Билет №4

1)

Ферменты катализируют окислительно-восстановительные реакции, лежащие в

основе биологического окисления. Класс насчитывает 22 подкласса. Коферментами

этого класса являются НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, убихинон, глутатион, липоевая ки-

слота.

Дополнение

Например, в подклассы выделяются группы ферментов, дейст-

вующие на СН-ОН-группу доноров(1.1), на СН-СН-группу доноров

(1.3.), на СН-NН2-группу доноров (1.4.), на гем-содержащие доноры

(1.9.), на пероксид водорода в качестве акцептора (1.11.: например,

каталаза (КФ 1.11.1.6), пероксидаза (КФ 1.11.1.7).

На подподклассы деление производится в зависимости от акцеп-

тора – НАД+ или НАДФ+ (1.1.1., 1.2.1., 1.3.1., 1.4.1.), дисульфиды

(1.2.4.), кислород (1.3.3.)

Название образуется:

донор электронов + акцептор электронов + оксидоредуктаза

Пример: Алкоголь:НАД-оксидоредуктаза

2)

В И Т А М И Н Н ( Б И О Т И Н , А Н Т И С Е Б О Р Е Й Н Ы Й)

Суточная потребность

150-200 мкг

Источники

• печень, почки, горох, соя, цветная капуста, грибы

• синтезируется в кишечнике

Строение

Перенос гидрид-ионов Н– (атом водорода и электрон) в окислительно-восстано-

вительных реакциях

1. Кофермент большинства дегидрогеназ синтеза и окисления жиров и углеводов

• НАДН является регулятором окислительно-восстановительных реакций.

• НАДФН является необходимым компонентом антиоксидантной систе-

мы.

• НАДФН необходим для синтеза тетрагидрофолиевой кислоты из фолиевой.

Гиповитаминоз

Пеллагра (итал.: pelle agra – шершавая кожа):

Проявляется как синдром трех Д: деменция (нервные и психические расстрой-

ства, слабоумие), дерматиты (фотодерматиты), диарея (слабость, расстройство

пищеварения, потеря аппетита). При отсутствии лечения заболевание кончается ле-

тально. У детей наблюдается замедление роста, похудание, анемия.

Антивитамины

Фтивазид,тубазид, ниазид используемые для лечения туберкулеза

Лекарственные формы:

Никотинамид и никотиновая кислота.

3)

Билет №5

1)

1. Изменение количества фермента – в результате увеличения или снижения

синтеза:

• исчезновение пищеварительных ферментов при длительном голодании и

их появление в восстановительный период,

• при беременности и родах в молочной железе активируется синтез фермен-

та лактозосинтазы,

• этанол, барбитураты стимулируют синтез «своего» изофермента цитохро-

ма Р450 в печени, который обезвреживает спирт.

2. Изменение концентрации субстрата (закон действия

масс) – увеличение количества одного из субстратов сдвигает

7

равновесие реакции и начинает реакцию.

Например, для цикла трикарбоновых кислот таким субстратом

является оксалоацетат.

3. Компартментализация – сосредоточение ферментов и их субстратов в одном

компартменте (одной органелле) – в эндоплазматическом ретикулуме, митохондри-

ях, лизосомах.

Например, β-окисление жирных кислот протекает в митохондриях,

синтез белка – в рибосомах.

4. Ограниченный протеолиз

проферментов – синтез ферментов осуществляется в виде предшест-венника (трипсиноген, пепсиноген,фибриноген), который при поступле-нии в нужное место активируется че-рез отщепление от него одного или нескольких пептидных фрагментов.

Секреция ряда ферментов за

пределы клетки в неактивном состоянии позволяет предохранить

клетки от повреждения (пищеварительные ферменты) или сохра-

нить белок до наступления определенного момента (фибриноген).

5. Наличие изоферментов. Изоферменты – это молекулярные формы одного и того же фермента, возникшие в результате небольших генетических различий в пер-

вичной структуре фермента. Различные изоферменты определяют скорость и на-

правление реакции благодаря разному сродству к субстрату. Например, существует пять изоферментов лактатдегидрогеназы, фермента, участвующего в обмене глюкозы. Лактатдегидрогеназа-1 присутствует в миокарде, обла-

дает высоким сродством к молочной кислоте, лактатдегидрогеназа-5 – находится в

печени и скелетных u1084 мышцах, обладает низ-ким сродством к лактату. Благодаря этому,

в скелетных мышцах часть энергии, осо-бенно в бескислородных условиях, образу-

ется при превращении глюкозы через пируват в лактат. Миокард может использовать

для получения энергии молочную кислоту, захватываемую из крови, но только в аэробных условиях.

