БХ Экзамен 2021

21.КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ФЕРМЕНТОВ. ИЗОФЕРМЕНТЫ. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА ФЕРМЕНТОВ.

КЛАССИФИКАЦИЯ

1.по химическому строению:

алифатические (липоевая кислота);

ароматические (коэнзим Q – убихинон);

гетероциклические (тиаминпирофосфат, биотин-кофермент, пи-ридоксальфосфат);

нуклеотидные (ФМН и ФАД, НАД и НАДФ, КоА, АТФ, ЦТФ, УТФ, УДФГК, ФАФС).

2.по функциям:

переносчики электронов и протонов (липоевая кислота, ФМН, ФАД, НАД, НАДФ, коэнзим Q);

переносчики групп (ТПФ, ПФ, ТГФК, КоА, биотин-кофермент);

коферменты синтеза и изомеризации (АТФ, биотин-кофермент, коферментные формы В12, КоА).

3.по механизму действия:

с высоким потенциалом переноса энергии (переносчики энергии – АТФ);

коферменты, участвующие в окислительно-восстановительных реакциях (липоевая кислота, коэнзим Q, ФМН, ФАД, НАД, НАДФ);

коферменты, формирующие активный центр фермента (все ви-таминсодержащие коферменты).

4.по скорости синтеза

Конститутивные (синтезиртся клетками с постоянной скоростью и постоянно присутствующие в клетках

Индуцируемые (адаптивные) (скорость биосинтеза и количество которых изменяется в зависимости от функционального состояния организма, характера питания, условий внешней среды)

Онтогенез: отмечается разнообразие возрастных изменений индукции ферментов. Разные периоды индукции определяют необходимость синтеза определенных ферментов. Фактор, меняющий метаболизм детского организмаизменение условий питания (характер пищи). Например, на рационе, содержащем много белка в пище, наблюдается увеличение активности ферментов, синтезирующих мочевину и превращение аминокислот.

НОМЕНКЛАТУРА

1.Тривиальные названия ферментов (пепсин, трипсин, химотрипсин).

2.Рабочее: по типу катализируемой реакции (дегидрирование – дегидрогеназа, карбоксилирование – карбоксилаза).

3.Систематическое название (международная классификациия): 1972 г

Название субстрата + суффикс –аза

ИЗОФЕРМЕНТЫ -ферменты, катализирующие одну и ту же реакцию, но отличающиеся -по первичной структуре -локализованы в разных тканях

(Пр:, лактат: НАД+- оксидоредуктаза, ацетил-КоА: холин-О-ацетил-трансфераза; липиды – липаза, сахароза – сахараза)

Класс 1 – оксидоредуктазы,

Подкласс 1 – окисляет гидроксильную группу,

Подподкласс 1 – акцептором водорода является НАД: алкогольдегидрогеназа

КФ 1.1.1.1. – это оксидоредуктаза, действует на ОН-группу донора с НАД в качестве акцептора с первым порядковым номером в своем подподклассе;

Изоэнзимы отличаются сродством к субстрату, максимальной скоростью катализируемой реакции, чувствительностью к ингибиторам и активаторам, условиями работы (оптимум pH и температуры). Чаще всего -олигомерные белки и «собраны» из разных типов протомеров.

Например, димерный фермент креатинкиназа (КК) 3 изоферментными формы, составленные из двух типов субъединиц: M (англ. muscle – мышца) и B (англ. brain – мозг).(КК1) локализуется в головном мозге, (КК2) – по одной М- и В в миокарде,(КК3) специфична для скелетной мышцы.

