Ассоциация и диссоциация

19. Регуляция каталитической активности ферментов ковалентной модификацией путем фосфорилирования и дефосфорилирования (на примере ферментов синтеза и распада гликогена).

  • •2. Аминокислоты, входящие в состав белков, их строение и свойства. Пептиды.
  • •4. Вторичная структура белков. Связи, стабилизирующие вторичную структуру.
  • •5. Третичная структура белков. Типы химических связей, участвующих в
  • •8. Физико-химические свойства белков. Молекулярная масса, размеры и форма, растворимость, ионизация и гидратация. Денатурация, признаки и факторы ее вызывающие.
  • •1. Различия белков по форме молекул
  • •2. Различия белков по молекулярной массе
  • •3. Суммарный заряд белков
  • •4. Соотношение полярных и неполярных групп на поверхности нативных молекул белков
  • •5. Растворимость белков
  • •1. Методы разрушения тканей и экстракции белков
  • •2. Методы очистки белков
  • •3. Очистка белков от низкомолекулярных примесей
  • •10. Принципы классификации белков. Классификация по составу и биологическим функциям, примеры представителей отдельных классов.
  • •11. Иммуноглобулины, классы иммуноглобулинов, особенности доменного строения и функционирования.
  • •12. Ферменты, определение. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов, виды.
  • •13.Классификация и номенклатура ферментов, примеры.
  • •1. Оксидоредукпшзы
  • •2.Трансферты
  • •V. Механизм действия ферментов
  • •1. Формирование фермент-субстратного комплекса
  • •3. Роль активного центра в ферментативном катализе
  • •1. Кислотно-основной катализ
  • •2. Ковалентный катализ
  • •15. Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН среды, концентрации фермента и субстрата. Уравнение Михаэлиса-Ментен, Кm.
  • •16. Кофакторы ферментов: ионы металлов их роль в ферментативном катализе. Коферменты как производные витаминов. Коферментные функции витаминов в6, рр и в2 на примере трансаминаз и дегидрогеназ.
  • •1. Роль металлов в присоединении субстрата в активном центре фермента
  • •2. Роль металлов в стабилизации третичной и четвертичной структуры фермента
  • •3. Роль металлов в ферментативном катализе
  • •4. Роль металлов в регуляции активности ферментов
  • •1. Механизм «пинг-понг»
  • •2. Последовательный механизм
  • •17. Ингибирование ферментов: обратимое и необратимое; конкурентное и неконкурентное. Лекарственные препараты как ингибиторы ферментов.
  • •1. Конкурентное ингибирование
  • •2. Неконкурентное ингибирование
  • •1. Специфические и неспецифические ингибиторы
  • •2. Необратимые ингибиторы ферментов как лекарственные препараты
  • •19. Регуляция каталитической активности ферментов ковалентной модификацией путем фосфорилирования и дефосфорилирования (на примере ферментов синтеза и распада гликогена).
  • •20. Ассоциация и диссоциация протомеров на примере протеинкиназы а и ограниченный протеолиз при активации протеолитических ферментов как способы регуляции каталитической активности ферментов.
  • •21. Изоферменты, их происхождение, биологическое значение, привести примеры. Определение ферментов и изоферментного спектра плазмы крови с целью диагностики болезней.
  • •22. Энзимопатии наследственные (фенилкетонурия) и приобретенные (цинга). Применение ферментов для лечения болезней.
  • •23. Общая схема синтеза и распада пиримидиновых нуклеотидов. Регуляция. Оротацидурия.
  • •24. Общая схема синтеза и распада пуриновых нуклеотидов. Регуляция. Подагра.
  • •27. Азотистые основания, входящие в структуру нуклеиновых кислот – пуриновые и пиримидиновые. Нуклеотиды, содержащие рибозу и дезоксирибозу. Структура. Номенклатура.
  • •27. Гибридизация нуклеиновых кислот. Денатурация и ренативация днк. Гибридизация (днк-днк, днк-рнк). Методы лабораторной диагностики, основанные на гибридизации нуклеиновых кислот.(пцр)
  • •29. Репликация. Принципы репликации днк. Стадии репликации. Инициация. Белки и ферменты, принимающие участие в формировании репликативной вилки.
  • •30. Элонгация и терминация репликации. Ферменты. Асимметричный синтез днк. Фрагменты Оказаки. Роль днк-лигазы в формировании непрерывной и отстающей цепи.
