Билет №8

1)

ТРАНСФЕРАЗЫ

Катализируют реакции переноса различных групп от одного суб­страта (донор) к другому (акцептор), участвуют в реакциях взаимопревращений различных веществ, обезвреживания природных и чужеродных соединений.

Класс насчитывает около 200 ферментов, подразделяется на 8 подклассов в зависимости от строения переносимых ими групп.

Подклассы

2.1.Ферменты, переносящие одноуглеродные остатки: метила (-СН₃), формила (-СОН), метилена (=СН₂) и др.

Пример: Реакция:

?Н₃ CH-r-S-аденозинI*

CH2⁺Субстрат—»- Метилсубстрат + Аденозилгомоцистеин

CH-NH₂

СООН

Активная форма метионина

Фермент: Метилтрансфераза. Кофермент: Тетрагидрофолиевая кислота. Витамин: Фолиевая кислота.

Биохимическая функция: Синтез медиаторов нервной ткани: ацетилхолина, катехоламинов, а также других веществ: креати­на, фосфатидилхолина.

2.2.Ацилтрансферазы: переносят ацильныи остаток на другое вещество.

Пример: Реакция:

HjCOHЬКЮ-С-г^

I,-0

2Ацил-КоА + НСОН * 2 HS-KoA+hCO-C-r

I I ¹

H2CO-PO3H2 H2CO-P0₃H₂

глицерофосфатфосфатидная кислота

Фермент: Ацилтрансфераза. Кофермент: Кофермент А. Витамин: Пантотеновая кислота. ^sby(5)Биохимическая функция: Синтез нейтрального жира, превраще­ние свободных жирных кислот и т.д.

2.3.Аминотрансферазы: катализируют реакции трансаминирова- ния - переноса аминогрупп с ос-аминокислоты на а-кетокислоту.

Фермент: Аминотрансфераза. Кофермент: Пиридоксальфосфат. Витамин: Пиридоксин. в\?

Биохимическая функция: Важнейшие ферменты метаболизма свободных аминокислот. Определяются в клинике для диагнос­тических целей. Так, активность аланинаминотрансферазы (АлАТ) определяется для диагностики вирусного гепатита, ак­тивность аспартатаминотрансферазы (АсАТ)- при инфаркте ми­окарда.

2.4. Фосфотрансферазы (киназы). Перенос остатка фосфорной

кислоты АТФ на другие вещества.

Фермент: Гексокиназа. Кофермент: Кофактор Мд²⁺.

Биохимическая функция: В результате действия киназ в орга­низме синтезируются многочисленные фосфорилированные со­единения.

2)

Суточная потребность

1,0-2.5 мг или 5000ЕД

Источники

􀂃 рыбий жир (19 мг%), печень морских рыб (4-14 мг%), крупного рогатого скота,

свиньи, жирномолочные продукты (сливочное масло, сливки, сметана), желток яиц

(0,6 мг%);

􀂃 каротиноиды имеются в моркови, красном перце, томатах (красные овощи),

пальмовое масло (80 мг%), облепиховое масло (40 мг%),

Метаболизм

Всасывается только 1/6 часть потребленных каротиноидов. После всасывания

каротиноиды превращаются в ретинол, при этом из β-каротина образуется 2 молеку-

лы витамина А, из других только по одной молекуле.

Строение

Биохимические функции

1. Повышает считывание генов рецепторов к факторам роста. Благодаря этому:

􀂃 регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток эмбриона и мо-

лодого организма;

􀂃 регулирует деление и дифференцировку быстро делящихся тканей – хряща, костной ткани, сперматогенного эпителия, плаценты, эпителия кожи, слизистых, иммунной системы.

2. Участвует в фотохимическом акте зрения. Родопсин находится пре-

имущественно в палочках, отвечающих за черно-белое зрение..

3. Антиоксидантная функция, особенно это относится к каротиноидам.

