Ингибиторы ферментов. Использование ингибиторов ферментов в медицине.
Контрольные вопросы к экзамену.
Модуль I . Введение в метаболизм
Химическая природа, физико-химические свойства и биологическая роль ферментов. Определение понятия: кофактор, холофермент, апофермент, кофермент, субстрат, продукт.
Ферменты - это белки, которые действуют как катализаторы в биологических системах.
Являясь веществами белкой природы, ферменты обладают всеми свойствами белков:
1. гидролизуются до аминокислот;
2. дают положительные цветные реакции на белки (биуретовую, ксантопротеиновую);
3. подобно белкам растворяются в воде с образованием коллоидных растворов;
4. являются амфотерными соединениями;
5. склонны к денатурации под влиянием тех же факторов: температуры, изменениях рН, действием солей тяжелых металлов, действием физических факторов (ультразвук, ионизирующее излучение и др.);
6. имеют несколько уровней организации макромолекул, что подтверждено данными рентгеноструктурного анализа, ЯМР, ЭПР.
Биологическая роль ферментов заключается в том, что они обеспечивают контролируемое протекание всех метаболических процессов в организме.
Кофактор – доп компонент небелковой природы, необходимый для работы фермента. Апофермент – белковая часть фермента, а каталитически активную форму сложного белка – холоферментом. (Хф = Кф + Аф). Коферменты – это органические вещества небелковой природы, принимающие участие в катализе в составе каталитического участка активного центра. Субстрат –вещество вступившее в реакции, а вещество выходящее – продукт.
|
|
Строение ферментов - простых, сложных, изоферментов: активный и аллостерический центры, роль в катализе.
Ферменты характеризуются наличием специфических центров катализа.
Активный центр – это часть молекулы фермента, которая специфически взаимодействует с субстратом и принимает непосредственное участие в катализе. В Ац можно выделить два участка: участок связывания субстрата – субстратный участок (контактная площадка) и собственно каталитический центр.
Большинство субстратов образует, по меньшей мере, три связи с ферментом, благодаря чему молекула субстрата присоединяется к активному центру единственно возможным способом, что обеспечивает субстратную специфичность фермента. Каталитический центр обеспечивает выбор пути химического превращения и каталитическую специфичность фермента.
У группы регуляторных ферментов есть аллостерические центры, которые находятся за пределами активного центра. К аллостерическому центру могут присоединяться “+” или “–“ модуляторы, регулирующие активность ферментов.
Различают ферменты простые, состоят только из аминокислот, и сложные, включают также низкомолекулярные органические соединения небелковой природы (коферменты) и (или) ионы металлов (кофакторы).
|
|
Механизм действия ферментов: теории Фишера, Кошланда. Стадии ферментативного катализа. Понятие о фермент-субстратном комплексе.
Э. Фишер предположил, что специфичность ферментов определяется точным соответствием формы фермента и субстрата («ключ-замок»).
Д. Кошланд («рука-перчатка»). В отличие от модели «ключ-замок», модель индуцированного соответствия объясняет не только специфичность ферментов, но и стабилизацию переходного состояния.
I. Активация фермента;
II. Узнавание ферментом своего субстрата;
III. Образование неактивного фермент-субстратного комплекса с помощью слабых водородных связей между субстратом и аминокислотами контактных участков;
IV. Образование активного фермент-субстратного комплекса за счет каталитического участка;
V. Образование продуктов реакции.
Фермент-субстратный комплекс – присоединение субстрата к активному центру фермента.
Кинетика ферментативных реакций (влияние на активность ферментов температуры, рН, концентрации фермента, концентрации субстрата).
|
|
Кинетика ферментативных реакций - раздел энзимологии изучающий влияние химических и физических факторов на скорость ферментативной реакции.
Скорость ферментативной реакции зависит температуры, реакции среды, концентрации реагирующих веществ, количества фермента и других факторов.
Зависимость от t 0 : при повышении T0 на каждые 100С скорость увеличивается примерно вдвое. После 50-600С ускоряется денатурация фермента – уменьшение скорости реакции.
Зависимость от pH :изменение рН приводит к изменению степени ионизазии изогенных групп в активном центре, а это влияет на сродство субстрата к активному центру и на каталитический механизм.
Зависимость от концентрации F : при избыточном количестве фермента прирост скорости реакции будет снижаться, поскольку уже не будет хватать субстрата.
Зависимость от концентрации S : приизбыточном количестве субстрата прирост скорости реакции будет снижаться, поскольку не будет хватать фермента.
Ингибиторы ферментов. Использование ингибиторов ферментов в медицине.
Действие ферментов можно полностью или частично. По характеру действия ингибиторы могут быть обратимыми и необратимыми. В основе этого деления лежит прочность соединения ингибитора с ферментом. Другой способ деления ингибиторов основывается на характере места их связывания. Одни из них связываются с ферментом в активном центре, а другие — в удаленном от активного центра месте. Они могут связывать и блокировать функциональную группу молекулы фермента, необходимую для проявления его активности.
|
|
Терапевтическое действие аспирина как жаропонижающего и противовоспалительного средства объясняется тем, что аспирин ингибирует один из ферментов, катализирующий синтез простагландинов. Простагландины — вещества, участвующие в развитии воспаления. Ингибирование обусловлено ковалентной модификацией одной из аминогрупп фермента — простагландинсинтетазы.
Диизопропилфторфосфат ингибирует ферменты, имеющие серин в активном центре, таким ферментом является Ацетилхолинэстераза, катализирующая реакцию разложения ацетилхолина на ацетат и холин. Диизопропилфторфосфат — одно из отравляющих веществ нервно—паралитического действия, так как приводит к утрате способности нейронов проводить нервные импульсы.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 128; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!