Лекция № 12

Тема « Роль витаминов в ферментативных реакциях. Значение ферментов в медицине. Энзимопатии и энзимотерапия».

План изложения:

1 Роль витаминов в ферментативных реакциях.

1. Значение ферментов в медицине.

2. Энзимодиагностика и энзимотерапия.

3. Энзимопатии.

4. Требования к ферментам, используемым в клинико – биохимических исследованиях.

РОЛЬ ВИТАМИНОВ В ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЯХ.

В качестве простетической группы в молекуле энзима могут выступать витамины. В состав коферментов входят водорастворимые витамины, которые не синтезируются клетками человека и зависят от поступления пищи.

Коферменты, содержащие витамины делятся:

I. Коферменты, содержащие тиамин, образуются путём фосфорилирования витамина В₁. Это тиаминмонофосфат (ТМФ),

Тиаминдифосфат (ТДФ), тиаминтрифосфат (ТТФ). Хорошо установлена роль тиаминдифосфата, известного под названием кокарбоксилаза. Он участвует в реакциях простого и окислительного декарбоксилирования L кетокислот. Входит в состав транскетолазы (пентозофосфатный путь окисления глюкозы).

1. Коферменты, содержащие рибофлавин (В₂).

Существует 2 кофермента флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД). ФМН, ФАД участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.

2. Коферменты, содержащие пантотеновую кислоту (В₅).

Кофермент А (КоА-SH) – реакции переноса остатка кислоты (ацила). Кофермент А соединение, которое объединяет обмен разных веществ в клетке.

IV. Кофермент, содержащий витамин PP (никотинамид, В₃).

Витамин PP входит в состав 2 коферментов никотинамидадениндинуклеотида (НАД+) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ+). Входят в состав дегидрогеназ, катализирующих окислительно-восстановительные реакции.

V. В₆. Образуется фосфорилированием двух производных пиридина – пиридоксаля и пиридоксамина. Ведущий кофермент пиридоксальфосфат. Входит в состав аминотрансфераз (АлТ и АсТ). Катализирует реакции обмена аминокислот: трансаминирование и декарбоксилирование.

VI. Фолиевая кислота. Содержит в своём составе ещё один витамин, парааминобензойную кислоту, которая соединена с глутаминовой кислотой. Кофермент тетрагидрофолиевая кислота катализирует реакции переноса фрагмента органических молекул, необходимых для синтеза нуклеотидов, аминокислот, липидов.

VII. В₁₂ Существует два кофермента, метилкобаламин и 5-дезоксиаденозилкобаламин. Участвуют в реакциях переноса метильных групп, которые становятся важным источником одноуглеродных фрагментов.

1. Биотин (витамин H) – карбоксибиотин. Катализирует реакции карбоксилирования и транскарбоксилирования.

Значение ферментов для медицины.

Ферменты важны для диагностики заболеваний. Это связано с тем, что ферменты вырабатываются в клетках и при их разрушении поступают в кровь, мочу, пищеварительные соки. Каждый орган или ткань имеет характерный набор ферментов. Появление этих ферментов в крови позволяет установить патологию. Пример: в сердечной мышце содержатся креатинкиназа и аспартатаминотрансфераза. При инфаркте миокарда в крови резко повышается активность креатинкиназы и аспартатаминотрансферазы. Печень содержит преимущественно аланинаминотрансферазу, щелочную фосфатазу. Поэтому при патологии печеночной ткани в крови резко возрастает активность АлАТ и ЩФ. Так как содержание ферментов в крови величина довольно постоянная, то увеличение или снижение активности ферментов указывает на патологию.

Выход ферментов в кровь происходит не только при разрушение клетки, но и при повышении проницаемости клеточных мембран, т. е. в самом начале патологического процесса. Это особенно важно для ранней диагностики. Пример: при развитии инфаркта миокарда активность креатинкиназы резко возрастает уже в первые 2 -3 часа, через 3 часа после начала приступа панкреатита, возрастает активность L-амилазы; активность ЛДГ-4,5 высока ещё в доклинической стадии инфекционного гепатита.

Отмечена прямая связь между активностью ферментов и степенью повреждения ткани. Снижение активности свидетельствует об ограничении некротического очага.