Гиповитаминоз

1. При сильном гиповитаминозе и авитаминозе происходит нарушение темновой

адаптации – куриная слепота;

2. Задержка роста, похудание, истощение;

3. Специфические поражения глаз, слизистых оболочек, кожи.

ГЛАЗА — ороговение эпителия слезного канала (ксерофальмия) приводит к его за-

купорке. Это порождает во-первых, сухость роговой оболочки глаза, т.к. нет слезы,

во-вторых, влечет за собой воспаление роговой оболочки из-за отсутствия лизоцима

(антибактериального фермента слезы). Оба фактора приводят к кератомаляции —

отек, изъязвление, размягчение роговой оболочки;

СЛИЗИСТЫЕ ОБОЛОЧКИ —из-за снижения синтеза гликопротеинов и нарушения барь-

ерной функции слизистых оболочек происходит поражение эпителия желудочно-

кишечного тракта, дыхательных путей и мочеполовой системы (также нарушение

сперматогенеза);

Лекарственные формы

Ретинолацетат, ретинолпальмитат (функциональная ОН-группа защищена жир-

ными кислотами)

3) Обнаружены аминокислоты

Билет №9

1)

П Е Р В И Ч Н А Я С Т Р У К Т У Р А

Это последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Учитывая, что в

синтезе белов принимает участие 20 аминокислот можно сказать о невообразимом

количестве возможных белков.

Первичная структура белков задается последовательностью нуклеотидов в

ДНК. Выпадение, вставка, замена нуклеотида приводит к изменению аминокислотно-

го состава и, следовательно, структуры синтезируемого белка.

Если изменение последовательности аминокислот носит не летальный харак-

тер, а приспособительный или хотя бы нейтральный, то такой белок может пере-

даться по наследству и остаться в популяции. В результате возникают новые белки

и новые качества организма. такое явление называется полиморфизм.

Последовательность и соотношение аминокислот в первичной структуре опре-

деляет формирование вторичной, третичной и четвертичной структур.

В Т О Р И Ч Н А Я С Т Р У К Т У Р А

Это способ укладки полипептидной цепи в упорядоченную структуру, при кото-

рой взаимодействуют близко расположенные вдоль цепи аминокислоты. Формиро-

вание вторичной структуры вызвано стремлением пептида принять конформацию с

наибольшим количеством водородных связей между группами. Вторичную структуру

определяет:

• устойчивость пептидной связи

• подвижность С-С связи

• размер радикала.

Они вкупе с аминокислотной последовательностью приводят к строго опреде-

ленной конфигурации белка.

Можно выделять два возможных варианта вторичной структуры: a-спираль и b-

складчатый слой.

α-спираль

Правозакрученная спираль, образуется при помощи водород-

ных связей между пептидными группами каждого 1 и 4 аминокис-

лотных остатков.

Формированию спирали препятствуют пролин и гидрооксипро-

лин, которые обуславливают “перелом” цепи, ее резкий .изгиб

Высота витка составляет 0,54 нм и соответствует 3,6 амино-

кислотных остатков, 5 витков соответствуют 18 аминокислотам и

занимают 2,7 нм.

β-структура

В этом способе укладки белка полипептидная цепь вытянута, ее пептидная

группа взаимодействует с отдаленными участками той же цепи, или же с другими

цепями (числом от 2 до 5). Ориентация цепей может быть параллельна или антипа-

раллельна. В одном белке, как правило, присутствует и α-спираль и β-структура

(складчатый слой). В глобулярных белках преобладает α-спираль, в фибриллярных

– β-структура.

Т Р Е Т И Ч Н А Я С Т Р У К Т У Р А

Это взаимная укладка областей и

отдельных аминокислотных остатков по-

липептидной цепи. Четкой границы между

вторичной и третичной структурами про-

вести нельзя, однако под третичной

структурой понимают стерические взаи-

мосвязи между аминокислотами, отстоя-

щими далеко друг от друга в цепи. Благо-

даря третичной структуре происходит

еще более компактное формирование

цепи.

