потреба, можливі патології.
- •Біохімія механізму дії гормонів
- •Основні закономірності обміну речовин. Цикл трикарбонових кислот.
- •1. Обмін речовин (метаболізм) – загальні закономірності протікання катоболічних та анаболічних процесів.
- •5. Субстратне фосфорилювання цтк.
- •Молекулярні основи біоенергетики.
- •1. Реакції біологічного окислення; типи реакцій (дегідрогеназні, оксидазні, оксигеназні) та їх біологічне значення. Тканинне дирхання.
- •2. Флавінзалежні дегідрогенази
- •3. Послідовність компонентів дихального ланцюга мітохондрій. Молекулярні
- •4. Окисне фосфорилювання: пункти спряження транспорту електронів та фосфорилювання, коефіцієнт окисного фосфорилювання.
- •Пункти спряження транспорту електронів та окисного фосфорилювання
- •Ділянки дихального ланцюга мітохондрій, де вивільнення хімічної енергії достатнє для синтезу молекули атф
- •7. Мікросомальне окислення: цитохром р-450; молекулярна організація ланцюга переносу електронів.
- •Обмін вуглеводів
- •3. Аеробне окислення глюкози. Етапи репетворення глюкози до co2 , h2o.
- •4. Окислювальне декарбоксилювання пірувату. Ферменти, коферменти та послідовність реакцій в мультиферментному комплексі.
- •5. Гліколітична оксидоредукція : субстратне фосфорилювання та човникові
- •6. Порівняльна характеристика біоенергетики аеробного та анаеробного окислення глюкози, ефект Пастера.
- •7. Фосфоролітичний шлях розщеплення глікогену в печінці та мязах.
- •8. Біосинтез глікогену: ферментативні реакції, фізіологічне значення.
- •9. Механізми реципрокної регуляції глікогенолізу та глікогенезу за рахунок
- •10. Роль адреналіну, глюкагону та інсуліну в гормональній регуляції обміну
- •11. Генетичні порушення метаболізму глікогену (глікогенози, аглікогенози).
- •12. Глюконеогенез: субстрати , ферменти та фізіологічне значення процесу.
- •13. Глюкозо-лактатний (цикл Корі) та глюкозо-аланіновий цикли.
- •Метаболізм амінокислот. Ензимопатії амінокислотного обміну
- •Амінотрансферазні реакції
- •Окислення біогенних амінів
- •5. Шляхи утворення та знешкодження аміаку в організмі.
- •Генетичні дефекти ферментів синтезу сечовини
- •12. Обмін циклічної амінокислоти триптофану та його спадкові ензимопатії.
10. Типи інгібування ферментів: зворотнє (конкурентне, неконкурентне) та
незворотнє інгібування.
Залежно від характеру змін, що відбуваються в молекулі ферменту, розрізняють: 1) оборотне інгібування, що описується таким рівнянням взаємодії ферменту з інгібітором І: 2) необоротне інгібування:
Оборотне інгібування ферментів, залежно від механізму взаємодії ферменту з інгібітором, поділяється на конкурентне та неконкурентне.
Конкурентне інгібування спричиняють ліганди, що за своєю хімічною структурою близькі до субстрату і взаємодіють із тим самим активним центром на молекулі ферменту, що і субстрат, утворюючи комплекс ЕІ: Класичним прикладом конкурентного інгібітора є малонова кислота яка про тидіє зв'язуванню активним центром ферменту сукцинатдегідрогенази справжнього субстрату - бурштинової кислоти (сукцинату). Конкурентне інгібування викликають різні антиметаболіти, тобто сполуки, близькі за будовою до справжніх клітинних метаболітів: антивітаміни; речовини, близькі до амінокислот, пуринових та піримідинових основ і нуклеотидів.
Неконкурентні інгібітори не мають структурної подібності до субстрату. Вони реагують з іншими, відмінними від активних центрів, ділянками на молекулі ферменту і можуть зв'язуватися не тільки з вільним ферментом, а й із фермент-субстратним комплексом: . Приєднання неконкурентного інгібітора до ферменту зменшує його активність (максимальну швидкість реакції (V ), але не впливає на спорідненість ферменту із субстратом. Неконкурентними інгібіторами є іони важких металів (Cu2+, Hg2+, Ag+) та їх похідні, що оборотно зв'язуються із SH-групами цистеїну в молекулах ферментів.
Необоротне інгібування ферментів - процес, що відбувається внаслідок руйнування або необоротної хімічної модифікації однієї чи декількох функціональних груп ферменту. Необоротні інгібітори мають властивості клітинних отрут. Прикладом такої модифікації молекули ферменту є дія алкілуючих агентів (зокрема, йодацетаміду), що необоротно реагують із каталітично активними SH-групами:
11. Регуляція ферментативних процесів. Шляхи та механізми регуляції:
алостеричні ферменти; ковалентна модифікація ферментів.
