Тема№2:Регуляция активности ферментов

Перечень вопросов для самоподготовки по теме лабораторного занятия

1. Что такое ферменты?

2. Чем сложные ферменты отличаются от простых ферментов?

3. Что такое кофактор фермента? Химическое строение кофактора.

4. Чем коферменты отличаются от простетических групп? Приведите примеры.

5. Дайте понятие об активном центре ферментов. Строение активного центра простых и сложных ферментов.

6. Что такое специфичность ферментов? Чем обусловлена специфичность ферментов?

7. Какова зависимость скорости ферментативной реакции от температуры, рН, концентрации фермента и субстрата?

8. Дайте понятие об энергии активации. Как ферменты влияют на нее?

9. Опишите механизм действия ферментов.

10. Приведите классификацию ферментов и дайте характеристику каждому классу.

11. Что такое изоферменты? Их прикладное значение.

4. Самоконтроль по тестовым заданиям данной темы:

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. КАТАЛИЗАТОР - ЭТО ВЕЩЕСТВО

1) ускоряющее химическую реакцию

2) замедляющее химическую реакцию

3) выводящее химическую реакцию из под контроля

4) не влияющее на скорость химической реакции

2. БЕЛОК - ЭТО ПОЛИМЕР, В СОСТАВ КОТОРОГО ВХОДЯТ

1) жирные кислоты и глицерин

2) моносахариды

3) >50 аминокислот

4) <50 аминокислот

5) нуклеотиды

3. ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА - ЭТО

1) последовательность аминокислот

2) регулярная укладка полипептидной цепи в пространстве

3) упаковка полипептидной цепи в пространстве

4) ассоциация субъединиц

4.ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА - ЭТО

1) объединение нескольких третичных структур

2) объединение нескольких молекул жира

3) объединение нескольких молекул гликогена

4) полипептидная цепь

5.ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА СТАБИЛИЗИРУЕТСЯ

1) водородными связями

2) пептидными связями

3) дисульфидными связями

4) ионными связями

5) гидрофобными связями

ОТВЕТЫ

1-1; 2-3; 3-2; 4-1; 5-1.

ТЕСТЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНЕЧНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. ФЕРМЕНТЫ – ЭТО

1) катализаторы

2) витамины

3) регуляторы

4) рецепторы

2. ПО ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЕ ФЕРМЕНТЫ – ЭТО

1) белки

2) углеводы

3) липиды

4) металлы

3.ФЕРМЕНТЫ, КАТАЛИЗИРУЮЩИЕ ОДНУ И ТУ ЖЕ РЕАКЦИЮ, НО ОТЛИЧАЮЩИЕСЯ ПО СОСТАВУ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ, НАЗЫВАЮТСЯ

1) изоферментами

2) сопряженными ферментами

3) конкурирующими ферментами

4) лимитирующими ферментами

4. ПРОСТОЙ ФЕРМЕНТ СОСТОИТ ИЗ

1) аминокислот

2) аминокислот и ионов металлов

3) аминокислот и витаминов

4) аминокислот и липидов

5. СЛОЖНЫЙ ФЕРМЕНТ СОСТОИТ ИЗ

1) аминокислот

2) аминокислот и кофактора

3) глюкозы и ионов металлов

4) нуклеотидов

ОТВЕТЫ

1-1; 2-1; 3-1; 4-1; 5-2.

5. Самоконтроль по ситуационным задачам:

1. Реакция А+В→С протекает со скоростью 1. При добавлении в реакционную смесь препарата, выделенного из тканей животного, скорость реакции возросла в 10000 раз. Что содержалось в препарате?

Ответ: В препарате содержался фермент, катализирующий данную реакцию.

2. Если фермент катализирует реакцию А→В+С, способен ли он ката­лизировать реакцию В+С→А?

Ответ: Может в случае обратимости реакции.

3. Глутаматдекарбоксилаза катализирует реакцию:

Глутаминовая кислота → ГАМК + СО₂

По изменению концентрации каких веществ можно охарактеризовать активность фермента?

Ответ: Активность фермента определяется по убыли субстрата (глутаминовой кислоты) или накоплению продукта (СО₂, ГАМК). Увеличить скорость реакции можно за счет повышения концентрации субстрата, фермента или кофермента.

6. Перечень практических умений по изучаемой теме:

1. Умение работать с литературой (структурировать материал, выделять главное, формулировать вопросы и ответы);

2. Умение обращаться с химической посудой и химическими реактивами;

3. Умение работать с приборами (ФЭКом, центрифугой, термостатом);

4. Умение оценивать полученные результаты и использовать их для диагностики различных патологий.

7. Рекомендации по выполнению НИРС:

На занятии данный вид работы не предусмотрен.

Тема№2:Регуляция активности ферментов.

2. Формы работы:

- подготовка к лабораторному занятию

- подготовка материалов по НИРС

3. Перечень вопросов для самоподготовки по теме практического занятия:

1. Что такое активаторы и ингибиторы ферментов?

2. Дайте характеристику:

- аллостерическому механизму;

- химической (ковалентной) модификации;

- ограниченному протеолизу;

- взаимодействию «белок-белок».

3. Дайте понятие о необратимом и обратимом ингибировании.

4. Что такое конкурентное ингибирование? Как в медицине исполь­зуются конкурентные ингибиторы?

5. Что такое изоферменты? Каково значение изоферментов в медицине?

6. Какие ферменты называются ключевыми?

4. Самоконтроль по тестовым заданиям данной темы:

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. ПРЯМЫМ ДОКАЗАТЕЛЬСТВОМ БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ ФЕРМЕНТА ЯВЛЯЕТСЯ

1) снижение энергии активации

2) ускорение прямой и обратной реакции

3) ускорение достижения положения равновесия обратимой реакции

4) прекращение каталитического действия при добавлении в раствор вещества, разрушающего пептидные связи

2. ФЕРМЕНТЫ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ

1) изменяются в процессе реакции

2) катализируют термодинамически невозможные реакции

3) сдвигают положение равновесия обратимых реакций

4) снижают энергию активации

5) обладают специфичностью

3.ФЕРМЕНТЫ ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ НЕОРГАНИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ ТЕМ, ЧТО

1) не изменяются в процессе реакции

2) специфичны

3) не сдвигают положение равновесия обратимых реакций

4) снижают энергию активации

4. ФЕРМЕНТЫ, КАТАЛИЗИРУЮЩИЕ ОДНУ И ТУ ЖЕ РЕАКЦИЮ, НО ОТЛИЧАЮЩИЕСЯ ПО СОСТАВУ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ, НАЗЫВАЮТСЯ

1) изоферментами

2) сопряженными ферментами

3) конкурирующими ферментами

4) лимитирующими ферментами

5. ПРОСТОЙ ФЕРМЕНТ СОСТОИТ ИЗ

1) аминокислот

2) аминокислот и ионов металлов

3) аминокислот и витаминов

4) аминокислот и липидов

ОТВЕТЫ

1-1; 2-4; 3-2; 4-1; 5-1.

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ КОНЕЧНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1.КОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ ПРОИСХОДИТ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРИСОЕДИНИЯ ИНГИБИТОРА

1) не похожего на субстрат

2) похожего на субстрат

3) похожего на кофактор

4) похожего на продукт

2. КОНКУРЕНТНЫЙ ИНГИБИТОР ПО СТРОЕНИЮ

1) похож на субстрат

2) не похож на субстрат

3) похож на кофактор

4) похож на продукт

3. АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТОР – ЭТО РЕГУЛЯТОР

1) действующий на аллостерический центр

2) действующий на активный центр

3) похожий на субстрат

4) действующий необратимо

4. ТРАНСФЕРАЗЫ КАТАЛИЗИРУЮТ

1) перенос химических групп

2) гидролиз веществ

3) синтез сложных соединений

4) окислительно-восстановительные реакции

5. ОГРАНИЧЕННЫЙ ПРОТЕОЛИЗ - ЭТО АКТИВАЦИЯ ФЕРМЕНТА ЗА СЧЕТ

1) отщепления от него олиго- или полипептида

2) присоединения полипептида

3) денатурации

4) диссоциации субъединиц

ОТВЕТЫ

1-1; 2-1; 3-1; 4-1; 5-1.

5. Самоконтроль по ситуационным задачам:

1. Ингибитор снижает активность фермента до 30% от исходного уровня. Повышение концентрации субстрата катализируемой реакции восстанавливает 80% активности фермента. К какому типу относится данный ингибитор?