КЛАССИФИКАЦИЯ

классы(6): – по типу катализируемой реакции подклассы – по природе атакуемой химической группы

подподклассы – по характеру атакуемой связи или по природе акцептора

- 22: дегидрогеназы, оксидазы, моно- и диоксигеназы, пероксидазы, каталазы, цитохромы

2. ТРАНСФЕРАЗЫ (от переносимой группы)–катализирующие межмолекулярный перенос атомов или функциональных групп (т.е. от донора к акцептору):

-9: аминотрансферазы, ацилтрансферазы, метилтрансферазы

синтеза и окисления карбоновых кислот, холестерола;

обмена глутаминовой кислоты и других аминокислот

обмена углеводов: пентозофосфатный путь, гликолиз

окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты

цикла трикарбоновых кислот.

Витамин В6 – пиридоксальфосфат (ПФ) и пиридоксаминфосфат

-кофермент аминотрансфераз, переносящих аминогруппы между аминокислотами и α- кетокислотами;

-кофермент декарбоксилаз, участвующих в отщепление карбоксильных групп аминокислот.

Витамин В2 – принимает участие в формировании кофактора ФАД и ФМН. Флавинадениндинуклеотид — кофактор, принимающий участие во многих окислительно-восстановительных биохимических процессах. FAD существует в двух формах — окисленной и восстановленной, его биохимическая функция, как правило, заключается в переходе между этими формами. FAD может быть восстановлен до FADH2, при этом он принимает два атома водорода. Молекула FADH2 является переносчиком энергии и восстановленный кофермент может быть использован как субстрат в реакции окислительного фосфорилирования вмитохондрии.

Коферменты ФМН и ФАД входят в состав

оксидоредуктаз:

-дегидрогеназы обеспечивают

отщепление двух атомов водорода (2Н+ + 2е-) от окисляемого субстрата в окислительно-восстановительных реакциях энергетического обмена;

-окисидазы катализируют окисление субстратов с участием молекулярного кислорода.

23.ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ. ОБРАТИМОЕ И НЕОБРАТИМОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ. КОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ. ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ КАК ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ.

ИНГИБИТОРЫ (снижают скорость реакции)

По прочности соединения ингибитора с ферментом

Обратимые ингибиторы –соединения, которые нековалентно взаимодействуют с ферментом и отщепляются от фермента.

Необратимые ингибиторы – соединения, которые образуют ковалентные, прочные связи с ферментом.

Специфическое--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, кислоты, соли тяжелых ме) По механизму действия:

1)Конкурентное ингибирование

-ингибитор имеет структурное сходство с субстратом и конкурирует с ним за место в активном центре фермента→уменьшение связывания субстрата с ферментом и нарушение катализа

-возможность усилить или ослабить ингибирование путѐм изменения концентраций субстрата и ингибитора

Клиника: многие лекарственные средства являются конкурентными ингибиторами ферментов.

2)Неконкурентное ингибирование

24.РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ, ТИПЫ. РЕГУЛЯЦИЯ КОЛИЧЕСТВА И АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ.

Эффекторы (модификаторы) -вещества, которые оказывают действие непосредственно на фермент, изменяя его активность

По направлению влияния -положительные (активаторы) -отрицательные (ингибиторы).

Активаторы (увеличивают скорость ферментативных реакций):

-неорганические вещества (ионы металлов; кислоты, например, Fe²+, Mg²+, Mn²+, Cu²+, Zn²+, АТФ, липоевая кислота, соляная – активатор пепсина; анионы, например, Сl – активатор амилазы);

-низкомолекулярные органические вещества (например, соли жѐлчных кислот, активирующие панкреатическую липазу);

-белки-ферменты

механизмы действия активаторов:

-служат «площадкой» для взаимодействия фермента и субстрата;

-повышают сродство фермента и субстрата;

-отщепляют ингибитор

Ферменты желудочно-кишечного тракта вырабатываются в виде неактивных форм – зимогенов., предохраняет клетки ЖКТ от самопереваривания

РЕГУЛЯЦИЯ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ.

Возможность регулировать активность ферментов в соответствии с потребностями клетки и целостного организма относится к важнейшим свойствам этих веществ. Ферменты должны работать со строго определѐнной активностью и в строго определѐнных направлениях.

