3. Представления о биосинтезе холестерина.

Биосинтез

Происходит в эндоплазматическом ретикулуме. Источником всех атомов углерода в молекуле является ацетил-S-КоА, поступающий сюда в составе цитрата, как и при синтезе жирных кислот. При биосинтезе холестерола затрачивается 18 молекул АТФ и 13 молекул НАДФН. Образование холестерола идет более чем в 30 реакциях, которые можно сгруппировать в несколько этапов.

1. Синтез мевалоновой кислоты

2. Синтез изопентенилдифосфата. 29

3. Синтез фарнезилдифосфата.

4. Синтез сквалена.

5. Синтез холестерола.

Регуляция синтеза холестерола

Основным регуляторным ферментом является гидрооксиметилглутарил-S-КоА-редуктаза:

• во-первых, по принципу обратной отрицательной связи она ингибируется конечным продуктом реакции - холестеролом.

• во-вторых, ковалентная модификация при гормональной регуляции: инсулин, активируя протеинфосфатазу, способствует переходу фермента гидроокси-метил-глутарил-S=КоА-редуктазы в активное состояние. Глюкагон и адреналин посредством аденилатциклазного механизма активируют протеинкиназу А, которая фосфорилирует фермент и переводит его в неактивную форму.

4. Задача. В больницу доставлен ребенок с явлениями отсталости в физическом и умственном развитии. В моче обнаружен фенилаланин и фенилпировиноградная кислота. Какой фермент неактивен? Напишите химизм и предложите лечение данного случая.

Фенилкетонурия. Неактивен фермент фенилаланин-4-гидроксилаза. Лечение: ограничить поступление в организм фенилаланина с пищей.

17 Билет

Механизм действия ферментов. Сходство и различия ферментативного и неферментативного катализа.

Ферменты — это биологические катализаторы в основном белковой природы. которые синтезируются в клетках и во много раз ускоряют протекающие в них реакции, не подвергаясь при этом химическим превращениям.

На сегодняшний день известно свыше 3000 ферментов. Все они обладают рядом специфических свойств, отличающих их от неорганических катализаторов. Только в человеческом организме ежесекундно происходят тысячи ферментативных реакций. Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма.

Нужно также отметить, что вся живая природа существует исключительно благодаря биокатализу. Ферментативный катализ, биокатализ, ускорение химических реакций под влиянием ферментов. В основе жизнедеятельности лежат многочисленные химические реакции расщепления питательных веществ, синтеза необходимых организму химических соединений и трансформации их энергии в энергию физиологических процессов (работа мышц, почек, нервная деятельность и т.п.). Все эти реакции не могли бы происходить с необходимой для живых организмов скоростью, если бы в ходе эволюции не возникли механизмы их ускорения с помощью ферментный катализ.

Одно время считалось, что ферментный катализ. принципиально отличается от небиологического катализа, широко используемого в химическом производстве. Такое представление основывалось на трёх отличительных особенностях ферментного катализа: исключительно высокой эффективности (увеличение скорости реакции в 10¹⁰–10¹³раз) и специфичности, т. е. избирательности (способности каждого фермента катализировать превращение строго определённых биологических субстратов, иногда лишь единственного вещества, в единственном направлении), не достижимых в небиологическом катализе. Особенностью ферментного катализа является также его регулируемость – способность биокатализатора – фермента – увеличивать или уменьшать свою активность в зависимости от потребностей организма. Однако исследование механизма ферментного катализа показывает, что к нему применимы законы и принципы, на которых основаны обычные химические реакции. Отличие реакций ферментного катализа определяется сложностью структуры ферментов и химических превращений, которые совершают вещества в ходе катализа.