Введение в курс биохимии / 6 неделя

Раздел 6.6

Примеры обучающих задач и методов их решения.

6.6.1. Задачи

1. Сравните представленные на рис. 6.15 активность изоферментов ЛДГ в сыворотке крови здорового человека (норма) и при заболевании (патология) . Повреждение какого органа можно предположить?

Рисунок 6.15. Изоферментный спектры ЛДГ крови здорового и больного человека, полученные методом гель-электрофореза .

2. Фермент урокиназа, расщепляющая пептидные связи в белках, используется в иммобилизованной форме для лечения больных с нарушением свертывания крови. В качестве носителя фермента избран фибриноген, обладающий сродством к очагам тромбообразования в сосудах. В таблице приводятся данные об изменениях активности препаратов урокиназы (в % от начальной скорости реакции) в ходе инкубации при 50°С:

Ответьте на вопрос: Как изменяется термостабильность иммобилизованной урокиназы по сравнению с нативным ферментом в приведенном примере? Попытайтесь объяснить эти различия.

3. В ходе лечения панкреатита больным вводят внутривенно ингибиторы трипсина — контрикал, трасилол, гордокс. Каков механизм лечебного эффекта данных препаратов?

4. Фермент α-амилаза катализирует гидролиз крахмала с образованием дисахарида мальтозы. Рассчитайте общую активность α-амилазы в г/(час×л) в моче, если известно, что в результате реакции было гидролизовано 10 мг крахмала, а инкубацию проводили с 1 мл разведённой в 10 раз мочи в течение 15 минут.

6.6.2. Эталоны решения.

1. На электрофореграмме сыворотки крови больного человека, в отличие от здорового, выявляется более высокое содержание изофермента ЛДГ₁. Этот изофермент присутствует главным образом в клетках миокарда (см. 6.3.1). Избыточное количество ЛДГ₁ может попадать в кровь в результате разрушения клеток сердечной мышцы. Такая картина может наблюдаться, например, при инфаркте миокарда (6.4.1).

2. При инкубации фермента в условиях повышенной температуры постепенно происходит его тепловая денатурация и активность фермента начинает снижаться (см. 4.2.5). Устойчивость к действию высокой температуры у иммобилизованной урокиназы оказывается выше по сравнению с нативным ферментом (через сутки инкубации сохраняется более половины исходной активности иммобилизованного фермента, в тех же условиях остаётся менее 1/5 активности нативного фермента). Этот факт можно объяснить наличием дополнительных ковалентных связей с носителем в иммобилизованном ферменте, которые придают большую устойчивость пространственной структуре фермента, в том числе и его активного центра (см. 6.5.6).

3. У больных острым панкреатитом происходит разрушение клеток поджелудочной железы и ферменты, вырабатываемые в них, поступают в кровь (см. 6.4.1). Активный трипсин может оказывать повреждающее действие на белки плазмы крови (4.6.3), что приводит к неблагоприятным последствиям. Ингибиторы трипсина вызывают снижение активности этого фермента (см.5.5.1) и предотвращается гидролиз белков.

4. Чтобы получить результат в нужных единицах измерения, проводим пересчёт данных из условия задачи: 10 мг = 10×10^-3 г; 1 мл = 10×10^-3 л; 15 мин = 0,25 час. Подставив данные в формулу, приведённую в 5.6.5, получаем:

© С.М.Ершиков, 2009. Все права защищены