I.Компонентами самой клетки (температурой, рН, количеством субстрата, компартментализацией ферментов, наличием транспортных систем, наличием эффекторов); компартментализация – это сосредоточение ферментов и их субстратов в одном компартменте (одной органелле) – в

эндоплазматическом ретикулуме, митохондриях, лизосомах, ядре, плазматической мембране и т.п.

II.Аллостерическая регуляция: многие ферменты наряду с активным (каталитическим) имеют дополнительный аллостерический центр, к которому присоединяется не субстрат, а эффектор – активатор или ингибитор. Этот центр называют также регуляторным, а ферменты, обладающие таким центром – аллостерическими, или регуляторными, ферментами. Обычно аллостерические ферменты построены из двух и более субъединиц: одни субъединицы содержат каталитический центр, другие имеют аллостерический центр и являются регуляторными.

III. Химическая модификация (ковалентная и нековалентная):

фосфорилирование и дефосфорилирование (ковалентная модификация) – один из наиболее распространенных способов регуляции активности ферментов. Такая модификация заключается в обратимом присоединении или отщеплении фосфорной кислоты. Фосфорилирование фермента происходит по остаткам серина и тирозина. Присоединение фосфорной кислоты к белку осуществляют ферменты протеинкиназы, отщепление – протеинфосфатазы. Ферменты могут быть активны как в фосфорилированном, так и в дефосфорилированном состоянии.

активация путем диссоциации-ассоциации характерна для олигомерных ферментов, состоящих из каталитических и регуляторных субъединиц. В отсутствии активатора субъединицы соединены таким образом, что каталитические протомеры не могут проявлять свою активность. Появление активатора приводит к диссоциации олигомера и активации фермента, при отщеплении модификатора регуляторные и каталитические субъединицы вновь объединяются (ассоциируют) в неактивный комплекс. Такая модификация не является ковалентной.

Процессы диссоциации-ассоциации и фосфорилирования-дефосфорилирования начинаются только при поступлении гормонального сигнала.

IV. Частичный протеолиз: отщепление пептида от неактивного предшественника, в результате чего формируется правильная конформация белка-фермента, и он переходит в активное состояние.

В регуляции метаболизма принимают участие несколько факторов.

1. Количество фермента в клетке, которое определяется двумя факторами:

скоростью синтеза; скоростью распада.

2. Доступность фермента и субстрата (например, при отсутствии инсулина глюкоза не может проникнуть в клетки, где находятся ферменты еѐ метаболизма).

3. Регуляция активности самого фермента: компонентами самой клетки (температурой, рН, количеством субстрата, компартментализацией ферментов, наличием транспортных систем, наличием эффекторов);

ТИПЫ ФЕРМЕНТОВ

конститутивные (ферменты жизнеобеспечения – энергетического обмена, синтеза нуклеиновых кислот, белков, липидов и т.д.)синтезируются с постоянной скоростью и с постоянной скоростью разрушаются;

индуцибельные (адаптивные) – ферменты, обеспечивающие выполнение специфических функций; синтез этих ферментов возрастает при наличии соответствующих стимулов (индукторов).

25.АЛЛОСТЕРИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ, АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЕ ИНГИБИТОРЫ И АКТИВАТОРЫ. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ И РЕГУЛЯТОРНЫЙ ЦЕНТРЫ.

АЛЛОСТЕРИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ;

-К аллостерическому центру присоединяется не субстрат, а эффектор

-Аллостерические ферменты построены из двух и более субъединиц: одни субъединицы содержат каталитический центр, другие имеют аллостерический центр(регуляторные).

-Присоединение эффектора к аллостерическому центру регуляторной субъединицы изменяет конформацию белка и, соответственно, активность каталитической субъединицы

-Регуляторы – исходные вещества и конечные продукты, а также вещества, участвующие в сопряжѐнных реакциях, поэтому

аллостерическую регуляцию часто называют саморегуляцией, Конечные продукты (иногда промежуточные метаболиты) – ингибиторы, исходные субстраты – активаторы.

АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЕ ИНГИБИТОРЫ И АКТИВАТОРЫ

Вроли аллостерических регуляторов очень часто выступают компоненты самого биохимического процесса – исходные вещества и конечные продукты, а также вещества, участвующие в сопряженных реакциях, поэтому аллостерическую регуляцию часто называют саморегуляцией.

Вживом организме многие процессы протекают многостадийно, т.е. являются

«метаболическими цепями», или «метаболическими путями» (гликолиз, распад и синтез жирных кислот, холестерина и т.д.) или «метаболическими циклами» (цикл Кребса, цикл мочевинообразования). В таких многостадийных процессах часто имеется регуляторный фермент, от которого зависит скорость всего метаболического пути. Конечные продукты (иногда промежуточные метаболиты) – ингибиторы, исходные субстраты – активаторы.

Такой фермент обычно катализирует одну из начальных стадий, например, в процессе окисления глюкозы – гликолизе, протекающем в зависимости от условий в 10 или 11 стадий, регуляторным ферментом является фосфофруктокиназа, катализирующая третью реакцию. В окислительных процессах, протекающих с образованием энергии, аллостерическими ингибиторами часто является АТФ, а активатором – АДФ, АМФ и фосфорная кислота.

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

Активный(каталитический) центротносительно небольшой участок молекулы фермента,

-отвечающий за распознавание, связывание и превращение субстрата,

-расположен в узком гидрофобном углублении (щели) поверхности молекулы фермента, участвующий в катализе

-точная пространственная организация больших ансамблей, построенных из аминокислотных остатков

-образуется на уровне третичной структуры белка-фермента

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

У однокомпонентных -представлен ФГ аминокислот (мб расположен не в соседних участках п-п цепи, но сближаются при формировании функционально активной конформации фермента)

У двухкомпонентных - гетероатомы кофакторов+ФГ аминокислот

Вактивном центре выделяют два участка:

-связывающий (контактный, якорный) – отвечает за связывание и ориентацию субстрата в АЦ -каталитический –отвечает за осуществление реакции.

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→изменение структуры активного центра. Эти вещества называются аллостерическими эффекторами (модификаторами)-мб положительными (усиливают действие фермента) и отрицательными (блокируют действие фермента)

Теории конформации активного центра:

1. Теория Фишера (теория жѐсткой матрицы, «ключа и замка»): в ферменте существует полностью сформированный активный центр, в котором по принципу комплиментарности происходит взаимодействие фермента и субстрата

2. Теория Кошленда (теория индуцированного соответствия, «руки и перчатки»): в ферменте существует активный центр, который полностью формируется только при взаимодействии фермента и субстрата, т.е. «подстраивается» под субстрат

РЕГУЛЯТОРНЫЙ ЦЕНТР

Многие ферменты наряду с активным (каталитическим) имеют дополнительный аллостерический центр, к которому присоединяется не субстрат, а эффектор – активатор или ингибитор. Этот центр называют также

регуляторным, а ферменты, обладающие таким центром – аллостерическими, или регуляторными,

ферментами. Обычно аллостерические ферменты построены из двух и более субъединиц: одни субъединицы содержат каталитический центр, другие имеют аллостерический центр и являются регуляторными. Присоединение эффектора к аллостерическому центру регуляторной субъединицы изменяет конформацию белка и, соответственно, активность каталитической субъединицы.

ФЕРМЕНТАТИВНАЯ РЕАКЦИЯ

В организме химическая реакция протекает на определенном энергетическом уровне, при определённой энергии активации

-снижение энергию активации путем увеличения числа активированных молекул, которые становятся реакционными на более низком энергетическом уровне.

-субстрат (S) -вещество, химические превращения которого в продукт (Р) катализирует фермент (Е).

Стадии

I происходит сближение и ориентация, а также устанавливается индуцированное комплементарное соответствие между ферментом и субстратом, в результате образуется фермент-субстратный комплекс (ЕS).