Ответ: Конкурентный, т.к. Активность фермента восстанавливается при увеличении концентрации субстрата.

2. О чем может свидетельствовать резкое повышение в крови активности аспартатаминотрансферазы, если известно, что этот фермент локализован преимущественно в сердце?

Ответ:О патологии сердечной мышцы.

3. Каким образом высокие концентрации субстрата могут ускорять собственную утилизацию?

Ответ:Субстрат может связываться с аллостерическим центром, что приводит к улучшению конфигурации активного центра.

6. Перечень практических умений по изучаемой теме:

1. Умение работать с литературой (структурировать материал, выделять главное, формулировать вопросы и ответы);

2. Умение обращаться с химической посудой и химическими реактивами;

3. Умение работать с приборами (фэком, центрифугой, термостатом);

4. Умение оценивать полученные результаты и использовать их для диагностики различных патологий.

7. Рекомендации по выполнению НИРС:

На занятии данный вид работы не предусмотрен.

1. Тема №3: Значение ферментов в медицине. Рубежный контроль по теме «Ферменты».

2. Формы работы:

- подготовка к лабораторному занятию

- подготовка материалов по НИРС

3. Перечень вопросов для самоподготовки по теме практического занятия:

1. Что такое энзимопатии? Чем первичные энзимопатии отличаются от вторичных энзимопатий?

2. Как в медицине используются знания о ферментах?

3. Почему при ряде заболеваний изменяется активность ферментов в крови?

4. О чем говорит появление в крови ферментов с внутриклеточной локализацией?

5.Как используются ферментативные методы в лабораторной диагностике?

6. Что такое энзимотерапия?

7.Приведите примеры использования ферментов в качестве лекарственных препаратов.

Вопросы рубежного контроля:

1. Что такое ферменты?

2. В чем сходство ферментов и неорганических катализаторов?

3. Чем различаются ферменты и неорганические катализаторы?

4. Чем сложный фермент отличается от простого фермента?

5. Что такое кофактор фермента? Химическое строение кофактора.

6. Чем коферменты отличаются от простетических групп? Приведите примеры.

7. Дайте понятие об активном центре фермента. Строение активного центра простых и сложных ферментов.

8. Что такое специфичность ферментов? Какие виды специфичности ферментов Вы знаете? Чем обусловлена специфичность ферментов?

9. Сформулируйте теории Фишера и Кошланда. Что они объясняют?

10. Какова зависимость активности фермента от температуры?

11. Как активность фермента зависит от рН среды?

12. Дайте понятие об энергии активации. Как ферменты влияют на нее?

13. Назовите факторы, влияющие на снижение энергии активации ферментативной реакции.

14. Какова зависимость скорости ферментативной реакции от концент­рации субстрата?

15. Что такое максимальная скорость ферментативной реакции?

16. Что такое константа Михаэлиса? Что она характеризует?

17. Какова зависимость скорости ферментативной реакции от концент­рации фермента?

18. Как измерить активность фермента? В каких единицах выражается активность фермента?

19. Дайте понятие об изоферментах.

20. Назовите основные отличия изоферментов друг от друга.

21. Какое значение имеют изоферменты в медицине?

22. Дайте понятие об активаторах и ингибиторах ферментов.

23. Дайте сравнительную характеристику обратимого и необратимого ингибирования.

24. Приведите примеры необратимых ингибиторов. Имеют ли они физиологическое значение?

25. Что такое конкурентное ингибирование?

26. Дайте понятие о неконкурентных ингибиторах и механизме их действия.

27. Приведите примеры конкурентных ингибиторов.

28. Что такое аллостерический центр фермента. Механизм аллостерического изменения активности фермента.

29. Какие вещества могут выступать в роли аллостерических регуляторов?

30. Дайте понятие о химической модификации. Приведите примеры.

31. Что такое ограниченный протеолиз? Чем он отличается от химической модификации?

32. Расскажите об изменении активности ферментов путем взаимодей­ствия «белок-белок».

33. Дайте понятие о ключевых ферментах. Как они регулируются?

34. Какова роль обратных связей в регуляции ферментативных цепей?

35. По какому принципу классифицируются ферменты? Дайте характе­ристику каждому классу.

36. Что такое энзимопатии? Виды энзимопатий.

37. Назовите основные направления использования ферментов в меди­цине. Дайте им характеристику.