  • •31. Повреждения и репарация днк. Виды повреждений. Способы репарации. Дефекты репарационных систем и наследственные болезни.
  • •32. Транскрипция Характеристика компонентов системы синтеза рнк. Структура днк-зависимой рнк-полимеразы: роль субъединиц (α2ββ′δ). Инициация процесса. Элонгация, терминация транскрипции.
  • •33. Первичный транскрипт и его процессинг. Рибозимы как пример каталитической активности нуклеиновых кислот. Биороль.
  • •35. Сборка полипептидной цепи на рибосоме. Образование инициаторного комплекса. Элонгация: образование пептидной связи (реакция транспептидации). Транслокация. Транслоказа. Терминация.
  • •1. Инициация
  • •2. Элонгация
  • •3. Терминация
  • •36. Особенности синтеза и процессинга секретируемых белков (на примере коллагена и инсулина).
  • •37. Биохимия питания. Основные компоненты пищи человека, их биороль, суточная потребность в них. Незаменимые компоненты пищи.
  • •38. Белковое питание. Биологическая ценность белков. Азотистый баланс. Полноценность белкового питания, нормы белка в питании, белковая недостаточность.
  • •39. Переваривание белков: протеазы жкт, их активация и специфичность, оптимум рН и результат действия. Образование и роль соляной кислоты в желудке. Защита клеток от действия протеаз.
  • •1. Образование и роль соляной кислоты
  • •2.Механизм активации пепсина
  • •3.Возрастные особенности переваривания белков в желудке
  • •1. Активация панкреатических ферментов
  • •2. Специфичность действия протеаз
  • •41. Витамины. Классификация, номенклатура. Провитамины. Гипо-, гипер- и авитаминозы, причины возникновения. Витаминзависимые и витаминрезистентные состояния.
  • •42. Минеральные вещества пищи, макро- и микроэлементы, биологическая роль. Региональные патологии, связанные с недостатком микроэлементов.
  • •3. Жидкостностъ мембран
  • •1. Структура и свойства липидов мембран
  • •45. Механизмы переноса веществ через мембраны: простая диффузия, пассивный симпорт и антипорт, активный транспорт, регулируемые каналы. Мембранные рецепторы.
  • •1. Первично-активный транспорт
  • •2. Вторично-активный транспорт
  • •Мембранные рецепторы
  • •46. Эндэргонические и экзэргонические реакции в живой клетке. Макроэргические соединения. Дегидрирование субстратов и окисление водорода как основной источник энергии для синтеза атф.
  • •3.Эндергонические и экзергонические реакции
  • •4. Сопряжение экзергонических и эндергонических процессов в организме
  • •2. Строение атф-синтазы и синтез атф
  • •3.Коэффициент окислительного фосфорилирования
  • •4.Дыхательный контроль
  • •50. Образование активных форм кислорода (синглетный кислород, пероксид водорода, гидроксильный радикал, пероксинитрил). Место образования, схемы реакций, их физиологическая роль.
  • •51. . Механизм повреждающего действия активных форм кислорода на клетки (пол, окисление белков и нуклеиновых кислот). Примеры реакций.
  • •1) Инициация: образование свободного радикала (l•)
  • •2) Развитие цепи:
  • •3) Разрушение структуры липидов
  • •1. Строение пируватдегидрогеназного комплекса
  • •3. Связь окислительного декарбоксилирования пирувата с цпэ
  • •53.Цикл лимонной кислоты: последовательность реакций и характеристика ферментов. Роль цикла в метаболизме.
  • •1. Последовательность реакций цитратного цикла
  • •54. Цикл лимонной кислоты, схема процесса. Связь цикла с целью переноса электронов и протонов. Регуляция цикла лимонной кислоты. Анаболические и анаплеротические функции цитратного цикла.
  • •55. Основные углеводы животных, биологическая роль. Углеводы пищи, переваривание углеводов. Всасывание продуктов переваривания.
  • •Методы определение глюкозы в крови
  • •57. Аэробный гликолиз. Последовательность реакций до образования пирувата (аэробный гликолиз). Физиологическое значение аэробного гликолиза. Использование глюкозы для синтеза жиров.
  • •1. Этапы аэробного гликолиза
  • •58. Анаэробный гликолиз. Реакция гликолитической оксидоредукции; субстратное фосфорилирование. Распространение и физиологическое значение анаэробного распада глюкозы.