II возникает напряжение и деформация субстрата, в результате чего происходит сдвиг электронной плотности, изменение степени поляризации, связи в молекуле субстрата деформируются и легко распадаются.

26.ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА АЛЛОСТЕРИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ И КООПЕРАТИВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОНФОРМАЦИИ ПРОТОМЕРОВ ФЕРМЕНТА.

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА АЛЛОСТЕРИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ

Все аллостерические ферменты и белки имеют полимерную или четверичную структуру. Это значит, что типичный аллостерический белок будет состоять из ряда отдельных белковых цепей или субъединиц, которые связаны друг с другом слабыми взаимодействиями типа водородных связей и гидрофобного взаимодействия. Полимерная структура – ключевое свойство для функции аллостерического белка.

КООПЕРАТИВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОНФОРМАЦИИ ПРОТОМЕРОВ ФЕРМЕНТА

Аллостерические ферменты обладают свойством кооперативности: взаимодействие аллостерического эффектора с аллостерическим центром вызывает последовательное кооперативное изменение субъединиц, приводящее к изменению конформации активного центра и изменению сродства фермента к субстрату, что снижает или увеличивает каталитическую активность фермента.

27.КОВАЛЕНТНАЯ МОДИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ КАК СПОСОБ РЕГУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ. РЕГУЛЯЦИЯ ПУТЕМ ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ И ДЕФОСФОРИЛИРОВАНИЯ. УЧАСТИЕ ФЕРМЕНТОВ В ПРОВЕДЕНИИ ГОРМОНАЛЬНОГО СИГНАЛА В КЛЕТКУ.

КОВАЛЕНТНАЯ МОДИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

заключается в обратимом присоединении или отщеплении определенной группы, благодаря чему изменяется активность фермента. Чаще всего такой группой является фосфорная кислота, реже метильные и ацетильные группы.

РЕГУЛЯЦИЯ ПУТЕМ ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ И ДЕФОСФОРИЛИРОВАНИЯ Фосфорилирование и дефосфорилирование (ковалентная модификация) – один из наиболее

распространенных способов регуляции активности ферментов. Такая модификация заключается в обратимом присоединении или отщеплении фосфорной кислоты. Фосфорилирование фермента происходит по остаткам серина и тирозина. Присоединение фосфорной кислоты к белку осуществляют ферменты протеинкиназы,

отщепление – протеинфосфатазы.

Ферменты могут быть активны как в фосфорилированном, так и в дефосфорилированном состоянии. Например, при фосфорилировании ферментов, участвующих в обмене гликогена, фермент распада гликогена (гликогенфосфорилаза) находится в активном состоянии, а фермент синтеза гликогена (гликогенсинтаза) – в неактивном.

УЧАСТИЕ ФЕРМЕНТОВ В ПРОВЕДЕНИИ ГОРМОНАЛЬНОГО СИГНАЛА В КЛЕТКУ У

1)осуществляется путем восприятия данного сигнала от сопрягающего белка и его дальнейшей передачи с последующей активацией; способствуют образованию вторичных посредников, так же участвующих в проведении сигнала (опосредованный механизм действия).

2)При взаимодействии гормона с рецептором происходит изменение конформации рецептора, что в свою

очередь сопровождается изменением структуры G-белка, вследствие этого фермент аденилатциклаза переходит в активное состояние.

3)Активированная при участии G-белка аденилатциклаза осуществляет гидролиз АТФ до цАМФ (выполняет функцию вторичного мессенджера).

4)цАМФ является аллостерическим активатором ферментов протеинкиназ, локализованных как в цитоплазме, так и в ядре клетки

5)Протеинкиназы фосфорилируют целый ряд белков, перенося на них остаток фосфорной кислоты от АТФ, что приводит к изменению конформации и активности белков. Они осуществляют:

фосфорилирование белков-ферментов, что в большинстве случаев приводит к их активации и, в отдельных случаях, к ингибированию.

