Материалы для подготовки к практическим занятиям по биохимии для медико_профилактического факультета (стр. 2 )

ЗЗадание	Указания к выполнению задания
1.Изучите суть явления растворимости и осаждаемости белков.	1. Какие физико-химические свойства белков обусловливают их растворимость? Чем обусловлена различная растворимость глобулярных и фибриллярных белков? Перечислите факторы, определяющие растворимость белков. 2. Приведите два основные факторы стабилизации белка в растворе. Факторы стабилизации белковых растворов Краткое описание Особенности конформации гидрофильных белков Наличие суммарного электрического заряда белковой молекулы Наличие гидратной (сольватной) оболочки вокруг каждой молекулы белка 4. В чем суть явления высаливания? 5. Приведите примеры практического использования высаливания. 6. Дайте определение явлению денатурации. Приведите классификацию видов денатурации. 7. Приведите примеры практического использования денатурации белков.
2. Заряд бековых молекул	1.Выпишите два основных фактора, определяющих заряд белковой молекулы. 2.Напишите, что называется изоэлектрической точкой. Каковы свойства белков в изоэлектрическом состоянии? В какой среде будет находиться изоэлектрическая точка альбуминов и гистонов?
3.Способы осаждения белка	Заполните таблицу. Способы осаждения белка Механизм, обратимость Факторы Практическое применение Высаливание Изоэлектрическое осаждение Денатурация

Таблица 3. Методы выделения индивидуальных белков.

Задание	Указания к выполнению задания
Вспомните методы выделения индивидуальных белков.	1. Перечислите методы фракционирования белков, позволяющие получить индивидуальный белок.
Изучите, почему белки обладают свойствами коллоидов.	1.Выпишите способы определения молекулярной массы белков. 2.Охарактеризуйте принцип метода диализа. Какое практическое значение имеет диализ?
Вспомните электрические свойства белков.	1. Охарактеризуйте явление электрофореза белков. 2. Напишите, на какие фракции разделяют белки сыворотки крови при электрофорезе на бумаге. Выпишите протеинограмму – соотношение белковых фракций - здорового ребенка и взрослого человека. 5. Опишите сущность электрофоретического разделения белков на полиакриламидном геле, принцип диск-электрофореза.
Вспомните метод хроматографии белков.	1.Выпишите классификацию методов хроматографического разделения белков по механизму разделения и технике проведения.

Раздел 2. Ферменты

2.1. Ферменты: общие свойства и механизм действия. Энзимопатии

Вопросы раздела.

1.  Химическая природа ферментов. Проферменты.

2.  Кофакторы ферментов: химическая природа, классификация.

3.  Коферменты: химическая природа, классификация, роль витаминов и их коферментная функция.

4.  Структурно-функциональная организация ферментных белков: активный центр, его свойства. Контактный и каталитический участки активного центра ферментов.

5.  Регуляторные (аллостерические) центры ферментов. Зависимость активности ферментов от конформации белков.

6.  Общие свойства ферментов. Зависимость активности ферментов от реакции среды и температуры: биологическое и медицинское значение этих свойств ферментов.

7.  Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата и фермента. Уравнение Михаэлиса-Ментен.

8.  Общие принципы механизма действия ферментов.

9.  Принципы качественного и количественного определения активности ферментов.

10.  Номенклатура и классификация ферментов.

11.  Особенности ферментативного состава у детей разных возрастных периодов.

