- •1. Экзаменационные вопросы
- •Уровни организации ферментов.
- •Механизм действия ферментов. Понятие об активном центре фермента, этапы ферментативного катализа.
- •Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативной реакции от различных факторов. Уравнение Михаэлиса-Ментен, роль Кm и Vmax в характеристике фермен- тов.
- •Ингибиторы ферментов. Типы ингибирования. Графическое представление зависимости скорости ферментативной реакции от присутствия ингибиторов различных типов.
- •Механизмы регуляции активности ферментов. Примеры.
- •Аллостерические ферменты. Регуляция их активности. При- меры.
- •Энзимодиагностика. Энзимотерапия. Примеры.
- •Введение в обмен веществ. Биологическое окисление
- •Важнейшие признаки живой материи. Особенности живых организмов, как открытых термодинамических систем.
- •1 Закон термодинамики:
- •2 Закон термодинамики:
- •4.Представление о биологическом окислении. Сопряжение экзергонических и эндергонических процессов в организме (на примере фосфорилирования глюкозы).
- •7. Окислительное фосфорилирование: сущность, биологическое значение процесса.
- •9. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: схема процесса, связь с синтезом атф. Строение пируватдегидрогеназного комплекса: ферменты, коферменты, регуляция процесса.
- •Обмен углеводов
- •1 Схема-
- •2 Схема-
- •3 Этап оу – промежуточный обмен
- •Роль фосфорилазы при мобилизации гликогена
- •Обмен аминокислот, белков и нуклеотидов
- •Глюкозо-аланиновый цикл
- •Реакции глюкозо-аланинового цикла (выделен рамкой). Реакции, связанные с транспортными формами аммиака
- •Обмен липидов и липопротеидов
- •Гидролиз эфиров холестерина
- •Стеаторея
- •Этапы биосинтеза желчных кислот
- •Регуляция синтеза желчных кислот
- •Образование вторичных желчных кислот. Энтерогепатический цикл.
- •Метаболизм кетоновых тел при голодании
- •Биологические мембраны. Перекисное окисление липидов
- •1. Основные мембраны клетки и их функции.
- •2. Строение и состав мембран: структура и свойства липидов,белков, углеводов мембран. Общие свойства мембран и их функции.
- •3. Трансмембранный перенос малых молекул. Типы переноса веществ через мембрану. Трансмембранный перенос макромолекул и частиц. Механизмы мембранного транспорта
- •Проницаемость плазматической мембраны
- •Пассивный транспорт
- •Простая диффузия
- •Облегченная диффузия
- •Особенности облегченной диффузии
- •Активный транспорт
- •Ионные каналы
- •Эндоцитоз
- •Экзоцитоз
- •Функции биологических мембран
- •4. Механизмы трансмембранной передачи гормонального сигнала в клетку.
- •5. Активные формы кислорода (афк). Биологическое действие афк. Ферментативные и неферментативные системы, генерирующие афк.
- •6. Стадии свободно-радикального окисления липидов.
- •7. Повреждающее действие первичных и вторичных продуктов пероксидного окисления на мембраны и другие структуры клетки.
- •8. Ферментативные системы антирадикальной защиты. Катализируемые реакции.
- •9. Неферментативные системы антирадикальной защиты и их физиологическое значение.
- •10. Роль афк в механизме фагоцитоза. Кислородзависимые и кислороднезависимые механизмы фагоцитоза. Роль афк в антимикробной защите грудного молока.
- •11.Роль пероксидного окисления при гипоксии (ишемии). Факторы гипоксии, инициирующие пол. Понятие о «кислородном» и «кальциевом» парадоксах.
- •12. Простагландины и лейкотриены: схема синтеза и их биологические функции.
- •Гормоны. Гормональная регуляция метаболических процессов
- •Регуляция синтеза и секреции
- •Механизм действия
- •Мишени и эффекты
- •Патология Гипофункция
- •Биохимия питания и печени. Нервная, мышечная и соединительная ткани. Биохимия крови
- •Метаболизм скелетных мышц ( поперечно-полосатые мышцы)
- •Метаболизм скелетных мышц ( поперечно-полосатые мышцы)
- •Двойственная роль креатинфосфата
- •Пути генерации атф и восстановление атф в мышечных клетках миокарда
- •Механизм мышечного сокращения
- •Этапы цикла мышечного сокращения
- •Миозиновая регуляция сокращения
- •Сравнение актин-миозинового взаимодействия в 2-х видах мышц
- •Механизм расслабления поперечнополосатого мышечного волокна
- •Метаболические нарушения при инфаркте миокарда
- •Лабораторная диагностика инфаркта миокарда
- •Обмен железа: основные функции, пул железа в организме, всасывание в жкт, «ферритиновый блок».
