- •ГБОУ ВПО УГМУ Минздрава РФ Кафедра биохимии
- •План лекции
- •I. БИОХИМИЯ
- •Биохимия как наука делится на:
- •По объектам исследования, биохимия делится на:
- •Объектом медицинской биохимии является человек
- •II.Метаболизм
- •Органические соединения имеют сложную структуру и синтезируются только в ходе нескольких последовательных реакций
- •Последовательность реакций, идущие в обход основного метаболического пути называется метаболическим шунтом
- •Последовательность реакций, в ходе которых образующийся продукт, является одновременно и субстратом данных реакций
- •III. Ферменты
- •Особенности действия ферментов
- •Строение ферментов
- •Субстрат
- •2.Алостерический центр
- •2. Аллостерический центр
- •По составу ферменты делятся на:
- •Простетическая группа прочно связана с апоферментом. В сложном ферменте простетическая группа может быть
- •Вкачестве коферментов функционируют:
- •Косубстрат - кофермент, который присоединен к белковой части слабыми нековалентными связями.
- •Кофакторы – это ионы металлов, необходимые для проявления каталитической активности многих ферментов
- •Локализация и компартментализация ферментов в клетке и тканях
- •1. Общие ферменты (универсальные)
- •2. Органоспецифические ферменты
- •Распределение ферментов в органах
- •3. Органеллоспецифические ферменты
- •Изоферменты
- •Лактатдегидрогеназа (ЛДГ)
- •рН нейтральная О2
- •Креатинкиназа (креатинфосфокиназа)
- •Определение в крови активности органо- органеллоспецифических ферментов и изоферментов широко используется в клинической
- •Номенклатура и классификация ферментов
- •Современная номенклатура ферментов – международная, переведена на разные языки
- •Классификация ферментов
- •Номенклатура ферментов
- •1. Оксидоредуктазы
- •2. Трансферазы
- •3. Гидролазы
- •4. Лиазы
- •5. Изомеразы
- •6. Лигазы (синтетазы)
- •Спасибо за внимание!
Кофакторы – это ионы металлов, необходимые для проявления каталитической активности многих ферментов
В качестве кофакторов выступают ионы калия, магния, кальция, цинка, меди, железа и т.д.
Роль кофакторов разнообразна, они:
стабилизируют молекулы субстрата;
стабилизируют активный центр фермента,
стабилизируют третичную и четвертичную структуру фермента;
обеспечивают связывание субстрата;
обеспечивают катализ.
Например, АТФ присоединяется к киназам только вместе с Mg2+
+ |
|
- + 0 |
Кофактор |
Субстрат |
Активный субстрат |
2+ |
(АТФ) |
(АТФ-Mg2+) |
(Mg ) |
|
+- 0 |
- + 0 |
|
+- 0 |
||
|
Фермент Фермент-субстратный комплекс
Кофактор
(Mg2+)
Продукт
(АДФ)
+-0
Фермент
Локализация и компартментализация ферментов в клетке и тканях
По локализации в организме ферменты делятся:
Общие ферменты |
Органоспецифические |
(универсальные) |
ферменты |
По локализации в клетке ферменты делятся:
Органеллонеспецифические |
Органеллоспецифические |
ферменты |
ферменты |
Креатинкиназы, аминотрансферазы и тд. |
Ферменты гликолиза, рибосомы и т.д. |
1. Общие ферменты (универсальные)
Обнаруживаются практически во всех клетках, обеспечивают основные процессы жизнедеятельности клетки:
Синтез и использование АТФ;
метаболизм белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов и других органических веществ;
создание электрохимического потенциала;
движение и т.д.
Ферменты:
гликолиза, цикла Кребса, окислительного
фосфорилирования, ПФШ и т.д.
2. Органоспецифические ферменты
свойственны только определенному органу или ткани (или группе органов и тканей)
|
|
|
Миокард |
|
Почки |
|
АСТ, АЛТ, |
|
Трансамидиназ |
Печень |
КФК МВ, |
Костная ткань |
а, |
Аргиназа, АЛТ, АСТ, ЛДГ4,5, |
ЛДГ1,2 |
Щелочная |
щелочная |
щелочная фосфатаза, |
|
фосфатаза |
фосфатаза |
γ-глутамилтранспептидаза, |
|
|
|
глутаматдегидрогеназа |
|
|
|
холинэстераза |
|
Поджелудочная железа |
Простата |
|
α-амилаза, липаза, |
||
Кислая |
||
γ-глутамилтранспептидаза |
||
фосфотаза |
||
|
Распределение ферментов в органах
печень миок. Скел. Почки Er |
Кость Простата |
муск |
|
АСТ
АЛТ
ЛДГ
КФК
ЩФ
КФ
0-10% |
10-50% |
50-75% |
75-100% |
3. Органеллоспецифические ферменты
Клеточная мембрана
Щелочная фосфатаза, Аденилатциклаза,
К-Nа-АТФаза
Цитоплазма
Ферменты гликолиза, ПФШ
Митохондрии
Ферменты окислительного фосфорилирования, ЦТК, β-окисления жирных кислот
Ядро
РНК-полимераза, НАД-синтетаза Лизосомы
Кислая фосфатаза
Гладкий ЭПР
Ферменты
микросомального
окисления
Рибосомы
Ферменты
биосинтеза
белка
Изоферменты
Изоферменты – это множественные формы одного фермента, катализирующие одну и ту же реакцию, но отличающие первичной структурой
Изоферменты отличаются:
•сродством к субстрату (разные Км),
•максимальной скорости катализируемой реакции,
•электрофоретической подвижности,
•разной чувствительности к ингибиторам и активаторам,
•оптимуму рН
•термостабильности
Изоферменты имеют четвертичную структуру, которая образована четным количеством субъединиц (2, 4, 6 и т.д.):
Лактатдегидрогеназа (ЛДГ)
COOH |
Í ÀÄÍ 2 Í ÀÄ+ |
COOH |
C O |
|
H C OH |
CH3 |
ËÄÃ |
CH3 |
Ï ÂÊ |
11 фермент гликолиза |
Лактат |
ЛДГ состоит из 4-х субъединиц 2 типов М (muscle) и Н (heart), которые в разных комбинациях образуют 5 изоформ
Н(heart) В составе преобладают дикарбоновые АК
М(muscle) В составе преобладают диаминомонокарбоновые А
рН нейтральная О2
Н (heart)
ЛДГ1 ЛДГ2
НННННННМ
миокард,
эритроциты,
корковое
вещество
почек
рН кислая О2
М (muscle)
ЛДГ3 ЛДГ4 ЛДГ5
ННММ НМММ ММММ
|
поперечно- |
|
полосатая |
|
скелетная |
эпителий |
мускулатура, |
лёгочных |
гепатоциты |
альвеол |
|