1+

При некоторых заболеваниях у больного повышается температура тела, что рассматривается как защитная реакция организма. Однако высокие температуры губительны для белков организма. Объясните, почему при температуре выше +40С нарушается функция белков и возникает угроза для жизни человека. Алгоритм решения:

1. Структура белков и связи, удерживающие их структуры в нативной конформации;

2. Как меняется структура и функции белков при повышении температуры?

3. Что такое оптимальная температура для фермента? Обратимая и необратимая инактивация

1. Структурная организация белков:

-первичная структура- то последовательно связанные аминокислоты: пептидная связь;

-вторичная структура – это способ светывания, скручивания полипептидной цепи в спиральную или иную конформацию: водородная связь;

-третичная структура – это общая форма или конформация полипептидной цепи: дисульфидная, ионная, гидрофобная связи;

-четвертичная структура – это расположение полипептидных цепей, входящих в состав отдельных субъединиц относительно друг друга, т.е. способ укладки и упаковки с образованием нативной конформации белка: ионные, водородные и дисульфидные связи.

2) При повышении температуры выше 42˚С водородные и гидрофобные связи разрываются → потеря нативной конформации, денатурация(это негидролитическое нарушение четвертичной, третичной и вторичной структуры с сохранением первичной структуры белка , сопровождающееся изменением его свойств)

3) Температура, при которой наблюдается максимальная активность ферментов, называется оптимальной.

Для большинства ферментов оптимальной температурой являетсятемпература от +35С — +45С.

Обратимая инактивация, когда после удаления денатурирующего агента или уменьшения его концентрации, белок может восстановить свою структуру, т.е. происходит ренатурация.

А после необратимой инактивации белок больше не сможет восстановить свою структуру.

2

Нейропептид головного мозга Leu-энкефалин имеет последовательность тир-гли-гли-фен-лей. Определите суммарный заряд молекулы при рН 3,0; 7,0; 11,0. В какой области рН лежит изоэлектрическая точка этого пептида? Алгоритм решения:

1. Написать формулу указанного пентапептида.

2. Определить к каким группам по химическому строению и свойствам относятся перечисленные аминокислоты

3

К нейропептидам относят пептиды, содержащиеся в головном мозге. Первые два представителя нейропептидов называются энкефалинами, были выделены из мозга животных в 75 году. Эти пептиды оказывают обезболивающее действие и используются как лекарственные средства. Охарактеризуйте этот пентапептид. Алгоритм решения:

1. Напишите структурную формулу метионин-энкефалина: Тир-Гли-Гли-Фен-Мет и обозначьте N и С концы пептида

2. Определите суммарный заряд пептида в нейтральной среде и направление его движения при электрофорезе

3. Какие цветные реакции будут положительными с этим пептидом

3) - метионин: +реакция Фоля (на содержание серосодержащих аминокислот), метод основан на способности серосодержащих аминокислот в щелочной среде при нагревании образовывать сульдид Na,который с плюмбитом Na даст черный осадок сульфида свинца;

- тирозин, фенилаланин +реакция Мульдера( ксантопротеиновая), метод основан на способности ароматических образовывать при взаимодействии с концентрированной HNO3 динитропроизводные соединения желтого цвета,которые в щелочной среде переходят в хиноидные структуры оранжевого цвета;

-тирозин +диазореакция Паули на циклические аминокислоты, метод основан на способности тирозина диазобензолсульфокислотой образовывать окрашенные в оранжево-красный цвет азосоединения.

4

Белки, осуществляющие транспорт молекул или ионов через мембрану, часто классифицируются как трансмембранные белки. Такие белки имеют в своей структуре область, заключенную в липидном слое биомембраны, и области, обращенные внутрь клетки (в цитоплазму) и во внеклеточное пространство. Охарактеризуйте такие белки. Алгоритм решения:

1. Предположите, какие аминокислоты должны преобладать в различных участках данного трансмембранного протеина

2. Приведите примеры аминокислот с неполярными и полярными радикалами

3. Объясните, в каком случае суммарный заряд белковой молекулы будет равен нулю

1. Аминокислоты в липидном слое биомембраны – неполярные или лишены заряда и протонированы (-СООН) или депротонированы (-NH₂) , обращенные внутрь клетки (в цитоплазму) – асп, глу и С конец полипетидной цепи, и во внеклеточное пространство –арг, лиз и N конец полипептидной цепи.

2. Неполярные – гли, ала, фен и др., полярные – арг, лиз, глу, арг.

3. …

5

В моче больного фенилкетонурией обнаружены фенилаланин – 6мМ/л ( в норме 0,01мМ/л) и его метаболит – фенилпировиноградная кислота – 4,9 мМ/л ( в норме отсутствует). Почему в организме данного больного повышен уровень фенилалалина и его м етаболиты появляются в моче? Алгоритм решения:

1. При отсутствии какого фермента фенилаланин перестает превращаться в тирозин? Напишите эту реакцию

2. Назовите фермент, вышеуказанной реакции и его кофермент, витамины, необходимые для работы этого фермента

3. Какие рекомендации должен дать врач при выявлении новорожденного с фенилкетонурией и чем опасна поздняя диагностика этого заболевания?

2. 

3. фенилаланин-4-гидроксилаза , Ко –  тетрагидробиоптерин (Н4БП), НАДФН₂ . Активность фермента зависит также от наличия Fe²⁺. 

вит – С !

3) Главным способом лечения фенилкетонурии является (полностью исключают продукты, богатые белком и фенилаланином: мясо, рыбу, сыр, творог, яйца, бобовые и др. В пищевой рацион больных входят овощи, фрукты, соки, а также специальные малобелковые продукты – амилофены)

При фенилкетонурии характерны следующие фенотипические особенности: гипопигментация кожи, волос, радужной оболочки глаз, склеродермия, эпилептические приступы, задержка психоречевого развития, нередко отмечается микроцефалия.

Поздняя диагностика → олигофрения

6

В настоящее время в биохимических лабораториях для определения активности ферментов в биологических жидкостях человека используют автоматические биохимические анализаторы. Помогите лаборанту разобраться в реактивах, которые необходимо использовать для определения активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Алгоритм решения: