1. Биохимия пәні және міндеттері. Биохимия және медицина. Биохимия
жүктеу/скачать 1,99 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 15. Ферменттер медицинада. Изоферменттер. Тұқым қуалайтын энзимопатияла
- Изоферменттер
- 17. Мультиферменттік кешендер.
| а) аллостериялық реттелу;Аллостериялық ферменттер деп белсенділігі тек субстрат молекуласының санымен ғана реттеліп қоймай, эффекторлар деп аталатын басқа заттардың қатысуымен де реттелетін де жүруі терді айтады. Аллостериялық реттеуге қатысатын эффекторлар жасушалық метаболиттер, көбінесе реттеуге өздері қатысатын метаболиттік жолдардың метаболиттері. Аллостериялық ферменттердің метаболизм үшін орны ерекше, себебі жасушада жүретін аздаған өзгерістердің өзіне олар сезімтал келеді. Аллостериялық реттеу келесі жағдайларда өте маңызды: • анаболизм процестері кезінде. Метаболиттік жолдың соңғы өнімінен тежеу және бастапқы метаболиттермен белсендіру, бұл қосылыстардың синтезін реттеуге мүмкіндік береді; • катаболизм процестері кезінде. Жасушада АТФ-тың жинақталуы кезінде синтезді энергиямен қамтамасыз ететін метаболиттік жолдардың тежелуі жүреді. Мұндай жағдайларда субстраттар қоректік заттардың қор ретінде жиналуреакцияларына жұмсалады.
б) ақуыздық ингибиторлармен реттелу;Ингибиторлар - ферменттер белсенділігін төмендететін заттар. Атап өту керек, барлық денатурациялаушы агенттер, кез келген ферменттік реакциялардың жылдамдығын төмендетеді, себебі олар нәруыз молекуласын талғамсыз денатурацияға ұшырататындықтан, ингибиторлар қатарына жатпайды.Ферменттік катализдің механизмін түсіну үшін ингибиторлардың рөлі зор, олар кейбір ферменттердің организмдегі метаболизм жолдарындағы орнын анықтауға мүмкіндік береді. в) фермент молекуласын фосфорлау және фосфорсыздану арқылы реттелу;Биологиялық жүйелерде ферменттер белсенділігін амин қышқылдары қалдықтарын коваленттік модификация арқылы реттеу механизмі кеңінен тараған. Модификацияға (түр өзгеріске) негізіне фосфорсыздану фосфопротеинфосфатаза қатысуымен жүреді. Фосфор қышқылы қалдығының қосылуы белсенді орталықтың конформациясы өзгерісін туғызып, оның катализдік белсенділігін өзгертеді. Нәтижесі екі түрлі болуы мүмкін – бір ферменттердің фосфорланғанда белсенділігі артса, екінші ферменттерде белсенділік кемиді.Фосфорлану арқылы ферменттер белсенділігін реттеу қайтымды процесс. Фосфор қышқылы қалдығының ыдырауы фосфопротеинфосфатаз ферменттерінің қатысуымен жүреді.Протеинкиназа және фосфопротеинфосфатаза ферменттері белсенділігі гормондармен реттеледі,сондықтан сыртқы орта жағдайлардың өзгеруіне сәйкес метаболиттік жолдардың шешуші ферменттері белсенділігінің тез өзгеруіне мүмкіндік береді. г) шектелген протеолиз арқылы реттелу.Кейбір, жасушадан тыс қызмет атқарушы ферменттер белсенділік көрсетпейтін зимогенді түрде синтезделеді және бір немесе бірнеше белгілі бір пептидтік байланыстардың гидролизі нәтижесінде бастапқы нәруыз молекуласынан кішкене бір бөлімнің бөлініп шығып фермент белсенді күйге көшеді,яғни кішкене пептид бөлініп шыққаннан кейінгі қалған нәруыз молекуласында конформациялық фермент өзгерістер жүріп, ферменттің белсенді орталығы қалыптасады.Трипсин - протеолиттік ферментінің шектелген протеолиз механизмі бойынша белсендірілуін қарастырайық Трипсиноген, ұйқы безінде синтезделеді, ас қорыту кезінде ұйқы безі жолдары бойынша он екі елі ішекке түседі де, ішек сөлі ферменті энтеропептидаза ферменті әсерімен шектелген протеолиз механизмі бойынша белсенді күйге көшеді. 