- •1. Будова нуклеїнових кислот. Пуринові і пиримідинові азотисті основи, нуклеотиди, мононуклеотиди.
- •2. Окислювальне перетворення глюкозо-6-фосфата (пентозофосфатний шунт), його значення.
- •3. Основні шляхи перетворення амінокислот в організмі: трансамінування, дезамінування, декарбоксилювання.
- •4. Метаболізм нейтральних ліпідів. Біосинтез триацилгліцеролів в печінці та кишечнику.
- •5. Заг. Уява про процес аеробного окислення – дихання. Етл мітохондрій тварин, його зв’язок з процесами субстратного ф-ня.
- •6. Рівняння Міхаеліса-Ментен. Константа Міхаеліса та макс. Швидкість ферм. Реакції. Конкурентне та неконкурентне інгібування.
- •7. Структура та властивості ферментів. Ізоферменти. Механізм дії ферментів.
- •8. Дихальний шлях. Енергетика переносу електронів. Спряженість окисного фосфорилювання з процесом перенесення електронів.
- •9. Мембранозв'язані етл. С-ми синтезу стероїдів в мх. Мікросомальні етл. Дихальна с-ма мітохондрій.
- •10. Простагландини, тромбоксани і лейкотрієни. Характеристика. Біологічна роль. Молек. Механізм дії.
- •11. Характеристика гістонових та негістонових білків. Ковалентні модифікації. Біохімічні механізми конденсації та деконденсації хроматину.
- •12. Ліпіди. Властивості, розповсюдження, класифікація, значення.
- •13. Коферменти, класифікація і роль, зв'язок з вітамінами.
- •14. Перетворення білків у кишково-шлунковому тракті. Протеолітичні ферменти та їх специфічність.
- •15. Процесінг первинних транскриптів. Механізми сплайсингу рнк. Особливості процесінгу тРнк, мРнк, рРнк у про- та еукаріотів. Регуляція експресії генів шляхом альтернативного сплайсингу.
- •16. Енергетика ферментативних процесів. Енергія активації. Рівняння Арреніуса та Вант-Гоффа; Лейдлера-Скетчарда та Бренстеда-б'єрума.
- •17. Біохімічні основи регуляції клітинного циклу. Роль білка mpf, білків сімейства циклінів, ростових факторів та циклін-залежних кіназ.
- •18. Регуляція метаболізму ліпідів, жирова тканина і печінка в регуляції метаболізму ліпідів, регуляція обміну холестеролу.
- •19. Катаболізм вуглеводів, шляхи розпаду вуглеводів у тканинах, анаеробне перетворення вуглеводів.
- •20. Шляхи регуляції вуглеводного обміну, роль адреналіну та інсуліну.
- •21. Характеристика складних ліпідів, фізіологічне значення.
- •23. Молекулярні механізми проведення регуляторних сигналів. Система вторинних посередників.
- •24. Регуляція вуглеводного обміну. Роль гормонів у вуглеводному обміні. Порушення. Цукровий діабет.
- •25. Перекисне окиснення ліпідів. Регуляція пол. Біологічна активність продуктів пол
- •26. Роль білків в процесі реплікації. Поcтреплікативні модифікації днк. Роль рестриктаз у збереженні „чистоти” ген. Інформації.
- •27. Вітамін в12 – кобаломін. Будова вітаміну. Особливості всмоктування вітаміну в тонкому кишечнику. Транскобаломіни. Біологічна роль, будова в12-коферментів.
- •28. Рівні структурної організації хроматину. Хромосома, теломера та теломеразна активність.
- •29. Загальні шляхи обміну амінокислот: трансамінування, процеси дезамінування та декарбоксилювання.
- •30. Молек механізми проведення і підсилення рецепторного сигналу. Основні теорії рецепції. Вторинні месенджери. Механізми проведення та підсилення рецепторного сигналу.
- •31. Кальмодулін – регуляторний тригерний білок, його участь у роботі месенджерних каскадів.
- •32. Катаболізм триацилгліцеролів та фосфоліпідів
- •33. Класифікація кофакторів та їх характеристика.
- •34. Шляхи катаболізму пуринових та піримідинових основ, кінцеві продукти.
- •35. Кінетика та енергетика мембранного транспорту
- •36. Структура та властивості рнк-полімерази.
- •37. Пасивний та активний транспорт через мембрану.
- •38. Кінетика ферментативного каталізу. Швидкість ферментативних реакцій. Енергія активації.
- •39. Система циклічних нуклеотидів:структура, утворення, роль.
- •40. Гормони підшлункової залози, структура, механізм дії.
- •41. Біологічні мембрани та їх функції. Сучасне уявлення про структуру та функції мітохондрій.
- •42. Утворення моносахаридів. Біосинтез оліго- та полісахаридів.