Наряду с α-спиралью и β-структурой

в третичной структуре обнаруживается

так называемая неупорядоченная кон-

формация, которая может занимать зна-

чительную часть молекулы. В разных

белках наблюдается разное соотношение

типов структур.

Например, инсулин содержит

52% α-спирали и 6% β-

структуры.

Трипсин содержит 14% α-

спирали и 45% β-структуры.

В формировании третичной структуры принимают участие различные связи:

1. В основном: • водородные

• ван-дер-ваальсовы

2. Как дополнительные, но не ме-

нее значимые:

• дисульфидные

• псевдопептидные

• ионные

Ч Е Т В Е Р Т И Ч Н А Я С Т Р У К Т У Р А

Если белки состоят из двух и более полипептидных цепей, связанных между

собой нековалентными (не пептидными и не дисульфидными) связями, то говорят,

что они обладают четвертичной структурой. Такие агрегаты стабилизируются водо-

родными связями и электростатическими взаимодействиями между остатками ами-

нокислот, находящихся на поверхности глобулы.

Подобные белки называются олигомерами, а их индивидуальные цепи – про-

томерами (мономерами, субъединицами). Если белки содержат 2 протомера, то они

называются димерами, если 4, то тетрамерами и т.д.

Например

Гемоглобин - белок эритроцитов, переносящий кислород, состоит

из 4 субъединиц - 2 альфа и 2 бета в гемоглобине взрослых, 2 аль-

фа и 2 гамма в фетальном гемоглобине..

Лактатдегидрогеназа - фермент, принимающий активное участие

в энергетике иышечного сокращения, также включает 4 субъеди-

ницы - Н (heart) и М (muscle) в разных сочетаниях: Н4, Н3М1, Н2М2,

Н1М3, М4. Всего 5 изоферментов

9

Креатинфосфокиназа - фермент, участвующий в регенерации

АТФ при мышечном сокращении, состоит из 2 субъединиц - В (brain)

и М (muscle) в разных сочетаниях: ВВ, ВМ, ММ.Всего 3 изофермен-

та.

2)

Суточная потребность

2,0-2,5 мг

Источники

мясные продукты, печень, почки, молочные продукты, дрожжи;

образуется кишечными бактериями.

Строение

Метаболизм

В кишечнике рибофлавин освобождается из пищевых ФМН и ФАД, диффундиру-

ет в кровь. В слизистой кишечника и других тканях вновь образуется ФМН и ФАД.

Биохимические функции

Кофермент оксидоредуктаз – обеспечивает перенос 2 атомов водорода в окис-

лительно-восстановительных реакциях

• дегидрогеназ энергетического обмена — пируватдегидрогеназы,

α-кетоглутаратдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, ацил-КоА-

дегидрогеназы, митохондриальной α-глицерофосфатдегидрогеназы

• оксидаз, окисляющих субстраты с участием молекулярного кислорода.

Гиповитаминоз

Поражение слизистых – сухость рта губ, роговицы, трещины в уголках рта и гу-

бах, шелушение кожи из-за снижения роста эпителия.

Сухость конъюктивы, ее воспаление и васкуляризация роговицы, что компенса-

торно увеличивает кровоток и снабжение кислородом (компенсаторная реакция для

улучшения энергетики)

Антивитамины В2

1. Акрихин (атебрин) – ингибирует функцию В2 у простейших. Используется при

лечении малярии, кожного лейшманиоза, трихомониаза, гельминтозов (лямблиоз,

тениидоз).

2. Мегафен – тормозит образование ФАД в нервной ткани, используется как се-

дативное средство.

3. Токсофлавин – ингибитор флавиновых дегидрогеназ.

Лекарственные формы

Свободный рибофлавин, ФМН и ФАД (коферментные формы).