15. Ферменттер медицинада. Изоферменттер. Тұқым қуалайтын энзимопатияла Медициналық практикада ферменттер диагностикалық және терапия мақсатымен қолданылады. Ферменттер арнайы реактивтер түрінде қолданылады. Мысалы, глюкозаоксидаза әдісі арқылы глюкозаның қандағы және зәрдегі мөлшері анықталады. Уреаза ферменті несепнәрдің қандағы және зәрдегі мөлшерін анықтау үшін қолданылады. Энзимодиагностика-адам организміндегі биологиялық сұйықтықтардағы ферменттер белсенділігін анықтау негізінде ауруға диагноз қою. Энзимодиагностиканың негізгі принциптері • жасуша зақымдалған кезде қанда немесе басқа биологиялық сұйықтықтарда зақымдалған жасушалардағы жасуша ішілік ферменттердің белсенділігі артады; • бірқатар ферменттер тек қана белгілі бір мүшелерде орналасып, қызмет етеді.Ферменттерді дәрілік препараттар есебінде қолдану, олардың жоғары иммуногендік қасиеті болғандықтан шектеулі. Дегенмен энзимотерапия төмендегі бағыттарда кеңінен қолданылады:• орынбасарлық терапия - организмге ферменттер жетімсіздігі кезінде, дәрі ретінде қолдану; • комплексті терапия элементтері - ферменттерді басқа емдеу жолдарымен бірге қолдану. Орынбасарлық терапия ас қорыту сөлдері бөлінуінің жетімсіздігі кезінде, асқорыту аурулары кезінде қолдану тиімді. Мысалы, пепсин ахилия,гипо- және анацидті гастриттер кезінде қолданылады. Протеолиттік ферменттер (трипсин, химотрипсин) жергілікті жерде іріңді жаралардың өлген жасушалар нәруыздарын ыдырату үшін, ұйыған қаннан тазарту үшін немесе тыныс алу жолдарының қоймалжың бөлінділерін тазарту үшін қолданылады. Рибонуклеаза және дезоксирибонуклеаза вирустарға қарсы препараттар есебінде аденовирусты коньюнктивиттерді, герпесті кератиттерді емдеу үшін қолданылады. Тромбоздарды және томбоэмболияларды емдеу үшін ферменттік препараттар кеңінен қолданыла бастады(фибринолизин, стрептолиаза, стрептодеказа, урокиназа препарат) Гиалурон қышқылын ыдыратушы фермент гиалуронидаза (лидаза күйіктен және операциялардан кейінгі тыртықтардың тегіс бітуі үшін тері асты немесе бұлшықет ішілік егу арқылы қолданылады (гиалурон қышқылы дәнекерлеу ұлпасында тігістер түзеді). Ферменттік препараттар онкологиялық ауруларда қолданылады. Аспарагин катаболизмін катализдейтін, аспарагиназа лейкоздарды емдеуде қолданылады. ЭНЗИМОПАТИЯЛАР. Көптеген аурулардың негізіне жасушалардағы ферменттер қызметтері бұзылуы -энзимопатиялар жатады. Энзимопатиялар, біріншілік (туа біткен) және екіншілік (жүре біткен) болып 2 топқа бөлінеді. Біріншілік энзимопатияларда, негізінен ақауы бар ферменттер аутосомды-рецессивті жол арқылы тұқым куалайды. Гетерозиготалыларда, көбінесе фенотиптік ауытқулар байқалмайды. Біріншілік энзимопатиялар метаболиттік ауруларға жатқызады. Клиникалық көріністер.Альбинизм ауруын қарастыруға болады. Альбинизм кезінде меланоциттерде меланин пигменті синтезі бұзылған. Меланин, теріде, шашта, көзқарашығында, көзторы пигментті эпителилерінде болып, олардың боялуына әсер етеді. Альбинизм кезінде тері пигменттелуінің әлсіздігі, шаштың ақтығы, көз қарашығының қызғылт болуы байқалады. Албинизімнің дамуына себеп болатын, меланин түзілетін метаболиттік жолдардың бірін катализдейтін фермент тирозингидроксилаза (тирозиназа) ферментінің жетіспеушілігі. Ұлпаларда гомогентизин қышқылының тотығуы бұзылған кезде алкаптонурия дамитыны белгілі. Мұндай ауруларда гомогентизин қышқылының тотығуын катализдейтін - гомогентизин қышқылының диоксигеназасы ферментінің жетіспеушілігі байқалып, алкаптонурия ауруының дамуына әкеледі. Нәтижесінде гомогентизин қышқылының концентрациясы артып, оның зәрмен бөлінуі байқалады. Оттек қатысуында гомогентизин қышқылы қара түсті алкаптон қосылысына айналады. Сондықтан, мұндай аурулардың зәрі ауада қара түске боялады. Алкаптон, сонымен катар биологиялық сұйықтықтарда түзіліп, ұлпаларда, теріде, сіңірлерде, буындарда тұнбаға түседі. Буындарда алкаптонның көп жиналуы, олардың қимыл-қозғалысын шектейді. Гирке ауруымен ауырған адамдарда тамақ қабылдау аралықтарында қандағы глюкозаның концентрациясы төмендеуі (гипогликемия) байқалған. Бұл бауырдағы гликогеннің ыдырап, глюкоза түрінде бөлініп шығуының глюкоза-6-фосфатфосфатаза.