фосфорилирование гистонов, входящих в состав хроматина, что активирует процессы транскрипции;

фосфорилирование рибосомальных белков, что активирует процессы трансляции, т.е. синтеза новых белков-ферментов.

28.РАЗЛИЧИЯ ФЕРМЕНТНОГО СОСТАВА ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ. ОРГАНОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ. ИЗМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ ОНТОГЕНЕЗА.

РАЗЛИЧИЯ ФЕРМЕНТНОГО СОСТАВА ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ ферменты жизнеобеспечения (одинаковые во всех клетках и участвующих в синтезе белков, ДНК и РНК, в

энергетическом обмене) и органоспецифические ферменты

ОРГАНОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ

– катализируют химические превращения, характерные только для одного или немногих органов. Такие ферменты особенно ценны в диагностике, поскольку, зная их место локализации и определив их повышенную активность, можно четко отграничить участок развития патологического процесса. а.

Органоспецифические ферменты:

секреторные (холинэстераза, церулоплазмин, про- и антикоагулянты);

индикаторные (ЛДГ, АЛТ, АСТ, ГлДГ, сукцинатДГ, малатДГ);

экскреторные (лейцинаминопептидаза, 5-нуклеотидаза, глюкоронидаза, глутаматтранспептидаза).

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) является тетрамером и состоит из субъединиц типа M (англ. muscle – мышца) и Н (англ. heart – сердце).

Существует пять типов ЛДГ с различным составом и локализацией.

ЛДГ 1 (Н4) и 2 (H3M1) присутствуют в тканях с аэробным обменом (миокард, мозг, корковый слой почек), обладают высоким сродством к молочной кислоте (лактату) и превращают его в пируват.

ЛДГ4 (H1M3) и ЛДГ5 (М4) находятся в тканях, склонных к анаэробному обмену (печень, скелетные мышцы, кожа, мозговой слой почек), обладают низким сродством к лактату и катализируют превращение пирувата в лактат.

ЛДГ3 (H2M2)-в тканях с промежуточным типом обмена (селезенка,

поджелудочная железа, надпочеч-ники, лимфатические узлы). Активность разных изоферментов ЛДГ в сыворотке крови имеет клинико-диагностическое значение

ИЗМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ ОНТОГЕНЕЗА

1)Внутриутробный период. Характеризуется высокой активностью ферментов синтеза белка, липидов, происходит увеличение массы организма. Плод находится в анаэробных условиях и для метаболизма характерно анаэробная направленность.

Основной источник энергии – жирные кислоты, поступающие из организма матери; ЖК также выполняют строительную функцию (фосфолипиды мембран), Активность липаз

Глюкоза утилизируется анаэробным путем (анаэробный гликолиз) и идет на развитие ЦНС.

У новорожденных - отсутствуют ферменты поджелудочной железы, но к двум годам жизни они уже синтезируются в адекватном количестве) и при болезнях (наследственные и вторичные энзимопатии).

2)Пренатальный период. Характеризуется изменением активности ферментов, происходит подготовка организма к пребыванию в аэробной среде. Изменяется спектр гемоглобина, уменьшается его сродство к кислороду, изменяется активность митохондриальных ферментов.

3)Грудной период. Потребность в глюкозе резко возрастает, она начинает утилизироваться аэробно, но примерно до двух лет основным источником энергии является все же липиды, причина –соматотропин.

4)Ранний дошкольный период. С 3-х до 5-и лет. В этот период клетки начинают питаться углеводами. Происходит стабилизация обмена и интенсивная миелизация нервных волокон.

5)Школьный и пубертантный период. Обмен веществ модулируется под действием половых гормонов.

6)Зрелый период. Происходит стабилизация массы тела, репродуктивного гомеостаза. После 35-40 лет основным источником энергии являются опять липиды, что связано с ослаблением чувствительности тканей к Гл и изменение гормонального фона: гиперстресс (увеличивается уровень гормонов) заставляет клетку работать на пределе, т. е. использовать в качестве энергии жиры.

