Энзимология номенклатура и классификация ферментов Медицинская энзимология

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Энзимология номенклатура и классификация ферментов Медицинская энзимология

Содержание

2. * Локализация ферментов в клетке (компартментализация) Клет. мемб. – Na/K АТФ-аза, АЦ, транспортеры Цитозоль – ферм
3. Маркерные и органоспецифические ферменты Маркерные ферменты являются маркерами отдельных органелл Органоспецифические ферменты высокая активность которых имеется
4. Выделение ферментов Все работы по выделению и очистке ферментов ведутся при t 0º C Этапы выделения:
5. Очистка ферментов Широко используются следующие методы очистки: Высаливание - осаждение различными концентрациями солей щелочных металлов (Na2SO4,)
6. Качественное обнаружение и количественное определение E □ Качественное обнаружение S P Цветные реакции на S или
7. Единицы измерения активности ферментов Внесистемная единица активности "U" (unit-единица) и определяется как 1 мкмоль субстрата/мин. В
8. Классификация ферментов Тривиальная – исторически сложившаяся (пепсин, трипсин и т.д.) Рациональная – название фермента образуется: корень
9. Номенклатура (шифр) КФК *
10. Изоферменты Изоферменты –группа родственных Е, катализир. одну и ту же реакцию, но отличных по физ-хим свойствам:
11. *
12. Роль изоферментов Для каждой ткани характерен свой набор изоферментов, обеспечивающий специфику, гибкость, регулируемость и адаптивность ее
13. * Метаболизм ферментов Сходен с таковым для белков При гибели клеток Е попадают в кровь, →
14. Полиферментные комплексы и метаболоны Полиферментные комплексы - структурно-функциональные блоки, катализирующие ключевые стадии метаболизма (Пируват ДГ) Пируват
15. Изменение активности ферментов в онтогенезе В процессе онтогенеза разворачивается генетическая программа, которая сопровождается изменением активности многих
16. Основные направления медицинской энзимологии Энзимопатии – патологические состояния, обусловленные нарушением активности ферментов Энзимодиагностика – диагностика заболеваний
17. Энзимопатии Первичные или наследственные связаны с нарушением экспрессии генетической информации, процессинга и фолдинга ферментов. Возможно также
18. Механизм развития метаболических нарушений при энзимопатиях При блоке фермента метаболической цепи, [P] дает, а [S] возрастает,
19. * Энзимодиагностика Диагностика заболеваний путем определения в биол. жидкостях и тканях активности ферментов, которые делятся на:
20. * Задачи энзимодиагностики Ранняя Ds-ka (увеличение АЛТ и АСТ при гепатите гораздо раньше, чем появление желтухи)
21. * Механизмы ферментемий и ферментурий
22. * Ферменты энзимодиагностики заболеваний Амилаза Слюнные железы, поджелудочная железа, яичники Заболевания поджелудочной железы Кислая фосфатаза Простата,
23. * Изменение активности ферментов в крови при ИМ
24. Энзимотерапия Применение ферментов с лечебной целью: Заместительная терапия болезней ЖКТ (фестал, мезим и т.д.) В комплексной
25. Иммобилизованные ферменты и липосомы В биотехнологии для повышения эффективности действия ферментов их иммобилизуют на твердой поверхности
26. Применение ферментов в лабораторной практике Высокая специфичность ферментов позволяет использовать их как хим. реагенты (точное определение
27. Применение ферментов в производстве быту и …. Биотехнология производства лекарств, препаратов высокой степени чистоты Пищевые технологии
30. Скачать презентацию

Слайд 2

*
Локализация ферментов в клетке (компартментализация)
Клет. мемб. – Na/K АТФ-аза, АЦ, транспортеры
Цитозоль

– ферм гликолиза, б/с ЖК
Ядро – ферм метаболизма ДНК, РНК
Мх - ЦТК, β-окисл ЖК
Лизосомы - разл. гидролазы Б,Ж,У
Рибосомы - б/с Б
Аппарат Гольджи – ферм глизилирования

Слайд 3

Маркерные и органоспецифические ферменты
Маркерные ферменты являются маркерами отдельных органелл
Органоспецифические ферменты высокая