- •Поступление экзогенного железа в ткани из кишечника
- •Нарушение метаболизма железа
- •4 Семестр
- •Диабет и мутации митохондрий.
Механизмы регуляции активности ферментов. Примеры.
Активаторы и ингибиторы в физиологических условиях это регуляторы активности ферментов. В роли активаторов могут быть Н+ - активаторы пепсина, катионы металлов, например, Mg2+ является активатором очень многих ферментов в обмене углеводов, в биосинтезе белка и др. Активаторами ферментов могут быть анионы, например, Cl активирует -амилазу. Активаторами ферментов могут быть белки, например, белок кальмодулин – активатор некоторых протеинкиназ.
Информацию про ингибиторы см выше.
Регуляция каталитической активности отдельных ферментов это высокоэффективный и быстрый способ регуляции метаболизма. Такая 22 регуляция осуществляется с помощью нескольких механизмов. Их можно разделить на физические и химические.
Физические механизмы происходят без образования или разрушения ковалентных связей.
Наоборот химические механизмы регуляции активности ферментов осуществляются с образованием или разрушением ковалентных связей.
Физические механизмы: изостерический, аллостерический, регуляция через «белок-белок» взаимодействия.
Изостерический механизм. Регулятор связывается с тем же активным центром, что и субстрат. Например, металлы.
Аллостерический механизм.
Аллостерические (ключевые) ферменты имеют кроме каталитического активного центра, с которым связывается субстрат, аллостерический центр, с которым связываются регуляторы – аллостерические эффекторы. Аллостерическими эффекторами являются субстраты, метаболиты, коферменты (НАД+ и НАДН), макроэрги (АТФ и АДФ). Аллостерические регуляторы, связываются с аллостерическим центром, в результате меняется конформация фермента, и через конформационные изменения меняется сродство активного центра к субстрату. Если это аллостерический активатор, активность фермента увеличивается, если ингибитор – снижается.
Регуляция «белок-белок».
Возможны два механизма: 1) регуляция через внутримолекулярные взаимодействия олигомерных белков и 2) регуляция через межмолекулярные взаимодействия. Регуляция через внутримолекулярные взаимодействия может происходить без изменения олигомерности. Например, без изменения олигомерности происходит связывание кислорода с гемоглобином. Гемоглобин активен только в виде тетрамера из 4-х протомеров. При этом в результате взаимного влияния протомеров друг на друга гемоглобин способен связать кислорода не в 4 раза больше по сравнению с миоглобином, который состоит из одной полипептидной цепи, а в 400 раз. Такое явление называется положительная кооперативность олигомерных белков и мультиферментных комплексов. 23 Регуляция с изменением олигомерности происходит путём либо ассоциации, либо диссоциации протомеров. Например, фермент протеинкиназа А в ассоциированной форме тетрамера неактивен. После присоединения к регуляторным протомерам второго посредника цАМФ происходит диссоциация на два димера и активация фермента. Это пример отрицательной кооперативности олигомерных белков и мультиферментных комплексов. Процесс обратим, когда цАМФ разрушается, димеры вновь объединяются и фермент снова неактивен.
Регуляция через межмолекулярные взаимодействия происходит с помощью специальных белковых ингибиторов, например, в плазме. Их функция предотвращение несвоевременного разрушения белков. Так, 1-антипептидаза предотвращает гидролиз белков пептидазами разрушенных клеток, пептидазами кининовой системы; антитромбины предотвращают тромбообразование вне очага повреждения.
Химические механизмы:
1) химическая модификация и 2) ограниченный (частичный) протеолиз.
Химическая модификация - это присоединение или отщепление какой-либо химической группы. Самая быстрая и наиболее часто встречаемая химическая модификация – присоединение остатков фосфата или их отщепление ферментами протеинкиназами или протеинфосфатазами. Протеинкиназы переносят фосфат от АТФ к белку. Протеинфосфатазы отщепляют неорганический фосфат от белка. При этом существуют ферменты, которые в результате фосфорилирования активируются (киназа фосфорилазы), и ферменты, которые в результате фосфорилирования ингибируются (гликогенсинтаза).
Частичный протеолиз это отщепление строго определенного количества аминокислот в строго определенном месте. Например, неактивный претрипсин превращается в активный трипсин путем отщепления гексапептида с N-конца белковой молекулы. Путем ограниченного протеолиза активируются пептидазы ЖКТ, пептидазы фибринолиза и т.д.