  • •1. Реакции анаэробного гликолиза
  • •59. Гликоген, биологическое значение. Биосинтез и мобилизация гликогена. Регуляция синтеза и распада гликогена.
  • •61. Наследственные нарушения обмена моносахаридов и дисахаридов: галактоземия, непереносимость фруктозы и дисахаридов. Гликогенозы и агликогенозы.
  • •2. Агликогенозы
  • •62. Липиды. Общая характеристика. Биологическая роль. Классификация липидов.Высшие жирные кислоты, особенности строения. Полиеновые жирные кислоты. Триацилглицеролы..
  • •64. Депонирование и мобилизация жиров в жировой ткани, физиологическая роль этих процессов. Роль инсулина, адреналина и глюкагона в регуляции метаболизма жира.
  • •66. Распад жирных кислот в клетке. Активация и перенос жирных кислот в митохондрии. Β-окисление жирных кислот, энергетический эффект.
  • •67. Биосинтез жирных кислот. Основные стадии процесса. Регуляция обмена жирных кислот.
  • •2. Регуляция синтеза жирных кислот
  • •68. Кетоновые тела, биосинтез и использование в качестве источников энергии. Причины развития кетонемии и кетонурии при голодании и сахарном диабете.
  • •69. Холестерин. Пути поступления, использования и выведения из организма. Уровень холестерина в сыворотке крови. Биосинтез холестерина, его этапы. Регуляция синтеза.
  • •Фонд холестерола в организме, пути его использования и выведения.
  • •1. Механизм реакции
  • •2. Органоспецифичные аминотрансферазы ант и act
  • •3. Биологическое значение трансаминирования
  • •4. Диагностическое значение определения аминотрансфераз в клинической практике
  • •1. Окислительное дезаминирование
  • •74. Непрямое дезаминирование аминокислот. Схема процесса, субстраты, ферменты, кофакторы.
  • •3. Неокислительное дезамитровате
  • •75. Основные источники аммиака в организме человека. Токсичность аммиака. Роль глутамина и аспарагина в обезвреживании аммиака. Глутаминаза почек, образование и выведение солей аммония.
  • •76. Оринитиновый цикл мочевинообразования. Химизм, место протекания процесса. Энергетический эффект процесса, его регуляция. Количественное определение мочевины сыворотки крови, клиническое значение.
  • •2. Образование спермидина и спермина, их биологическая роль
  • •78. Обмен фенилаланина и тирозина. Особенности обмена тирозина в разных тканях.
  • •79. Эндокринная, паракринная и аутокринная системы межклеточной коммуникации. Роль гормонов в системе регуляции метаболизма. Регуляция синтеза гормонов по принципу обратной связи.
  • •80. Классификация гормонов по химическому строению и биологическим функция.
  • •1. Классификация гормонов по химическому строению
  • •2. Классификация гормонов по биологическим функциям
  • •1. Общая характеристика рецепторов
  • •2. Регуляция количества и активности рецепторов
  • •82. Циклические амф и гмф как вторичные посредники. Активация протеинкиназ и фосфорилирование белков, ответственных за проявление гормонального эффекта.
  • •3. Передача сигналов через рецепторы, сопряжённые с ионными каналами
  • •85. Гормоны гипоталамуса и передней доли гипофиза, химическая природа и биологическая роль.
  • •2. Кортиколиберин
  • •3. Гонадолиберин
  • •4. Соматолиберин
  • •5.Соматостатин
  • •1. Гормон роста, пролактин
  • •2. Тиреотропин, лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий гормон
  • •3. Группа гормонов, образующихся из проопиомеланокортина
  • •4. Гормоны задней доли гипофиза
  • •86. Регуляция водно-солевого обмена. Строение, механизмдействия и функции альдостерона и вазопрессина. Роль системы ренин-ангиотензин-альдостерон. Предсердный натриуретический фактор.
  • •1. Синтез и секреция антидиуретического гормона
  • •2. Механизм действия
  • •3. Несахарный диабет
  • •1. Механизм действия альдостерона
  • •2. Роль системы ренин-ангиотензин- альдостерон в регуляции водно-солевого обмена
  • •3. Восстановление объёма крови при обезвоживании организма
  • •4. Гиперальдостеронтм
  • •87. Регуляция обмена ионов кальция и фосфатов. Строение, биосинтез и механизм действия паратгормона, кальцитонина и кальцитриола.Причины и проявления рахита, гипо- и гиперпаратиреоидизма.