активность которых имеется в отдельных органах (КФК – мышечная тк)
Оба вида ферментов используются в энзимодиагностике

Слайд 4

Выделение ферментов
Все работы по выделению и очистке ферментов ведутся при t

0º C
Этапы выделения:
Гомогенизация ткани или органа
Дифференц. центрифугирование гомогената и выделение нужной фракции органелл
Очистка фермента

Слайд 5

Очистка ферментов
Широко используются следующие методы очистки:
Высаливание - осаждение различными концентрациями

солей щелочных металлов (Na2SO4,)
Высаливание с органическими растворителями (ацетоном, этанолом),
Дифференциальная денатурация при нагревании или изменении рН,
Дифференциальным центрифугирование –разделение ферментов по массе,
Гель-фильтрация - разделение белков по размерам
Электрофорез - разделение белков по массе и заряду.
Избирательная адсорбция и элюция с ионобменников (ДЭАЭ или КМ целлюлозы и др.) применяется для их быстрой очистки
Поскольку все эти методы мало избирательными (если они не сочетаются) для выделения индивидуального фермента из сложной смеси, применяют:
Метод аффинной хроматографии

Слайд 6

Качественное обнаружение и количественное определение
E □ Качественное обнаружение

S P Цветные реакции на S или P
(крахмал ----> глюкоза)
□ Количественное определение - количественное
измерение ∆S или ∆P (или ∆NADH для дегидрогеназ ) количественные цветные реакции, спектры поглощения NADH при λ= 340 нМ)
NADH NAD
Пируват -------------> Лактат

Слайд 7

Единицы измерения активности ферментов
Внесистемная единица активности "U" (unit-единица) и определяется как

1 мкмоль субстрата/мин.
В системе СИ в качестве единицы ферментативной активности используют "катал" (kat). Катал определяется как 1 моль/сек.
1kat = 1 моль/сек.
Размерность её слишком велика, пользуются нанокатала (нкат). Это одна миллиардная катала или 10-9 кат. 1 U = 16,67 нкат
Удельная активность - активность в пересчете на объем биол. жидкости, грамм ткани или мг белка
Молекулярная активность (число оборотов) показывает, сколько молекул субстрата в секунду превращаются в продукт 1 молекулой фермента и используется для сравнительной характеристики активности нескольких ферментов (карбангидраза Э 36 000 000 в мин).

Слайд 8

Классификация ферментов
Тривиальная – исторически сложившаяся (пепсин, трипсин и т.д.)
Рациональная – название

фермента образуется:
корень субстрата + суффикс аза
амилаза (amyl um) + аза
Международная в основу положен тип катализируемой реакции (6 типов, поэтому 6 классов)

Слайд 9

Номенклатура (шифр) КФК
*

Слайд 10

Изоферменты
Изоферменты –группа родственных Е, катализир. одну и ту же реакцию, но

отличных по физ-хим свойствам:
- четвертичной структурой
- эарядом (ЭФ подвижностью)
- чувствительность к t°, рН, ингибиторам
- скоростью, направлением реакции и др
Известно более 100 изоферментов, имея различную тканевую локализацию, они используются в энзимодиагностике

Слайд 11

*

Слайд 12

Роль изоферментов
Для каждой ткани характерен свой набор изоферментов, обеспечивающий специфику, гибкость,

регулируемость и адаптивность ее метаболизма в условиях внешних и внутренних воздействий
В зависимости от возраста, пола, физического состояния и др. в организме устанавливается то или иное соотношение изоферментов, определяющее уровень его метаболической активности
При патологии (опухоли, травмы, воспаление и др.) в тканях наблюдается «изоферментный сдвиг»

Слайд 13

*
Метаболизм ферментов
Сходен с таковым для белков
При гибели клеток Е попадают в

кровь, → инактивация → клетки РЭС (протеолиз) → турновер АК
Малая часть Е экскретируются с мочой, желчью и калом

Слайд 14

Полиферментные комплексы и метаболоны
Полиферментные комплексы -
структурно-функциональные блоки, катализирующие ключевые

стадии метаболизма (Пируват ДГ)
Пируват --------> Ацетил КоА
комплекс (E. coli) состоит из 60 полипетидов (Мв = 5,3 · 106 )
Метаболон – объединение нескольких ферментов и полиферментных комплексов метаболического пути (ЦТК, гликолиз и др.), повышающих скорость и эффективность метаболизма