12.  Энзимопатии, определение. Виды энзимопатий

Таблица 4. Свойства ферментов

Задание	Указания к выполнению задания
1.Изучите химическую природу ферментов, их сходство и различие с неорганическими катализаторами.	1. Дайте определение понятию «ферменты», перечислите доказательства белковой природы ферментов. 2. Что такое энергия активации? Вспомните, что катализатор приводит к уменьшению энергии активации процесса, в ходе чего скорость биохимической реакции в присутствие фермента возрастает. Заполните таблицу, отражающую сходства и различия ферментов и неорганических катализаторов.
Свойства	Ферменты	Неорганические катализаторы
Сравнение влияния на скорость реакции Влияние на подвижное равновесие Снижение энергии активации Адсорбция на поверхности Образование промежуточных соединений Каталитическая активность Специфичность
Влияние температуры Влияние рН среды Влияние активаторов и ингибиторов Влияние концентрации катализатора Влияние концентрации субстрата
Изучите структурную организацию энзимов.	1. Разберите понятия - кофермент, апофермент, холофермент, активный центр, аллостерический центр. 2. Отметьте, чем представлены активные центры ферментов простых и сложных белков. 3. Помимо белков, могут ли обладать ферментативной активностью молекулы других классов биополимеров? Назовите витамины, активной формой которых является НАД. Назовите витамин, активной формой которого является ФАД.
Изучите специфичность ферментов.	1.Выпишите понятия специфичности фермента и подумайте, чем обусловлена специфичность ферментов. Объясните биологический смысл специфичности. 2. Приведите примеры ферментов с абсолютной, групповой и стереохимической специфичностью. 3. Вспомните теории энзим - субстратных взаимодействий Фишера и Кошленда и дайте определение, какая из этих теорий приемлема на современном уровне для объяснения специфичности ферментов.
Изучите зависимость ферментативной реакции от температуры.	1. Графически изобразите зависимость активности ферментов от температуры. 2. Охарактеризуйте состояние фермента при 00С и при 1000С. 3. Приведите примеры термолабильных и термостабильных ферментов. 4. Какое практическое значение имеют знания зависимости активности ферментов от температуры.
Изучите зависимость ферментативной активности от рН среды.	1. Изобразите графическую зависимость от рН среды активности пепсина, трипсина, амилазы слюны, кислой и щелочной фосфатазы. 2. Выделите три ведущих фактора, объясняющие зависимость ферментативного катализа от рН среды. 3. Поясните, для чего специалисту медицины необходимо знать свойства ферментов.
Изучите современную классификацию и номенклатуру ферментов.	1. Приведите классификацию ферментов. На чем основана классификация ферментов? 2. Напишите примеры типов реакций, катализируемых каждым из 6 классов ферментов, дайте ферментам систематические названия. 3. Определите, к какому классу, относятся ферменты: α-амилаза, щелочная фосфатаза, холинэстераза, моноаминооксидаза.

2.2. Регуляция активности ферментов. Ферменты в медицинской практике

Вопросы раздела

1. Организация химических реакций в организме. (пространственная: цитозоль, митохондрии и т. д., органоспецифичность).

2. Типы метаболических путей. (линейный, разветвленный, циклический, спиральный).

3. Общие неспецифические принципы механизма регуляции активности ферментов. (количество фермента, температурный оптимум, количество субстрата)

4. Аллостерическая регуляция активности фермента.

5. Зависимость активности ферментов от конформации белков.

6. Ингибиторы ферментов. Виды ингибиции.

7. Обратимое и необратимое ингибирование.

8. Конкурентное ингибирование.

9. Специфическое и неспецифическое ингибирование.

10. Понятие о сигнальных ферментах.

11. Понятие об изоферментах. Значение изоферментов в клинике.

12. Изоферменты ЛДГ и их роль в диагностике.

13. Локализация изоферментов ЛДГ.

14. Органоспецифичность ферментов. Трансаминазы и роль в диагностике заболеваний печени и сердца.

15. Значение определения ферментов с целью прогноза и лечения заболеваний. Иммобилизованные ферменты.

16. Заместительные ферменты, применение.

Для усвоения темы выполните задания, представленные в таблице 5.

Таблица 5. Кинетика ферментативных реакций

Задание	Указания к выполнению задания
Изучите основы кинетики ферментативных реакций.	1.Изучите зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата: напишите уравнение Михаэлиса-Ментен; Какой вид принимает уравнение Михаэлиса-Ментен при очень низких концентрациях и при высоких концентрациях субстрата?
Изучите влияние ингибиторов на активность фермента.	1. Приведите классификацию типов ингибирования ферментов: 1) 2) 3) и. т.д. 2. Приведите примеры неспецифических ингибиторов и объясните механизм их действия. 3. Схематически изобразите механизм действия: а) конкурентного ингибитора б) неконкурентного ингибитора 4. Дайте определение понятию «аллостерический центр». В чем особенность кинетики аллостерических ферментов? 5. Приведите примеры использования различных типов ингибиторов ферментов в качестве лекарственных средств.
Изучите влияние активаторов на скорость ферментативных реакции.	1.Перечислите основные типы активировании ферментов. 2.Изучите механизмы активирующего действия ионов металлов, анионов. Приведите примеры ферментов, активируемых металлами. 3. Активация путем ограниченного протеолиза. Для каких ферментов наиболее характерен такой тип активации? Какой это имеет биологический смысл? 4. Изучите аллостерическую активацию ферментов. Приведите примеры ферментов, активируемых путем ассоциации, диссоциации субъединиц, ковалентной модификации (фосфорилирования-дефосфорилирования).

Для усвоения темы выполните также следующие задания согласно таблице 6.