Модуль I: Введение в метаболизм

Практическое занятие №4

Тема «Физико-химические свойства ферментов

Их биологическое и медицинское значение: Использование ферментов в медицине»

Мотивация изучения темы. Энзимы – высокоспециализированные белки, исполняющие роль биокатализаторов химических реакций. Почти все они функционируют внутриклеточно, за исключением ферментов органов пищеварения и отдельных энзимов плазмы крови. В настоящее время клиническая энзимология развивается по трем направлениям: энзимодиагностика, энзимотерапия и использование регуляторов активности ферментов как лекарственных препаратов

Общая цель:изучения темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности060105 Медико-профилактическое(ПК-31) через знакомство с основными принципами энзимодиагностики, основанными на особенностях локализации ферментов в тканях и компартментализации ферментов в клетке; направлениями использования ферментов в медицине.

Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«Знать»

• Классификацию ферментов по принципу органоспецифичности и внутриклеточной локализации

• Примеры органоспецифических ферментов (в т.ч. и изоферментов), используемыех для диагностики заболеваний.

• Примеры ферментов, используемыех для лечения заболеваний.

• Причины и примеры энзимопатий

«Уметь»

• Объяснять основы применения ферментов как лекарств.

• Применять знания о свойствах ферментов и ферментном составе органов в норме и при различных нарушениях метаболизма.

• Интерпретировать результаты определения активности ферментов в диагностике заболеваний.

«Владеть» терминологией: энзимодиагностика, энзимотерапия, энзимопатология, гиперферментемия, гипоферментемия, органо­­специфические ферменты, иммобили­зован­ные ферменты, изоферменты.

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

Дисциплина «Биология»: понятие о внутриклеточной компартментализации

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию:

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

• Распределение ферментов в организме

• Внутриклеточная локализация ферментов

• Изоферменты: особенности функционирования, локализации в органах и тканях, применение в энзимодиагостике

• Изменения ферментного состава организма

• Энзимопатии

• Применение ферментов в качестве лекарств

• Применение ферментов как аналитических реактивов

Подготовка к контрольной работе по теме «Физико-химические свойства ферментов их биологическое и медицинское значение» (По темам практических занятий №№1-4)

Задания для самоконтроля подготовки к практическому занятию (тесты):

1. Выберите правильныйответ. Протеиназы расщепляют, в основном некротические массы денатурированных белков и практически не действуют на нативные. Выберите фермент, используемый при лёгочных заболеваниях для удаления омертвевших тканей и разжижения мокроты:

А) дипептидаза

Б) трипсин

В) липаза

Г) карбоксипептидаза

Д) амилаза.

2. Выберите правильныйответ. Больной поступил в клинику с диагнозом: «острый панкреатит». Активность каких ферментов в сыворотке крови будет повышена по сравнению с нормой:

А) аланинаминотрансферазы

Б) α-амилазы

В) лактатдегидрогеназы

Г) глутаматдегидрогеназы

Д) липазы.

3. Выберите правильныйответ. Пациент поступил в стационар с острым приступом болей за грудиной, иррадиирующих в брюшную полость. При лабораторном исследовании установлено: «креатинфосфокиназа > аспартатаминотрансфераза >> γ-глутамилтранспептидаза > амилаза». Укажите вероятный диагноз:

А) острый панкреатит

Б) острый вирусный гепатит

В) почечная колика

Г) инфаркт миокарда

Д) острый плеврит.

4.Выберитеправильныйответ. Какое вещество называется субстратом?

А. Вещество, которое образуется в результате реакции.

Б. Вещество, которое ингибирует фермент

В. Является белковой частью фермента

Г. Вещество, претерпевающее химические превращения под действием фермента

5. Выберитеправильныйответ. Что входит в понятие кофермент?

А. Белковая часть фермента.

Б. Конформация аллостерического центра фермента.

В. Это небелковая часть фермента.

Г. Кофермент может быть мономером сложного белка.

6. Выберитеправильныйответ. Дайте понятие продукта ферментативной реакции.

А. Это вещество, которое образуется в процессе ферментативной реакции.

Б. Вещество, которое ускоряет протекание химической реакции.

В. Вещество, имеющее низкую ΔG.

Г. Это небелковая часть фермента.

7. Выберитеправильныйответ. Все указанные функции металлов в ферментативном катализе правильны, кроме:

А. Способствуют образованию комплементарной субстрату конформации активного центра.

Б. Участвуют в связывании фермента с коферментом.

В. Препятствуют образованию фермент-субстратного комплекса.

Г. Стабилизируют третичную и четвертичную структуру фермента.

8. Выберитеправильныйответ. Что характерно для ферментов, обладающих абсолютной специфичностью?

А. Катализируют один тип реакции с несколькими субстратами.

Б. Радикалы аминокислот активного центра способны взаимодействовать со

стереоизомерами ферментов.

В. Соединение субстрата с активным центром фермента протекает только в

присутствии кофермента.

Г. Способны катализировать единственную реакцию.

9. Выберитеправильныйответ. Все положения, характеризующие особенности ферментативных реакций правильны, кроме:

А. Большие скорости ферментативных реакций.

Б. Ферменты способствуют сдвигу равновесия химических реакций.

В. Мягкие условия протекания ферментативной реакции.

Г. Высокая специфичность фермента к субстрату.

10. Выберитеправильныйответ. Ферменты увеличивают скорость реакции, так как:

А. Уменьшают скорость обратной реакции.

Б. Изменяют состояние равновесия реакции.

В. Уменьшают энергию активации.

Г. Избирательно увеличивают скорость прямой реакции, но не увеличивают скорость обратной реакции.

Ориентировочная основа действия для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время.

Решение ситуационных задач:

Задача №1.Объясните, почему трипсин, химотрипсин и дезоксирибонуклеаза используются для лечения гнойных ран:

а) Какие реакции катализируют эти ферменты

б) Как изменится вязкость гнойного содержимого, если она зависит от концентрации макромолекул в его составе

в) Можно ли для очищения ран от гноя использовать пепсин, а также коллагеназу.

Задача №2.Пациента с жалобами на боль в груди в течение 3 дней госпитализировали с подозрением на инфаркт миокарда. Результаты биохимического анализа крови подтвердили диагноз. Опишите метод энзимодиагностики и объясните:

а) Какие особенности состава и распределения ферментов лежат в основе метода энзимодиагностики;

б) Активность каких ферментов определяли в крови пациента и для какого из этих ферментов она была наибольшей на третьи сутки болезни, напишите реакции, катализируемыми этими ферментами.

Выполнение заданий