Биоинж_энзимология / Экзаменационные вопросы
.docxЭкзаменационные вопросы по дисциплине «Основы энзимологии»
1. История открытия и исследования ферментов
2. Ферменты: понятие, общие свойства.
3. Отличие ферментов от небиологических катализаторов.
4. Специфичность ферментов: виды
5. Особенности строения ферментов, обуславливающие их специфичность.
6. Локализация ферментов в клетке и тканях.
7. Номенклатура ферментов.
8. Номенклатура оксидоредуктаз. Примеры ферментов класса оксидоредуктазы.
9. Номенклатура трансфераз. Примеры ферментов класса трансферазы.
10. Номенклатура гидролаз. Примеры ферментов класса гидролазы.
11. Номенклатура лиаз. Примеры ферментов класса лиазы.
12. Номенклатура изомераз. Примеры ферментов класса изомеразы.
13. Номенклатура лигаз. Примеры ферментов класса лигазы.
14. Структурная организация ферментов: понятие апофермента, холофермента.
15. Строение белковой части фермента.
16. Классификация и примеры кофакторов.
17. Роль металлов в ферментативном катализе.
18. Кофакторы витаминной природы: витамины B1, B2, B3, B5.
19. Кофакторы витаминной природы: витамины B6, B9, B12
20. Кофакторы невитаминной природы.
21. Термодинамические основы действия ферментов.
22. Теории механизма действия ферментов.
23. Механизмы кислотно-основного катализа.
24. Механизмы ковалентного катализа.
25. Кинетика ферментивной реакции: понятие скорости реакции, активности фермента, содержания фермента.
26. Факторы, влияющие на скорость катализа.
27. Методы определения активности ферментов.
28. Уравнение Михаэлиса-Ментон.
29. Преобразования уравнения Михаэлиса-Ментон в линейную форму.
30. Обратимое конкурентное ингибирование: механизм действия ингибиторов, кинетика, примеры ингибиторов.
31. Обратимое неконкурентное ингибирование: механизм действия ингибиторов, кинетика, примеры ингибиторов.
32. Необратимое ингибирование: механизм действия ингибиторов, кинетика, примеры ингибиторов.
33. Организация химических реакций в метаболические пути
34. Регуляция скорости ферментативных реакций.
35. Изостерическая регуляция каталитической активности.
36. Аллостерическая регуляция каталитической активности.
37. Эффект кооперативности. Коэффициент Хилла. Коэффициент крутизны Кошланда.
38. Регуляция каталитической активности ферментов белок-белковыми взаимодействиями.
39. Регуляция каталитической активности ферментов путём фосфорилирования/ дефосфорилирования.
40. Регуляция каталитической активности ферментов частичным (ограниченным) протеолизом.
41. Энзимопатии: примеры, причины возникновения.
42. Энзимодиагностика.
43. Применение ферментов в качестве лекарственных средств.
44. Методы определения структуры ферментов.
Примеры задач к экзамену
(Кинетика и термодинамика ферментативных реакций: Сборник задач к практическим занятиям /[Текст] / сост. Н.М. Титова. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 64 с.)
1. При определении каталитической активности пептидазы из тонкого кишечника, гидролизующей дипептид глицилглицин:
Глицилглицин + Н2О → 2 глицин
были получены следующие экспериментальные данные (табл. 1) Определите графически величины КМ и VMAX.
Таблица 1
|
[S], мМ |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
8,0 |
16,0 |
24 |
|
Продукт, мг/мин |
0,21 |
0,24 |
0,28 |
0,33 |
0,40 |
0,45 |
0,46 |
2. Измеряли кинетику ферментативной реакции, катализируемой рибонуклеазой, в зависимости от концентрации РНК. Данные приведены в табл. 1.5. Определить кинетические характеристики реакции (КМ и VMAX).
Таблица 2
|
[РНК]*10-4 М |
v, мкмоль/мин |
[РНК]*10-4 М |
v, мкмоль/мин |
|
0,1 |
1,3 |
3,0 |
6,8 |
|
0,3 |
2,1 |
9,0 |
8,1 |
|
0,5 |
2,9 |
15,0 |
8,5 |
|
0,7 |
3,5 |
18,0 |
8,6 |
|
1,0 |
4,5 |
|
|
3. Исходя из данных табл. 3, определите характер ингибирования, Km и Vmax в присутствии и отсутствии ингибитора. Определить ингибиторную константу методом Диксона.
Таблица 3
|
[S], мМ
|
Скорость, мкмоль/мин |
|||
|
Концентрация ингибитора |
||||
|
0 |
1,5 |
3,0 |
4,5 |
|
|
0,20 |
0,32 |
0,17 |
0,12 |
0,09 |
|
0,73 |
1,10 |
0,60 |
0,35 |
0,35? |
|
1,26 |
1,50 |
0,87 |
0,77 |
0,60 |
|
1,78 |
1,96 |
1,20 |
0,81 |
0,65 |
|
2,31 |
2,22 |
1,61 |
1,12 |
0,98 |
|
2,84 |
2,40 |
1,62 |
1,40 |
1,31 |
|
3,36 |
2,85 |
2,00 |
1,51 |
1,35 |
|
3,90 |
2,65 |
1,80 |
1,73 |
1,44 |
|
4,42 |
2,80 |
2,56 |
2,12 |
1,47 |
|
4,94 |
3,24 |
2,58 |
1,82 |
1,72 |
4. Определить Км и Vmax в присутствии и отсутствии ингибитора, исходя из данных, приведенных в табл. 4. Установить тип ингибирования.
Таблица 4
|
[S], мМ |
v, ммоль/мин |
|
|
контроль |
ингибитор |
|
|
1,25 |
1,72 |
0,98 |
|
1,67 |
2,04 |
1,17 |
|
2,50 |
2,63 |
1,47 |
|
5,00 |
3,33 |
1,96 |
|
10,00 |
4,12 |
2,38 |
5. Аспартат-карбамоилтрансфераза катализирует следующую реакцию:
Аспартат + карбамоилфосфат → карбамоиласпартат + ортофосфат
и является первым ферментом при синтезе СТР. Активность фермента определяли по освобождению неорганического фосфата через определенные промежутки времени. Данные опытов, в которых определялась начальная скорость реакции при различных концентрациях аспартата и фиксированной концентрации карбамоилфосфата (3 мМ), приведены в табл. 5.
Таблица 5
|
Концентрация аспартата,мМ
|
Скорость, мкмольфосфата/ч |
|
|
нативный фермент |
фермент после прогревания при 600 в течение 4 мин |
|
|
1,0 |
0,15 |
0,4 |
|
2,0 |
0,25 |
0,6 |
|
2,5 |
0,3 |
0,85 |
|
4,0 |
0,7 |
1,2 |
|
5,0 |
1,1 |
1,4 |
|
7,5 |
1,7 |
1,95 |
|
10,0 |
2,2 |
2,4 |
|
15,0 |
2,95 |
3,0 |
|
20,0 |
3,05 |
3,1 |
Определить кинетические параметры: коэффициент Хилла, коэффициент крутизны, [S]0,5, Vmax для нативного и прогретого фермента.