Слайд 15

Изменение активности ферментов в онтогенезе
В процессе онтогенеза разворачивается генетическая программа, которая

сопровождается изменением активности многих ферментов (внутриутробный период – активность ферментов ГНГ, аэробного обмена, гидролаз ЖКТ min, после рождения их активность резко возрастает )

Слайд 16

Основные направления медицинской энзимологии
Энзимопатии – патологические состояния, обусловленные нарушением активности ферментов

Энзимодиагностика – диагностика заболеваний путем определения активности ферментов в тканях, биол. жидкостях и др. объектах
Энзимотерапия – применение ферментов в качестве лекарств
Применение ферментов в лабораторной практике

Слайд 17

Энзимопатии
Первичные или наследственные связаны с нарушением экспрессии генетической информации, процессинга и

фолдинга ферментов. Возможно также нарушение соотношения естественных активаторов и ингибиторов ферментов.
Вторичные или приобретенные м.б.
- алиментарными (дефицит микронутриентов – витаминов, микроэлементов, ненасыщенных ЖК)
- токсические отравления, интоксикации

Слайд 18

Механизм развития метаболических нарушений при энзимопатиях
При блоке фермента метаболической цепи,

[P] дает, а [S] возрастает, что ведет к активации альтернативных минорных метаболических путей и образованию необычных метаболитов, конкурентно ингибирующих естественные метаболические пути.
Фен - ? Тир Т3 , Т4
Фенил-пвк меланин
АДРЕНАЛИН
фенил-ацетат фенил-лактат

Слайд 19

*
Энзимодиагностика
Диагностика заболеваний путем определения в биол. жидкостях и тканях активности ферментов,

которые
делятся на:
Клеточные
Секреторные (гемостаз, ЛП-липаза, …)
Экскреторные (ферм. ЖКТ)
Типы активности ферментов в крови:
Гиперферментемия
Гипоферментемия
Дисферментемия обычно при вялотекущих хрон. процессах – алкогольный цирроз печени

Слайд 20

*
Задачи энзимодиагностики
Ранняя Ds-ka (увеличение АЛТ и АСТ при гепатите гораздо раньше,

чем появление желтухи)
Дифференциальная Ds-ka (стенокардия и ИМ)
Оценка динамики заболевания
Оценка эффективности лечения
Оценка эффективности выздоровления
Оценка прогноза заболевания

Слайд 21

*
Механизмы ферментемий и ферментурий

Слайд 22

*
Ферменты энзимодиагностики заболеваний
Амилаза Слюнные железы, поджелудочная железа, яичники Заболевания поджелудочной железы
Кислая

фосфатаза Простата, эритроциты Рак простаты
Щелочная фосфатаза Печень, кость, слизистая оболочка кишечника, плацента, почки Болезни костной ткани, болезни печени
АЛТ Печень, скелетная мышца, сердце Гепатиты
АСТ Печень, скелетная мышца, сердце, почки, эритроциты Инфаркт миокарда, Гепатиты, болезни мышц
Холинэстераза Печень Отравление фосфорорганическими инсектицидами, болезни печени
КФК Скелетная и гладкая мышцы, мозг, сердце, Инфаркт миокарда, болезни мышц
ГГТП Печень, почки Гепатобилиарные болезни, алкоголизм
ЛДГ Сердце, печень, скелетная мышца, эритроциты, тромбоциты, лимфоузлы Инфаркт миокарда, гемолиз, Гепатиты
5 ' нуклеозидаза. Гепатобилиарный тракт Гепатобилиарные болезни
Трипсин (оген) Панкреас Заболевания поджелудочной железы

Слайд 23

*
Изменение активности ферментов в крови при ИМ

Слайд 24

Энзимотерапия
Применение ферментов с лечебной целью:
Заместительная терапия болезней ЖКТ (фестал, мезим и

т.д.)
В комплексной терапии в виде, орошений, промываний для санации гнойных ран, полостей (протеазы, нуклеазы и др. гидролазы)
Для тромболизиса (стрептолиаза, стрептодеказа,
урокиназа)
Для лечения лейкозов (аспарагиназа)
Для рассасывания контрактур и рубцов после ожогов и операций (гиалуронидаза - лидаза)
Для лечения вирусных конъюнктивитов и кератитов (РНК-аза и ДНК-аза)
ингаляций