6. Формирование мультиферментных комплексов –комплекс нескольких ферментов, осуществляющих ряд по-следовательных реакций. Благодаря таким комплексам зна-

чительно ускоряется скорость превращения молекул.Например, пируватдегидрогеназный комплекс,α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс, комплекс под названием пальмитатсинтаза.

7. Ковалентная (химическая) модификация – обратимое присоединение или отщепление определенной группы, благо-даря которому изменяется активность фермента. Чаще всего такой группой яв-ляется фосфорная кислота, реже метиль-ные и ацетильные группы. Фосфорилиро-вание фермента происходит по остаткамсерина, треонина, тирозина.

Разные ферменты могут быть активны как в фосфорилированном, так и в не-

фосфорилированном состоянии. Например, гликогенфосфорилаза и гликогенсин-

таза.

8. Аллостерическая регуляция

Аллостерические ферменты построены из двух и более субъединиц: часть субъединиц формирует каталитический центр, другая часть является регуляторной. Присоеди-

нение эффектора к регуляторной части изменяет конформацию белка и активность ка-

талитической субъединицы. В качестве эффектора обычно выступает продукт данной

или последующих реакций, но может быть субстрат реакции или иное вещество (на-

пример, цАМФ для протеинкиназы). Аллостерическими ферментами часто являются

ферменты, стоящие в начале метаболических путей и от их активности зависит тече-

ние многих последующих реакций. Например, фосфофруктокиназа регу-

лируется НАД, лимонной кислотой, АТФ, фруктозо-1,6-дифосфатом, АДФ, АМФ.

2)

Название дано от итальянского preventive pellagra

Суточная потребность

15-25 мг

Источники

Мясные и растительные продукты, но в молоке и яйцах мало.

синтезируется в организме из триптофана, примерно 1 молекула витамина на 60

молекул аминокислоты (примерно 60-80 мг).

Строение Строение коферментной формы

Существует в виде никоти-

новой кислоты или никотина-

мида

Существует в виде НАД и фосфорилированной

формы НАДФ

Биохимические функции

Перенос гидрид-ионов Н– (атом водорода и электрон) в окислительно-восстано-

вительных реакциях

1. Кофермент большинства дегидрогеназ синтеза и окисления жиров и углеводов

• НАДН является регулятором окислительно-восстановительных реакций.

• НАДФН является необходимым компонентом антиоксидантной систе-

мы.

• НАДФН необходим длясинтеза тетрагидрофо-

лиевой кислоты из фолиевой

3) Удобно показать на примере лабораторной работы

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ

ФЕРМЕНТАТИВНОЙ РЕАКЦИИ

ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Реактивы

1% раствор крахмала,

раствор Люголя.

Материалы исследования Слюна, разведенная 1:10 (источник ос-амилазы).

Принцип

Гидролиз крахмала под действием амилазы проходит через ста-j дии образования декстринов до дисахарида мальтозы. Нерасщеп-ленный крахмал с йодом дает синее окрашивание. Декстрины взависимости от размера молекул дают с йодом окрашивание: ами-лодекстрины - фиолетовое, эритродекстрины - красно-бурое, ах-родекстрины и мальтоза - цветная реакция отсутствует, желтый цвет соответствует цвету водного раствора йода.

Проведение реакции

Приготовление разведенной слюны 1:10: собирают 1 мл слюны в центрифужную пробирку и доводят дистиллированной водой до метки 10 мл, хорошо перемешивают.

В четыре пробирки (1, 2, 3, 4) вносят по 10 капель крахмала. В следующие 4 пробирки (5, 6, 7, 8) вносят по 10 капель разве­денной слюны (раствор сс-амилазы). Пробирки делят по парам - 1-5, 2-6, 3-7, 4-8.

Первую пару пробирок помещают в баню со льдом (0 °С). Вто­рую пару оставляют при комнатной температуре (20 °С). Тре­тью пару помещают в водяную баню приt= 38-40 °С. Четвер­тую - в кипящую водяную баню (100 °С).

Через 10 мин содержимое каждой пары пробирок объединяют, перемешивают и инкубируют еще 10 мин в тех же условиях.

Из третьей пробирки отбирают на предметное стекло 3 капли смеси и добавляют 1 каплю реактива Люголя. Если появится красное или желтое окрашивание (эритродекстрин, мальтоза), то это указывает на завершение гидролиза крахмала амилазой.

В каждую пробирку добавляют 2 капли реактива Люголя и на­блюдают за появлением окраски в пробирках.

Оформление работы Отмечают принцип метода, регистрируют результаты и оформ­ляют в виде таблицы