ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ

И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Новосибирский государственный медицинский университет применение ферментов в медицине

Для студентов лечебного и педиатрического факультетов НГМУ

Новосибирск 2011

УДК 615.355:615.166(072)

ББК 28.072+35.66я73

П-75

Вохминцева Л.В.

Применение ферментов в медицине. - Новосибирск, 2011.- 40с.

В настоящем учебном пособии представлены основы медицинской энзимологии. Рассмотрены принципы энзимодиагностики, причины изменения активности ферментов в сыворотке крови, пути повышения специфичности энзимологических исследований. В пособие включены правила определения активности ферментов в биологических средах. Изложены основные направления использования ферментов, а именно, применение ферментов в качестве лекарственных препаратов (заместительная терапия, удаление некротирующих тканей, фибринолитические средства и др.) и аналитических реагентов.

Учебное пособие может быть использовано при подготовке студентов к практическим и лабораторным занятиям по курсу биологической химии, а также коллоквиумам и экзамену. Пособие предназначено для студентов 2 курса лечебного, педиатрического факультетов.

Рецензенты:

О.Н. Потеряева, д.м.н., профессор кафедры общей и биоорганической химии

Е.Н. Самсонова, д.м.н., профессор кафедры патофизиологии с курсом клинической патофизиологии.

Утверждено и рекомендовано к печати ЦМК фармакологического факультета НГМУ (протокол №_ от _________ 2011 г.)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее учебное пособие разработано в соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальностей) «Лечебное дело» (060101) и «Педиатрия» (060103), утвержденными 8 ноября 2010 г. а также рабочими программами по биологической химии, на основании которых ведётся подготовка специалистов в ГОУ ВПО Новосибирском государственном медицинском университете по специальностям «Лечебное дело» и «Педиатрия».

Учебной пособие предназначено для самостоятельной подготовки к практическим занятиям по биохимии для студентов 2-3 курсов лечебного и педиатрического факультетов по теме «Ферменты».

Пособие состоит из нескольких частей. Первая часть включает вопросы использования определения активности ферментов в биологических жидкостях с целью диагностики заболеваний. Освящены основные причины изменения активности ферментов в сыворотке крови, представлены недостатки энзимологических исследований и пути их преодоления.

Во второй части пособия представлены основные направления использования ферментов в качестве лекарственных средств. Уделено внимание преимуществам и недостаткам иммобилизованных ферментов. В раздел включены основные причины ограничения применения ферментных препаратов.

Применение ферментов в качестве аналитических реагентов отражено в третьей части пособия. Рассмотрены примеры использования ферментов в технологии «сухой химии», иммобилизованные ферменты как рабочие части ферментных электродов и автоматических анализаторов, иммуноферментный анализ.

Для контроля самоподготовки студентов в приложении 1. представлены задания в тестовой форме.

Для углубления представлений об использования ферментов в биохимических методах исследования и в качестве аналитических реагентов, ферментных препаратов можно использовать интернет-ресурсы и литературу, представленные в конце пособия.

ВВЕДЕНИЕ

Биологическая химия (от греч. bios – жизнь) – наука о химическом строении и функциях веществ, входящих в состав живой материи и их превращениях в процессах жизнедеятельности. Совокупность этих превращений в постоянной взаимосвязи с окружающей средой обеспечивает функционирование живых организмов в условиях сбалансированности процессов синтеза и распада веществ в клетках и тканях.

Инструментами химических превращений в клетке являются ферменты, которые представляют собой биологические катализаторы белковой природы. Всё многообразие биохимических реакций, протекающих в организме человека, катализируется соответствующими ферментами. В отличие от неорганических катализаторов ферменты имеют свои особенности. Во-первых, скорость ферментативного катализа на несколько порядков выше, чем скорость небиологического катализа. Во-вторых, действие каждого фермента высокоспецифично, т.е. каждый фермент действует только на свой субстрат или группу родственных субстратов, тогда как неорганические катализаторы ускоряют различные реакции. В-третьих, ферменты катализируют химические реакции в мягких условиях, т.е. при обычном давлении, невысокой температуре (20-50 С) и при значениях рН среды, в большинстве случаев, близких к нейтральному.

Учение о ферментах – энзимология является важнейшей и стремительно развивающейся областью биохимии. Большие достижения в области химии и биохимии ферментов, развитии методов их выделения и очистки, разработка простых способов определения их активности позволили использовать ферменты в медицине, биотехнологии. Ферменты являются важным инструментом в изучении механизмов обмена веществ, в расшифровке структуры химических соединений.

В настоящее время можно выделить основные направления медицинской энзимологии – энзимодиагностику, энзимотерапию, использование ферментов в качестве аналитических реагентов, которым посвящены основные разделы учебного пособия.