Ферментные объекты лабораторных исследований. Изучение изоферментного спектра. Ферменты в качестве аналитических реагентов
Изоферменты – это множественные формы ферментов вследствие генетических различий в первичной структуре белка. Просто множественные формы ферментов – негенетически возникшие модификации одного и того же фермента. Наличие изоформ особенно характерно для ферментов с четвертичным уровнем структурной организации, представляющих собой объединение нескольких субъединиц. Если генетически различные субъединицы существуют более, чем в одной форме, то и фермент, образованный комбинацией из двух или нескольких типов субъединиц, может существовать в виде нескольких сходных, но неодинаковых форм. К примеру, молекула лактатдегидрогеназы, катализирующей обратимое превращение пирувата в лактат, состоит из 4 субъединиц двух типов: Н и М. различное соотношение субъединиц Н и М определяет наличие 5 изоформ данного фермента: ЛДГ-1 (НННН), ЛДГ-2 (НННМ), ЛДГ-3 (ННММ), ЛДГ-4 (НМММ), ЛДГ-5 (ММММ). Помимо различий по физико-химическим и иммунологическим свойствам данные изоферменты имеют различное представительство в тканях: ЛДГ-1 и ЛДГ-2 преобладают в миокарде, ЛДГ-4 и ЛДГ-5 в мышцах и печени. Органное распределение изоферментов является отражением определенного типа метаболизма, свойственное данным органам.
Изучение изоферментного спектра ферментов сыворотки крови широко используется в клинической практике:
· Для дифференциальной диагностики органических и функциональных поражений органов и тканей
|
|
|
· Для суждения о локализации патологического процесса
· Для оценки степени поражения.
Изоферментный спектр возникаетвследствие генетически обусловленных различий (в количеств, и качеств, отношении) для разных тканей и органов животных и растений и часто строго специфичен. Наличие или отсутствие определенных изоферментов широкоиспользуется как генетич. маркёр для определения принадлежностей особи к определ. группе, а анализ частот изоферментов одного белка — для определения границ популяций
До недавнего времени ферменты служили лишь объектом исследования в клинической биохимии, и лишь сравнительно недавно они стали использоваться, как аналитические реагенты, то есть как реактивы для количественного определения других веществ.
Преимущества ферментативных методов исследования: высокая точность, специфичность (в силу специфичности используемых ферментов), чувствительность. К этим «трем китам», на которых стоят ферментативные методы, следует добавить простоту проведения анализа, значительное сокращение времени исследования и, часто, отсутствие необходимости построения калибровочных графиков.
Использование ферментов как аналитических реагентов началось с т.н. оптического теста Варбурга. Этот тест основан на том, что восстановленные формы никотинамидадениндинуклеотидов HAДH.Н+ и HAДФН + Н+ имеют выраженный максимум поглощения в ультрафиолетовой области при 334-340-365 нм, тогда как их окисленные формулы HAД+ HAДФ+ этого максимума не имеют. Это позволяет следить за ходом ферментативной реакции по увеличению или уменьшению величины оптической плотностью (ОП) при 334, 340 или 365 нм, т.е. по увеличению или уменьшению содержания HAДH.Н+ (или НAДФH.H+) в анализируемом образце. Простейшим примером использования оптического теста Варбурга служит реакция, катализируемая лактатдегидрогеназой (ЛДГ)
|
|
|
Высокая эффективность биологических катализаторов и специфичность их действия делают ферменты идеальными реагентами для аналитической химии. Благодаря этим особенностям с помощью ферментов обнаруживаются вещества при предельно низкой концентрации в присутствии множества дрзтих соединений. К настоящему времени созданы искусственные аналитические системы различных конструкций (биосенсоры, датчики, ферментные электроды, проточные анализаторы), содержащие иммобилизованные ферменты и клетки и предназначенные для автоматического детектирования продуктов энзиматического превращения. Например, если использовать иммобилизованную глюкозо-оксидазу, то концентрацию окисляемой кислородом глюкозы определяют, регистрируя количество выделившегося в ходе реакции пероксида водорода
|
|
|
Билет 10.
1.ИММОБИЛИЗОВАННЫЕ ФЕРМЕНТЫ (от лат. immobiiis - неподвижный), препараты ферментов, молекулы к-рых связаны с матрицей, или носителем (как правило, полимером), сохраняя при этом полностью или частично свои каталитич. св-ва.
Иммобилизованные ферментные препараты обладают рядом существенных преимуществ при использовании в прикладных (промышленных целях) производствах по сравнению с чистыми препаратами. Гетерогенный (иммобилизованный) катализатор легко отделить от реакционной среды, что обусловливает:
• возможность остановки реакции в любой нужный момент;
• повторное использование катализатора;
• получение конечного продукта, не загрязненного ферментом.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 1616; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!