Існують два принципових шляхи регуляції інтенсивності, або швидкості біохімічних ферментативних реакцій:
А - через зміну каталітичної активності ферменту.
Б - через зміну кількості ферменту (або ферментів), що визначають перебіг ферментативного процесу.
А. Перший шлях регуляції передбачає наявність у ферментному пулі клітини спеціальних регуляторних ферментів, які містяться звичайно на головних, ключових ланках метаболізму. Цей шлях забезпечує термінову адаптацію ферментного апарату організму і реалізується протягом декількох секунд або хвилин - механізм "швидкого реагування".
Основні механізми регуляції каталітичної активності ферментів :
1. Алостерична регуляція активності ферментів.
2. Регуляція активності ферментів за рахунок їх ковалентної модифікації.
3. Активація ферментів шляхом обмеженого протеолізу.
4. Активація та гальмування активностей ферментів за допомогою особливих регуляторних білків.
Алостеричні ферменти - це різновид регуляторних ферментів, що, крім активного центру, мають додатковий регуляторний (алостеричний) центр, з яким взаємодіють алостеричні регулятори (ефектори, модулятори). Алостеричні ефектори можуть бути як позитивними, тобто такими, що збільшують каталітичну активність ферменту (алостеричні активатори), так і негативними, тобто такими, що її гальмують (алостеричні інгібітори). За своєю молекулярною будовою алостеричні регуляторні ферменти складаються, як правило, з декількох поліпептидних ланцюгів, тобто мають четвертинну структуру. Активний та регуляторний (алостеричний) центри локалізуються на різних білкових субодиницях - каталітичній ті регуляторній, відповідно. Модифікація каталітичної активності такого ферменту здійснюється шляхом передачі на каталітичні субодиниці конформаційних змін із регуляторних субодиниць, які відбуваються в останніх після взаємодії з лігандами - ефекторами.
Ковалентна модифікація ферментів. Постсинтетична ковалентна модифікація ферментних білків є одним із поширених механізмів контролю за перебігом метаболічних процесів. Шляхами такої модифікації є оборотне фосфорилування-дефосфорилування (найбільш поширений механізм регуляції), метилування, аденілування, АДФ-рибозилування білків-ферментів.
Б. Другий шлях регуляції є механізмом довготривалої адаптації ферментного апарату. Для його включення і повної реалізації необхідно декілька годин або діб.
12.Циклічні нуклеотиди (цАМФ, цГМФ) як регулятори ферментативних
реакцій та біологічних функцій клітини.
Циклічні нуклеотиди 3',5'-АМФ (цАМФ) та 3',5' ГМФ (цГМФ) - це внутрішні (3'5' дифосфорні ефіри аденілової (АМФ) та гуанілової (ГМФ) кислот. Найбільш поширеними є цАМФ-залежні системи контролю за внутрішньоклітинними біохімічними процесами, зокрема за такими, що підлягають нейрогуморальній регуляції з боку цілісного організму, яка реалізується гормонами та нейромедіаторами. Регуляція ферментативних процесів за участю цАМФ включає декілька послідовних стадій передавання і трансформації хімічного сигналу.
1.Утворення циклічних нуклеотидів у реакціях, що каталізуються ферментами циклазами (аденілат-,гуанілат-)
Розщеплення цАМФ та цГМФ до звичайних, нециклічних нуклеозидмонофосфатів каталізується фосфодіестеразою циклічних нуклеотидів. Фермент аденілатциклаза розміщений у плазматичних мембранах клітин і його активація відбувається в результаті взаємодії з рецепторами мембран певних фізіологічно активних сполук, зокрема гормонів адреналіну, глюкагону тощо.
2. Активація циклічним АМФ протеїнкіназ, функцією яких є фосфорилування інших ферментних білків. Ці цАМФ-залежні протеїнкінази є регуляторними ферментами, що активуються цАМФ за механізмом алостеричного контролю.
13. Ензимопатії – уроджені (спадкові) вади метаболізму вуглеводів,амінокислот, порфіринів, пуринів.
Ензимопатії – уроджені вади метаболізму, дефекти ферментів що спричинені мутаціями у складі генів, які відповідальні за синтез певних ферментних білків. Крім того, причиною метаболічних розладів можуть бути генетично зумовлені порушення співвідношення природних активаторів та інгібіторів ферментів.
Галактоземії (дефіцит галактозо- 1-фосфатуридилтрансферази, або галактокінази). При цій патології відбувається накопичення в крові й тканинах галактозо-1-фосфату, та вільної галактози. Високий їх уміст діє токсично, у немовлят після споживання молока спостерігають блювання й пронос, збільшується печінка, розвивається катаракта, затримується розумовий розвиток.
Фруктоземії (дефіцит фруктозодифосфатальдолази, або фруктокінази). Генетичний дефект альдолази фруктозо-1-фосфату зумовлює істотні порушення в обміні вуглеводів, гіпоглікемію, ураження печінки.