Ферменты

1. Усвоить данные о механизме ферментативной реакции, ее этапах знать, чем обеспечивается специфичность, что такое активный центр, как он устроен, какие аминокислотные остатки чаще содержатся в нем, что такое центр связывания; что представляют собой кофакторы, их виды (органические и неорганические), какие из них - коферменты. 2. Знать типы коферментов, как измеряется скорость ферментативной реакции и способы выражения активности ферментов, уметь различать реакции нулевого и первого порядка. 3. Уметь определять константу Михаэлиса по экспериментальным данным, знать смысл ее определения. 4. Знать, что собой представляют эффекторы, усвоить их виды (активаторы и ингибиторы), типы ингибирования (конкурентное, неконкурентное, ингибирование субстратом). 5. Знать типы активации (ионами, путем воздействия на субъединицы, путем защиты фермента). 6. Изучить особенности распределения ферментов в организме (фер­менты жизнеобеспечения, органоспецифические, проферменты, изоферменты, ассоциации ферментов).

Задание для самоконтроля

1. Е - энзим, S - субстрат, Р - продукт реакции. Используя эти символы, записать ферментативную реакцию как трехэтапный процесс.

2. Назвать первый этап ферментативной реакции.

3. Назвать второй этап ферментативной реакции.

4. Назвать третий этап ферментативной реакции.

5. Сформулировать понятие "активный центр" энзима.

6. Переписать, освободив от лишнего: "В образовании активного центра уча­ствуют остатки углеводов, альдегидов, аминокислот, далеко располо­женные друг от друга в полипептидной цепи молекулы энзима. Они уда­лены сближаются в пространстве за счет эфирных, гликозидных, пептидных связей, благодаря трехмерной структуре молекулы белка. Геометрическая форма пространства, ограниченного остатками липидов, аминокислот, углеводов, образующих активный центр, должна быть идентичной, комплементарной, зеркальной к форме молекулы субстрата".

7. Переписать фразу, освободив ее от лишнего: "Оптимальная пространственная форма активного центра возникает только в присутствии минеральных веществ, жиров, альдегидов, субстрата или активаторов".

8. Определить понятие "индуцируемая адаптация фермента".

9. Переписать, освободив от лишнего: «Активный центр многих гидролаз включает остаток цистеина, глицина, серина, изолейцина, гистидина»

10. Какие из перечисленных аминокислот могут содержаться в активном центре ферментов: лейцин, серин, аланин, триптофан, гистидин, лейцин, цистеин, фенилаланин, валин, тирозин, пролин, лизин?

11. Переписать фразу, освободив от лишнего: «Активный центр многих дегидрогеназ включает остаток лизина, цистеина, аланина, серина, лейцина, триптофана».

12. Переписать фразу, освободив от лишнего: «Ингибировать сериновые ферменты можно метиленовым синим, уксусной кислотой, диизопропилфторфосфатом /ДФФ/, гуанином, метилурацилом»

13. Переписать фразу, освободив от лишнего: «Ингибитором цистеиновых ферментов является глицерол, сульфаты, парахлормеркурибензоат, вообще, соединения, взаимодействующие с тиоловой группой цистеина».

14. Закончить фразу: "Кофакторы ферментов - это вещества, ....»

15. Напишите группы кофакторов.

16. Закончить фразу «Коферменты - это ...»

17. Сложный фермент принято называть ………….. Он включает следующие элементы:

18. Выписать из перечисленных соединения, образующие коферменты:

1. минеральные вещества; 2. липиды; 3) витамины: 4) гормоны;

5. нуклеотиды, 6. пирокатехины; 7. тетрапиррольные соединения

19. Что изучает кинетика ферментативных реакций?

20. Скорость ферментативной реакции измеряется (чем?).

21. Как принято выражать активность фермента?

22. Нарисовать графики зависимости v от t для реакций нулевого и первого порядка. Описать вербально (словами) отличие между ними.

24. Как по константе Михаэлиса судят о степени сродства энзима к субстрату? Дать биологическую интерпретацию высокому значению константы Михаэлиса.

25. Переписать фразу, опустив лишнее: «Эффекторы - соединения, которые тормозят, изменяют, ускоряют ферментативные реакции»

26. Продолжить фразу: «Основная особенность конкурентных ингибиторов - ....»

27. Показать с помощью символов (E - энзим, S - субстрат, I - ингиби-

тор) как протекает реакция E+S в присутствии ингибитора.

28. Изобразить графически зависимость Vмакс. от [S] без ингибитора и

в присутствии конкурентного ингибитора в концентрациях 1 и 2 мМ/л.

29. Какие ингибиторы называют антиметаболитами?

30. В чем биологический смысл существования антиметаболитов?

31. Закончить фразу: «Особенность неконкурентных ингибиторов состоит в том, что они...»

32. Переписать фразу, опустив лишнее: «К неконкурентным ингибиторам относятся: производные глюкозы, стерины, фториды, масла, этилендиаминтетраацетат, эфиры глицерина»

33. Изобразить график зависимости Vмак от [S] в присутствии неконку-

рентного ингибитора в двух концентрациях (1 и 2 мМ/л):

34. Показать графически предположение, объясняющее, как избыток субстрата может вызывать торможение ферментативной реакции:

35. Выбрать верные утверждения: «Ферментативная реакция ускоряется путем: воздействия на субъединицы; снижения энергетического порога реакции; повышения концентрации реагирующих веществ; за счет активации ионами; путем защиты фермента; за счет взаимодействия с субстратом»

36. Выписать то, что относится к особенностям аллостерических активаторов: сходны по структуре с субстратом, изменяют конфигурацию субстрата; значительно отличаются от природного субстрата энзима; условно специфичны; неспецифичны; строго специфичны; действуют на предпоследнее звено в цепи ферментативных реакций; на первое звено; на любое звено цепи; не действуют на ферменты.

37. Для каких ферментов характерен кооперативный эффект, в чем он со-

стоит?

38. Нарисовать графики зависимости v от [S] для аллостерического фер-

мента в присутствии активатора и ингибитора порознь. Как объясняет теория наведенной адаптации фермента к субстрату (теория Кошланда) сигмовидный характер кривых?

40. Какие ферменты обнаруживаются практически во всех клетках?

41. Назовите два состояния ферментов в клетке.

42. Закончить фразу: «Проферменты - это ......»

43. Закончить фразу: «Изоферменты - это ферменты, отличающиеся по структуре, но выполняющие ...»

44. Закончить фразу: «Ассоциации ферментов - это ...»

45. Сформулировать понятие "лимитирующий фермент".