Слайд 25

Иммобилизованные ферменты и липосомы
В биотехнологии для повышения эффективности действия ферментов их

иммобилизуют на твердой поверхности или путем внутримолекулярных сшивок
Для «адресной» доставки лекарства к пораженному органу используют:
липосомы загруженные лекарством на их поверхности расположены АТ, специфически «атакующие» определенные клетки и ткани
Вирусные векторы (невирулентные формы вирусов), специфически тропные к отдельным клеткам и тканям

Слайд 26

Применение ферментов в лабораторной практике
Высокая специфичность ферментов позволяет использовать их как

хим. реагенты (точное определение в тканях и биол. жидкостях конц. глюкозы, лактата, мочевины и др метаболитов).
Для этого создают сопряженные реакции из нескольких ферментов
1 2
глюкоза --> Г6ф −---> 6 Ф глюконат
1. гексокиназа, 2. NADP- зависимая Г6ф ДГ
Измеряя количество образованного NADPН можно судит о конц. глюкозы.

Слайд 27

Применение ферментов в производстве быту и ….
Биотехнология производства лекарств, препаратов высокой

степени чистоты
Пищевые технологии в хлебопечении, пивоварении, производства табака и т.д.
Кожевенном производстве
Стиральные порошки

Слайд 28

Энзимология номенклатура и классификация ферментов Медицинская энзимология

Содержание

*Локализация ферментов в клетке (компартментализация)Клет. мемб. – Na/K АТФ-аза, АЦ, транспортерыЦитозоль

Маркерные и органоспецифические ферментыМаркерные ферменты являются маркерами отдельных органеллОрганоспецифические ферменты высокая

Выделение ферментовВсе работы по выделению и очистке ферментов ведутся при t

Очистка ферментовШироко используются следующие методы очистки: Высаливание - осаждение различными концентрациями

Качественное обнаружение и количественное определение E □ Качественное обнаружение

Единицы измерения активности ферментовВнесистемная единица активности "U" (unit-единица) и определяется как

Классификация ферментовТривиальная – исторически сложившаяся (пепсин, трипсин и т.д.)Рациональная – название

Номенклатура (шифр) КФК*

ИзоферментыИзоферменты –группа родственных Е, катализир. одну и ту же реакцию, но

*

Роль изоферментовДля каждой ткани характерен свой набор изоферментов, обеспечивающий специфику, гибкость,

*Метаболизм ферментовСходен с таковым для белковПри гибели клеток Е попадают в

Полиферментные комплексы и метаболоныПолиферментные комплексы - структурно-функциональные блоки, катализирующие ключевые

Изменение активности ферментов в онтогенезеВ процессе онтогенеза разворачивается генетическая программа, которая

Основные направления медицинской энзимологииЭнзимопатии – патологические состояния, обусловленные нарушением активности ферментов

ЭнзимопатииПервичные или наследственные связаны с нарушением экспрессии генетической информации, процессинга и

Механизм развития метаболических нарушений при энзимопатиях При блоке фермента метаболической цепи,

*ЭнзимодиагностикаДиагностика заболеваний путем определения в биол. жидкостях и тканях активности ферментов,

*Задачи энзимодиагностикиРанняя Ds-ka (увеличение АЛТ и АСТ при гепатите гораздо раньше,

*Механизмы ферментемий и ферментурий

*Ферменты энзимодиагностики заболеванийАмилаза Слюнные железы, поджелудочная железа, яичники Заболевания поджелудочной железыКислая

*Изменение активности ферментов в крови при ИМ

ЭнзимотерапияПрименение ферментов с лечебной целью:Заместительная терапия болезней ЖКТ (фестал, мезим и

Иммобилизованные ферменты и липосомыВ биотехнологии для повышения эффективности действия ферментов их

Применение ферментов в лабораторной практикеВысокая специфичность ферментов позволяет использовать их как

Применение ферментов в производстве быту и ….Биотехнология производства лекарств, препаратов высокой

Похожие презентации