38. Как в медицине используются конкурентные ингибиторы?

4. Самоконтроль по тестовым заданиям данной темы:

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ

1. ВЫБЕРИТЕ ОДИН ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ. ЛЕКАРСТВЕННЫЙ ПРЕПАРАТ ПРОЗЕРИН В ОТЛИЧИЕ ОТ СИЛЬНОГО ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ЗАРИНА

1) уменьшает активность ацетилхолинэстеразы

2) связывается в активном центре фермента

3) образует с ферментом ковалентную связь

4) ингибирует ферменты с остатком Сер в активном центре

5) является обратимым ингибитором

2. ВЫБЕРИТЕ ОДИН ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ. ОБНАРУЖЕНО, ЧТО УВЕЛИЧЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЦАМФ В ГЛАДКОМЫШЕЧНЫХ КЛЕТКАХ БРОНХОВ УЛУЧШАЕТ СОСТОЯНИЕ БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ. ДЛЯ ОБЛЕГЧЕНИЯ СИМПТОМОВ ЭТОЙ БОЛЕЗНИ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ЛЕКАРСТВА

1) ингибиторы фосфодиэстеразы

2) ингибиторы аденилатциклазы

3) ингибиторы протеинкиназы А

4) активаторы фосфодиэстеразы

5) активаторы протеинфосфатазы

3. ВЫБЕРИТЕ ОДИН ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.

В ПЕРВЫЕ 2 ДНЯ ПОСЛЕ ИНФАРКТА МИОКАРДА В КРОВИ БОЛЬШЕ ВСЕГО ВОЗРАСТАЕТ АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТА

1) креатинкиназы

2) лактатдегидрогеназы

3) аланинаминотрансферазы

4) β-гидроксибутиратдегидрогеназы

5) аспартатаминотрансферазы

4. ВЫБЕРИТЕ ОДИН ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ. ФЕРМЕНТ ПЕПСИН ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В МЕДИЦИНЕ ДЛЯ

1) обработки гнойных ран

2) предотвращения тромбообразования

3) улучшения пищеварения

4) рассасывания рубцов

5) лечения вирусного конъюнктивита

5. ВЫБЕРИТЕ ОДИН ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.

ФЕРМЕНТ ГИАЛУРОНИДАЗА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В МЕДИЦИНЕ ДЛЯ

1) удаления токсинов

2) лечения злокачественных новообразований

3) рассасывания рубцов

4) улучшения пищеварения

5) предотвращения тромбообразования

ОТВЕТЫ

01-2; 02-1; 03-2; 04-3; 05-3.

5. Самоконтроль по ситуационным задачам:

1. У пациента с подозрением на инфаркт миокарда определяли активность аланин (АЛТ)- и аспартатаминотрансферазы (АСТ) в крови. Активность какой из аминотрансфераз повышается при данной патологии и почему? Назовите другие ферменты, активность которых определяют в крови для подтверждения диагноза.

Ответ:Повышается активность АСТ, т.к. этот фермент преимущественно локализован в сердечной мышце.

2. Пациента с жалобами на боль в груди в течение 3-х дней госпитализировали с подозрением на инфаркт миокарда. Результаты биохимического анализа крови подтвердили диагноз. Активность каких ферментов изменилась в крови пациента и каким образом?

Ответ:Возрастает активность АСТ и КК.

3. У пациента, перенесшего гепатит, определяли активность АЛТ и АСТ в крови. Активность какого их этих ферментов увеличивается в наибольшей степени и почему?

Ответ:Повышается активность АЛТ, т.к. Этот фермент локализован преимущественно в печени.

6. Перечень практических умений по изучаемой теме:

1. Умение работать с литературой (структурировать материал, выделять главное, формулировать вопросы и ответы);

2. Умение обращаться с химической посудой и химическими реактивами;

3. Умение работать с приборами (фэком, центрифугой, термостатом);

4. Умение оценивать полученные результаты и использовать их для диагностики различных патологий.

7. Рекомендации по выполнению НИРС:

Подберите литературу и подготовьте рефераты по темам:

1. Наследственные энзимопатии;

2. Применение ферментов, их ингибиторов или активаторов с лечебной целью;

3. Иммобилизованные ферменты, их использование в медицине.

4. Энзимодиагностика инфаркта миокарда.