3)

Билет №10

1)

Гидролазы — ферменты, осуществляющие разрыв внутримолекулярных связей в

субстрате (за исключением С-С связей) путем присоединения элементов Н2О. под-

разделяется на 13 подклассов. Ввиду сложности многих субстратов у ряда фермен-

тов сохранены тривиальные названия: пепсин, трипсин. Коферменты отсутствуют.

Гидролазы сосредоточены в основном в желудочно-кишечном тракте и в лизосо-

мах клеток тканей. Осуществляют распад макромолекул, образуя легко адсорбируе-

мые мономеры.

Дополнение

Например, в подклассы выделяются группы ферментов, дейст-

вующие на сложные эфиры (3.1.), на простые эфиры (3.3.), на пеп-

тиды (3.4.), на углерод-углеродные связи (3.7.).

Среди подподклассов выделяют гидролазы карбоновых кислот

(3.1.1.), гидролазы фосфомоноэфиров (3.1.3.).

Название образуется:

гидролизуемый субстрат + отделяемая группа + гидролаза

Пример: Ацетилхолин:ацетил-гидролаза

Класс: 3. Гидролазы

Подкласс: 3.1. Действующие на сложные эфиры

Подподкласс: 3.1.1. Гидролазы карбоновые кислоты

Классификационный номер: КФ 3.1.1.7.

2)

Понятием витамины в настоящее время объединяется группа низкомолекуляр-

ных веществ разнообразной природы, которые необходимы для биохимических ре-

акций, обеспечивающих рост, выживание и размножение организма. Витамины

обычно выступают в роли коферментов – таких молекул, которые непосредственно

участвуют в работе ферментов. Витамины называют <пламень жизни>, так как жизнь

без витаминов невозможна.

Различают следующие группы витаминов:

1. Жирорастворимые А, D, E, K, F

2. Водорастворимые B1, B2, B3, B5, B6, B9= ВС, B12 , H, C

3. Также выделяют витаминоподобные вещества: жирорастворимые – Q, водо-

растворимые – B4, P, B8, U, N, BT B13, B15

Общая характеристика

Независимо от своих свойств витамины характеризуются следующими общебио-

логическими свойствами:

1. Биосинтез осуществляется вне организма человека, т.е. витамины должны

поступать с пищей. Тех витаминов, которые синтезируются кишечной микрофлорой

обычно недостаточно для покрытия потребностей организма (строго говоря, это то-

же внешняя среда). Исключением является витамин РР, который может синте-

зироваться из триптофана;

2. Витамины не являются пластическим материалом. Исключение – витамин F;

3. Витамины не служат источником энергии. Исключение – витамин F;

4. Витамины необходимы для всех жизненных процессов и биологически активны

уже в малых количествах;

5. При поступлении в организм они оказывают влияние на биохимические про-

цессы, протекающие в любых тканях и органах, т.е. они неспецифичны по органам;

6. В повышенных дозах могут использоваться в лечебных целях в качестве не-

специфических средств: при сахарном диабете – B1, B2, B6, при простудных и ин-

фекционных заболеваниях – витамин С, при бронхиальной астме – витамин РР,

при язвах ЖКТ – витаминоподобное вещество U;

7. Жирорастворимые витамины при увеличении дозы накапливаются и могут вы-

зывать гипервитаминозы с рядом общих симптомов (потеря аппетита, расстрой-

ство ЖКТ, сильные головные боли, повышенная возбудимость нервной u1089 системы,

выпадение волос, шелушение кожи) и со специфическими признаками. Яркая карти-

на гипервитаминозов отмечается только для витаминов А. и D;

Дополнение

Витамины А и Е при избыточном потреблении оказывают канце-

рогенный эффект, что выяснилось после массового использования

непроверенных методик профилактики опухолей в западных стра-

нах в 1980-х годах.