- •43. Гормони щитовидної залози: структура, біологічна роль.
- •44. Характеристика вітамінів а, е, к. Структура, біологічна роль.
- •45. Транспортна рнк, особливості будови, роль в біосинтезі білка.
- •46. Трансамінування амінокислот, його механізм.
- •47. Транскрипція, ферменти транскрипції і її регуляція. Реорганізація хроматину при транскрипції.
- •48. Рівні організації днк, реплікація днк.
- •50. Роль металів у каталітичній активності ферментів.
- •51. Перетворення енергії в живих системах. Шляхи синтезу атф у клітині.
- •52. Молекулярні механізми проведення регуляторних сигналів
- •53. Гормони. Хімічна будова, фізіологічна роль найважливіших гормонів.Молекулярний механізм дії.
- •54. Цикл ди та трикарбонових кислот (цикл Кребса)
- •55. (№7) Ферменти. Структура ферментів, ізоферменти, механізми дії ферментів.
- •56. Структура та роль нуклеотидтрифосфатів.
- •57. Структура і біологічна роль днк.
- •58. Принцип класифікації і номенклатура ферментів.
- •59. Глюконеогенез - синтез глюкози
- •60. Структура, властивості та класифікації амінокислот.
- •61. Мембрани й міжклітинні взаємодії
- •62. Гідроліз білків в шкт. Внутрішньоклітинне перетворення білків.
- •63. Кінетика гальмування (інгібування) ферментативних реакцій
- •64. Шляхи перетворення ліпідів у клітині
- •65. Вуглеводи, будова, властивості, класифікація і роль у живій природі.
- •66. Основні етапи біосинтезу білка на рибосомах
- •67. Анаеробне перетворення вуглеводів. Спиртове бродіння.
- •68. Характеристика хромопротеїдів. Представники. Гемоглобін і транспорт кисню.
- •69. Білки, структура і біологічна функція. Рівні організації білкових структур.
- •70. Шляхи біосинтезу пуринових та піримідинових основ.
- •71. Характеристика активних центрів ферментів.
- •72. Чоловічі статеві гормони.
- •73. Поняття про кінетику ферментативного каталізу.
- •74. Регуляція біосинтезу білка в клітинах.
- •75. Метаболічний розпад пуринів та піримідинів.
- •76. Метаболізм простагландинів.
- •77. Вітаміни а та d: структуру, значення.
- •78. Структура і біологічна роль рнк. Види рнк.
- •79. Порушення обміну вуглеводів. Цукровий діабет.
- •80. Біосинтез сечовини.
- •81. Регуляція метаболізму ліпідів
- •82. Біосинтез фосфоліпідів.
- •83. Регуляція ферментного апарату клітин.
- •84. Розпад та біосинтез полісахаридів.
- •85. Біосинтез жирних кислот (жк)
- •86. Декарбоксилювання амінокислот, роль амінів
- •87. Біогенні аміни та їх значення.
- •88. Дихальний ланцюг (ланцюг переносу електронів).
- •89. Анаеробне перетворення вуглеводів, глікогеноліз.
- •90. Ейкозаноїди - похідні арахідонової кислоти, класифікація, значення.
63. Кінетика гальмування (інгібування) ферментативних реакцій
Відомо, що активність ферментів (швидкість ферментативної реакції) досить легко може зменшуватися за рахунок різноманітних впливів. Таке зниження називають гальмуванням активності, або інгібуванням ферментів.
Активність ферментів можна знизити або взагалі ліквідувати шляхом дій, які призводять до денатурації білків (нагрівання, вплив концентрованих кислот, солей важких металів тощо). Це неспецифічний вплив на активність ферменим, який має значення під час вивчення ферментативних реакцій, але не становить особливого інтересу для дослідження механізму дії ферментів. Значно важливішим є дослідження інгібування за допомогою речовин, які специфічно та, як правило, в невеликих концентраціях взаємодіють з ферментами.
За механізмом взаємодії з ферментами інгібітори поділяються на дві великі групи: інгібітори І, що вступають з ферментом Е в оборотну реакцію, яка за умов експерименту досягає рівноваги Е + І↔ ЕІ, та інгібітори, що реагують з ферментом необоротно, Е + І →ЕІ
Інгібітори, які знижують активність ферментів під час взаємодії з тими самими функціональними групами активних центрів, що й субстрати, називаються конкурентними. Інгібітори, що пригнічують активність ферментів унаслідок взаємодії з іншими функціональними групами, називаються неконкурентними. Ці назви свідчать, що у разі конкурентного гальмування інгібітор утворює неактивну спо луку тільки з вільним ферментом Е + І↔ ЕІ або Е + І →ЕІ
У разі неконкурентного гальмування інгібітор може реагувати з вільним ферментом і з ферментсубстратним комплексом;
Е + І↔ ЕІ , ЕІ + S↔ ЕІS або ЕS +І→ ІЕS.