Химиялық реакцияның бір түрін катализдейтін,бірақ біріншілік құрылысы бойынша ерекше келетін ферменттер изоферменттер немесе изоэнзимдер деп аталады. Бұл ферменттер бір текті, механизмдері бірдей реакцияларды катализдейді, бірақ бұлар бір-бірінен кинетикалық параметрлерімен, белсендірілу жағдайларымен, апофермент және коферментті байланыстыру ерекшеліктерімен ерекше. Изоферменттер - олигомерлі нәруыздар болып табылады. Ферменттердің белгілі бір изоферменттік.түрін анықтау, ауруға диагноз.қоюға.қолданылады 16. Изоферменттер және органдық жеке әсерлі ферменттер. Химиялық реакцияның бір түрін катализдейтін,бірақ біріншілік құрылысы бойынша ерекше келетін ферменттер изоферменттер немесе изоэнзимдер деп аталады. Бұл ферменттер бір текті, механизмдері бірдей реакцияларды катализдейді, бірақ бұлар бір-бірінен кинетикалық параметрлерімен, белсендірілу жағдайларымен, апофермент және коферментті байланыстыру ерекшеліктерімен ерекше. Изоферменттер - олигомерлі нәруыздар болып табылады. Ферменттердің белгілі бір изоферменттік түрін анықтау, ауруға диагноз қоюға қолданылады. Лактат дегидрогеназалардың изоформалары: Лактатдегидрогеназа ферменті лактаттың пируватка дейін қайтымды тотығу реакциясын катализдейді. Лактатдегидрогеназа - молекулалық массасы134 000 Д, олигомерлі нәруыз, 2 түрлі 4 суббірліктен тұрады: M (ағылшын сөзі - muscle - бұлшыкет) және H (ағылшын сөзі - heart - жүрек). Осы екі суббірліктің әр түрлі бірігуі нәтижесінде лактатдегидрогеназа ферменттерінің 5 изоформасы болады. ЛДГ жүрек бұлшықетінде және бүйректе, сүйек бұлшыкетінде және бауырда жоғары белсенділік көрсетеді. Креатинкиназаның изоформалары: Қалыпты жағдайда, ЛДГ белсенділігі 170-520 ӨБ/Л. Белсенділіктің жоғарылауы жүректің, бауырдың, бүйректің жедел зақымдалуында, сонымен қатар мегабласталық және гемолиттік анемияларда байқалады. Диагноз қою үшін, қан плазмасындағы ЛДГ изоформаларын электрофорез әдісі арқылы зерттейді. Креатинкиназа (KK) креатинфосфаттың түзілу реакциясын катализдейді: КК-молекуласы димер, екі суббірліктен тұрады: M (ағылшынша muscle - бұлшықет) және В (ағылшынша brain - ми). Осы екі суббірліктің әр түрлі бірігуінен 3 изофермент түзіледі - BВ, MB, ММ. BB - изоферменті, негізінен бас миында кездеседі, ММ - бұлшықетте және МB – жүрек бұлшықеттерінде кездеседі. КК - изоформаларының электрофоретикалық жылдамдығы әр түрлі. Қан плазмасында КК белсенділігін анықтау миокардтың инфаркты кезінде диагноз қоюда маңызы бар .MB - изоформаның белсенділігі жарақат алғанда және бұлшықеттер зақымдалғанда жоғарылауы мүмкін. ВВ - изоформа гематоэнце фалиттік барьерден өте алмайды, сондықтан қанда тіпті инсульт кезінде де анықталмайтын болғандықтан, диагностикалық мәні жоқ. 17. Мультиферменттік кешендер. Бұл комплекстер бір ферментативті реакцияның соңғы өнімдері келесі ферментативті реакцияның бастапқы субстраттары болып табылатын үйлестірілген реакциялар сериясын катализдейтін бірнеше ферменттер. Көп ферментті комплексте бірнеше ферменттер бір-бірімен тығыз байланысып, бір кешенге айналады және реакция өнімі тікелей келесі ферментке ауысатын және тек оның субстраты болып табылатын тізбекті реакцияларды жүзеге асырады. Осындай кешендердің арқасында молекулалардың конверсия жылдамдығы едәуір жеделдейді. Мысалға: •пируватдегидрогеназа кешені (пируватдегидрогеназа), ол пируватты ацетил-SCoA-ға айналдырады, •α-кетоглутарат дегидрогеназа кешені (үш карбон қышқылының циклінде) α-кетоглутаратты сукцинил-SCoA-ға айналдырады, •пальмитин қышқылын синтездейтін«май қышқылы синтазасы»(немесе пальмитатсинтаза)деп аталатын кешен. жүктеу/скачать 1,99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|