Методические рекомендации

к лабораторным занятиям по дисциплине «Биохимия»

для студентов специальности «Биология»

Рассмотрены и рекомендованы на заседании кафедры химии

протокол №7 от 25.01.2012

Занятие №3

ОСНОВЫ ФЕРМЕНТАТИВНОГО КАТАЛИЗА

Цель занятия:изучить классификацию, номенклатуру, строение и свойства ферментов, основы механизма действия и кинетику ферментативных реакций.

Теоретическая часть:

1.Свойства и структурная организация ферментов, понятие об активных и регуляторных центрах, коферментах и простетических группах.

2. Изоферменты и множественные формы ферментов.

3. Номенклатура и классификация ферментов.

4. Механизм ферментативного катализа.

5. Единицы ферментативной активности.

6.Зависимость скорости ферментативных реакций от концентрации фермента и субстрата, рН и температуры.

7. Активация и ингибирование ферментов.

8. Принципы регуляции ферментативных реакций.

Упражнения и задания:

1. Молекулярная масса пируваткарбоксилазы М = 183 000. Рассчитайте молекулярную активность фермента, если его удельная активность составляет 1,2 • 10³Е.

2. Рассчитайте удельную активность каталазы (М= 252 000) и лактатдегидрогеназы (М == 140 000), если молекулярная актив­ность этих ферментов при температуре 25°С, оптимальном рН и полном насыщении субстратом равна 5 • 10⁶и 3,7 • 10⁴соответственно.

3. Рассчитайте удельную активность карбоангидразы (М =30 000), гексокиназы (М = 45 000) и альдолазы(М =142 000), если их молекулярная активность равна 0,96 • 10⁸; 1,7 • 10⁴и 4,2 • 10³соответственно.

4. Рассчитайте активность каталитических центров каталазы, лактатдегидрогеназы и алкогольдегидрогеназы (молекулярная активность их соответственно равны 5 • 10⁶; 3,7 • 10⁴и 2,7 • 10⁴), если число каталитических центров у первых двух ферментов равно четырем, а у последнего — двум.

5. Определите удельную активность (а) пируваткиназы (М = 237 000), (б) цитохром-С-редуктазы(М= 75 000) и (в) бутирил КоА-дегидрогеназы(М =200 000), исходя из значений их молекулярной активности: 6 • 10³; 1,3 • 10⁴и 2 • 10³соответственно.

6. Напишите систематические и рабочие названия, укажите класc фермента, катализирующего реакцию:

1) D-глюкозо-1-фосфат + H₂O = D-глюкоза +ортофосфат.

2) L-аспарагин + H₂O = L-аспартат +NН₃.

3) Седогептулозо-7-фосфат + D-глицеральдегид-3-фосфат= D-рибозо-5-фосфат + Д-ксилулозо-6-фосфат.

4) Ацетил-СоА + ортофосфат = СоА + ацетилфосфат.

5) Оксалат = формиат + СО₂.

6) (1,4-α-D-глюкозил)_n + ортофосфат = (1,4-α-D-глюкозил)_n-1+ α-D-глюкозо-1-фосфат.

7) L-лизин = кадаверин + CO₂.

8) L-метионин = D-метионин.

9) АТР + D-гексоза=АДР+D-гексозо-6-фосфат.

10) АТР + ацетат + СоА = AMP +пирофосфат + ацетил-СоА.

11) UDP-глюкоза + (1,4-α-D-глюкозил)_n= UDP + (1,4-α-D-глюкозил)_n+1.

12) АТР + протеин = АДР + фосфопротеид.

13) АТР + креатин = АДР + фосфокреатин.

14) L-глутамат =Д-глутамат.

15) L-аспартат + 2-оксоглутарат = оксалоацетат + L-глугамат.

16) АТР + D-глюкоза = АДР + D-глюкозо-6-фосфат.

17) Мочевина + H₂O → 2NH₃ +СО₂.

18) Пирофосфат + Н₂О = 2-ортофосфат.

19) L-глутамат + H₂O + NAD⁺ = 2-оксоглутарат +NН₃+NADH.

20) Ксантин + Н₂О + O₂ =урат + перекись водорода.

7. Написать реакцию, катализируемую ферментом, указать ра­бочее название и шифр фермента.

1) Алкоголь: NAD⁺оксидоредуктаза.

2) L-лактат: NAD⁺оксидоредуктаза.

3) L-малат: NAD⁺оксидоредуктаза.

4) Альдегид: NAD⁺оксидоредуктаза.

5) L-аланин: NAD⁺окгидорсдуктаза (дезаминирующая).

6) L-аминокислота; кислород оксидоредуктаза (дезамини­рующая).

7) β-D-глюкоза: кислород 1-оксидоредуктаза.

8) Пируват: кислород оксидоредуктаза (фосфорилирующая).

9) L-аминокислота: кислород оксидоредуктаза (дезамини­рующая).

10) UDP-глюкоза: D-фруктозо-6-фосфат 2-α-глюкозилтрансфераза.

11) АТР: тиамин пирофосфотрансфераза.

12) Ацетилхолин-ацетилгидролаза.

13) D-глюкозо-6-фосфат фосфогидролаза.

14) Карбокси-лиаза 2-оксокислот.

15) АТР-пирофосфат-лиаза (циклизирующая).

16) Аланинрацемаза.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3