Інколи інгібітор реагує тільки з ферментсубстратним комплексом і не реагує з вільним ферментом. На практиці часто спостерігається змішане гальмування, коли один і той самий інгібітор може реагувати з вільним ферментом у різних точках, а також з ферментсубстратним комплексом на різних стадіях його перетворення.
Під час конкурентного гальмування ступінь інгібування ферменту залежить не від абсолютної концентрації інгібітора, а від співвідношення концентрацій інгібітора та субстрату. Наприклад, за співвідношення концентрацій інгібітора та субстрату 1:50 активність ферменту гальмується на 50 % незалежно від їх абсолютних концентрацій. За конкурентного гальмування односубстратної ферментативної реакції під впливом інгібітора в потрійній системі фермент - субстрат - інгібітор, встановлюється стаціонарний стан:
К-танта дисоціації комплексу фермент - інгібітор (ЕІ); = [E][I]/[EI]. її називають також константою інгібітора.
Конкурентне інгібування найкраще виявляється під час побудови графіка Лайнуївера-Берка, тобто графіків у координатах 1/v від 1/[S] за різних концентрацій інгібітора 1 - крива, яка одержана за наявності інгібітора; 2 - без інгібітора). Так, для конкурентного інгібування (рис. 7.10, а) одержують прямі лінії, що відрізняються між собою тангенсом кута нахилу та перетинають вісь ординат в одній точці. За наявності конкурентного інгібітора не змінюється значення Vmах, а уявне значення Кт більше, ніж її дійсне, на величину, що дорівнює різниці довжини відрізків, які відсікаються на осі абсцис. Таким чином, кінетичний аналіз за Лайнуївером-Берком свідчить, що конкурентні інгібітори збільшують величину константи Міхаеліса Кт ферменту і не впливають на максимальну швидкість ферментативної реакції Vmах. Зменшити дію конкурентного інгібітора можна при підвищенні концентрації субстрату в інкубаційному середовищі.
До конкурентних інгібіторів належать багато антиметаболітів, наприклад антивітаміни, алкалоїди, діаміни, які конкурують із субстратом у каталітичному центрі, завдяки схожості хімічної будови. Класичним прикладом конкурентного інгібування є гальмування сукцинатдегідрогенази малонатом та іншими дикарбоновими кислотами. На рис. 7.11, а наведено реакцію, яка каталізується сукцинатдегідрогеназою; на рис. 7.11, б- взаємодію сукцинату з активним центром ферменту, на рис. 7.11, в – конкурентні інгібітори, які схожі за будовою із сукцинатом: вони мають по дві ніжним чином розташовані у просторі негативно заряджені групи, які відповідають конформації активного центру сукцинатдегідрогенази.
За неконкурентного гальмування інгібітор зв'язується з ферментом не в тому місці молекули, де субстрат, тому що неконкурентні інгібітори не мають структурної спорідненості до субстрату реакції, яку він гальмує. Приєднання такого інгібітора знижує активність ферменту, а не його спорідненість із субстратом.
До неконкурентних інгібіторів належать іони важких металів Сu2+,Hg2+,Ag 2+, що гальмують дію ферментів, які мають у своєму складі SН-групи. Неконкурентне гальмування ферментативної реакції відбувається за рахунок взаємодії інгібітора з вільним ферментом і з ферментсубстратним комплексом. Константу Кi неконкурентних інгібіторів можна також легко визначити через величину [I50]., тому що для цього виду інгібування Кi =[I50].Константа неконкурентного інгібітора не залежить від концентрації субстрату та субстратної константи.
Неконкурентне інгібування, як і конкурентне, найкраще виявляється на графіках Лайнуївера-Берка, що побудовані для різних концентрацій інгібітора. У разі неконкурентного інгібування графіки різняться за нахилом прямих (загальної точки перетину на осі ординат у них немає). Відрізок, який відсікається на осі ординат (І/v) під час інгібування, більший за неінгібований, що свідчить про зменшення \/mах за наявності інгібітора. Значення ж Кт залишається постійним.
Тангенс кута нахилу α = Кт / \/ mах, що відсікає відрізок на осі ординат, дорівнює. Тобто приєднання неконкурентного інгібітора до ферменту знижує швид кість реакції \/mах, але не впливає на спорідненість ферменту із субстратом.
Утворення комплексу ЕІ зумовлено виникненням ковалентних зв'язків з функціональними групами білка, які прямо або опосередковано беруть. участь у каталітичному процесі. Прикладом такого типу реакцій є взаємодія фосфорорганічних сполук ангідридної будови з деякими ацилгідролазами (естеразами).