6. Нехватка витаминов ведет к развитию патологических процессов в виде спе-

цифических гиповитаминозов или авитаминозов. Скрытые формы витаминной

недостаточности не имеют каких-либо внешних проявлений и симптомов, но оказы-

вают отрицательное влияние на работоспособность, общий тонус организма и его

устойчивость к разным неблагоприятным факторам.

Причины нехватки витаминов могут быть:

а. Экзогенные:

2

• нерациональное питание, т.е. недостаточное потребление с пищей;

Дополнение

Установлено, что в сравнении с серединой XX века содержание ви-

таминов в продуктах питания в среднем снизилось примерно на

50%. Это связывают с интенсивным земледелием и истощением

почв, с селекцией овощей и фруктов в пользу повышения зеленой

массы и красивого внешнего вида.

• гельминтозы, лямблиозы, дизентерия

• дисбактериоз кишечника

б. Эндогенные:

• нарушение всасывания (энтероколиты, гастроэнтериты различного проис-

хождения). Например, пернициозная анемия Аддисон-Бирнера;

• заболевания печени и желчного пузыря (для жирорастворимых витаминов);

• повышенная потребность (беременность, лактация, физические нагрузки);

• генетические дефекты кофермент-образующих ферментов.

Дополнение

В России 89% населения испытывают дефицит витамина С даже

летом, 43% - дефицит витамина В1, 44% - витамина В2, 68% - ви-

тамина В6, 22% - витамина В12. У 39% женщин обнаружен дефи-

цит фолиевой кислоты (одна из основных причин недоношенности

и уродств будущих детей); 45% страдают от нехватки β-

каротина (провитамина А), у 21% отсутствует витамин Е в дос-

таточном количестве.

7. Некоторые витамины поступают в организм в виде провитаминов. В организ-

ме провитамины превращаются в активные формы, например.

􀂾 каротиноиды превращаются в витамин А;

􀂾 пищевой эргостерин или метаболит 7-дегидрохолестерин под

действием ультрафиолетовых лучей превращаются соответст-

венно в эргокальциферол (D2) и холекальциферол (витамин D3).

8. Вещества, которые замещают витаминные коферменты в биохимических ре-

акциях, или препятствуют синтезу кофермента или еще каким-либо образом препят-

ствуют действию витамина, получили название антивитамины, например:

􀂾 дикумарол (антивитамин К) – препятствует образованию активной

формы витамина К, что блокирует синтез факторов свертывания

крови,

􀂾 изониазид (антивитамин РР) – образует «неправильные» кофер-

менты, аналогичные НАД и НАДФ, что блокирует протекание

окислительно-восстановительных реакций,

􀂾 птеридины (антифолаты) – вытесняют витамин В9 из реакций и

препятствуют синтезу пуриновых и пиримидиновых оснований и,

как следствие, нуклеиновых кислот.

􀂾 авидин (антивитамин Н) – связывается с витамином в кишечнике

и не допускает его всасывания в кровь.

3)

Осадочная проба Вельтмана в модификации Тайфля Принцип

При добавлении к сыворотке крови раствора СаС1₂ и нагрева­нии снижается коллоидная устойчивость белков вследствие умень­шения электрического заряда частиц при действии электролита. Ьелки при этом выпадают в осадок.

Реактивы

0,5% СаС1₂.

Проведение анализа

В химическую пробирку добавляют 0,1 мл сыворотки, 4,9 мл дистиллированной воды и 0,1 мл хлорида кальция. Встряхивают, нагревают на спиртовке или электроплитке до однократного заки­пания и охлаждают. Если хлопья в пробирке не обнаруживаются, to в нее добавляют еще 0,1 мл хлорида кальция и раствор вновь нагревают до кипения. Процедуру повторяют до выпадения хлопь­евидного осадка. Учитывают количество CaCI₂, пошедшее на об­разование хлопьевидного осадка сывороточных белков, и опреде­ляют состояние по коагуляционной ленте Вельтмана по схеме