29.ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ ПРИ БОЛЕЗНЯХ. ЭНЗИМОПАТИИ: НАСЛЕДСТВЕННЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ КРОВИ И ЗНАЧЕНИЕ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИ БОЛЕЗНЯХ.

Энзимология -раздел биохимии, изучающий строение, механизм действия и молекулярную структуру ферментов, нарушение их функционирования, а также выделение, процессы биосинтеза ферментов и их практическое применение в неѐ входят энзимодиагностика и энзи-мотерапия.

ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ ПРИ БОЛЕЗНЯХ

Клиническая энзимология = энзимодиагностика + энзимотерапия.

Энзимодиагностика – использование определения активности ферментов в диагностических целях. Практически любое заболевание сопровождается изменением ферментного спектра, поэтому определение активности ферментов – один из важнейших критериев для постановки диагноза и разработки тактики лечения. Как правило, для энзимодиагностики используют биологические жидкости – слюну, спинномозговую жидкость, и, чаще всего, кровь.

Поскольку все ферментативные процессы «привязаны» к определѐнным клеточным структурам, то нарушение локализации ферментов (компартментализации) приведѐт и к нарушению их функций.

В настоящее время для диагностики используют так называемый «диагностический ферментный спектр» – комплекс ферментов, изменения которых характерно для того или иного заболевания. Например, острые гепатиты характеризуются резким увеличением активности аланин- и аспартатаминотрансфераз и альдолазы. При механических желтухах характерным является нарастание содержания щелочной фосфатазы без большого увеличения активности аминотрансфераз и альдолазы

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ КРОВИ И ЗНАЧЕНИЕ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИ БОЛЕЗНЯХ

Ферменты крови по происхождению:

1) собственные ферменты крови (синтезируются печенью для обеспечения функционирования крови – ферменты свѐртывающей, противосвѐртывающей, фибринолитической систем). Эти ферменты часто называют секреторными;

ферменты секретов и экскретов (попадающие в кровь из пищеварительных соков, жѐлчи и т.д.);

2) органспецифические (тканевые, индикаторные), синтезируемые клет-ками для собственных нужд, но в очень маленьком, строго постоян-ном количестве попадающие в кровь. Изменение их активности может свидетельствовать о нарушениях в тех или иных органах. Эти изменения могут носить различный характер:

•повышение активности может быть результатом ускорения процессов синтеза (щелочная фосфатаза при рахите, гепатите), некроза клеток, понижения выведения, повышении проницаемости клеточных мембран;

•снижение активности вызывается уменьшением числа клеток, секретирующих фермент (холинэстераза при циррозе печени), недостаточностью синтеза, увеличением выведения фермента, торможением активности (в результате действия протеиназ);

•исчезновение фермента может быть вызвано некрозом ткани (при некрозе поджелудочной железы сначала активность ферментов в крови увеличивается, а затем падает до нуля).

ЭНЗИМОПАТИЯ (энзимопатология) – количественное или качественное нарушение ферментов, сопровождающееся болезнью. В большинстве случаев - приводят к снижению количества или активности ферментов→ нарушение метаболических процессов.

Первичные– заболевания, связанные с дефектом генетического аппарата и являющиеся наследственными

Вторичные(приобретенные) -возникают как следствие заболеваний органов, вирусных инфекций, токсических воздействий и т.п., что приводит к нарушению синтеза фермента или условий его работы, например,

гипераммониемия при заболеваниях печени, при которых ухудшается синтез мочевины и в крови накапливается аммиак, а при панкреатитах наблюдается уменьшение секреции пище-варительных ферментов и ухудшение пищеварения.

Пр:, ФКУ-фенилкетонурия – наследственная болезнь, связанная с отсутствием фенилаланинмонооксигеназы (фенилаланингидроксилазы), галактоземия – отсутствие ферментов метаболизма галактозы.