  • •1. Синтез и секреция птг
  • •2. Роль паратгормона в регуляции обмена кальция и фосфатов
  • •3. Гиперпаратиреоз
  • •4. Гипопаратиреоз
  • •1. Строение и синтез кальцитриола
  • •2. Механизм действия кальцитриола
  • •3. Рахит
  • •2. Биологические функции инсулина
  • •3. Механизм действия инсулина
  • •1. Инсулинзависимый сахарный диабет
  • •2. Инсулинонезависимый сахарный диабет
  • •1. Симптомы сахарного диабета
  • •2. Острые осложнения сахарного диабета. Механизмы развития диабетической комы
  • •3. Поздние осложнения сахарного диабета
  • •1. Биосинтез йодтиронинов
  • •2. Регуляция синтеза и секреции йодтиронинов
  • •3. Механизм действия и биологические функции йодтиронинов
  • •4. Заболевания щитовидной железы
  • •90. Гормоны коры надпочечников (кортикостероиды). Их влияние на метаболизм клетки. Изменения метаболизма при гипо- и гиперфункции коры надпочечников.
  • •3. Изменения метаболизма при гипо- и гиперфункции коры надпочечников
  • •91. Гормоны мозгового слоя надпочечников. Секреция катехоламинов. Механизм действия и биологические функции катехоламинов. Патология мозгового вещества надпочечников.
  • •1. Синтез и секреция катехоламинов
  • •2. Механизм действия и биологические функции катехоламинов
  • •3. Патология мозгового вещества надпочечников
  • •1. Основные ферменты микросомальных электронтранспортных цепей
  • •2. Функционирование цитохрома р450
  • •3. Свойства системы микросомального окисления
  • •93.Распад гема. Схема процесса, место протекания. «Прямой» и «непрямой» билирубин, его обезвреживание в печени.Диагностическое значение определения билирубина в крови и моче.
  • •94. . Нарушения катаболизма гема. Желтухи: гемолитическая, желтуха новорожденных, печеночно-клеточная, механическая, наследственная (нарушения синтеза удф-глюкуронилтрансферазы).
  • •1. Гемолитическая (надпечёночная) желтуха
  • •2. Печёночно-клеточная (печёночная) желтуха
  • •3. Механическая, или обтурационная (подпечёночная) желтуха
  • •1. Участие трансфераз в реакциях конъюгации
  • •2. Роль эпоксидгидролаз в образовании диолов
  • •96. Гемоглобины человека, структура. Транспорт кислорода и диоксида углерода. Гемоглобин плода и его физиологическое значение. Гемоглобинопатии.
  • •98. Белки сыворотки крови, биологическая роль основных фракций белков, значение их определения для диагностики заболеваний. Содержание и функции некоторых белков плазмы крови
  • •98. Ферменты плазмы крови, энзимодиагностика. Количественное определение активности аминотрансфераз (АлАт, АсАт).
  • •Аминотрансферазы
  • •Аланинаминотрансфераза (алат)
  • •99. Коллаген: особенности аминокислотного состава, первичной и пространственной структуры. Особенности биосинтеза и созревания коллагена. Роль аскорбиновой кислоты в созревании коллагена.
  • •104. Значение воды для жизнедеятельности организма. Распределение воды в тканях , понятие о внутриклеточной и внеклеточной жидкостях. Водный баланс, регуляция водного обмена.

Ассоциация и ассоциация регулярных протеинов как способ регуляции ферментативной активности

Протеинкиназы — группа ферментов, катализирующих перенос остатка фосфорной кислоты с АТФ на специфические ОН-группы аминокислотных остатков белков (вызывают фосфорилирование белков). Механизмы активации различных протеинкиназ неодинаковы. В качестве примера регуляции каталитической активности ферментов ассоциацией или диссоциацией протомеров можно привести регуляцию активности фермента Протеинкиназы А.

Протеинкиназа А (цАМФ-зависимая) состоит из 4 субъединиц 2 типов: 2 регуляторных (R) и 2 каталитических (С). Такой тетрамер не обладает каталитической активностью. Регуляторные субъединицы имеют участки связывания для циклического 3′,5′-АМФ (цАМФ), по 2 на каждую субъединицу. Присоединение 4 молекул цАМФ к 2 регуляторным субъединицам приводит к изменению конформации регуляторных протомеров и к диссоциации тетрамерного комплекса, при этом высвобождаются 2 активные каталитические субъединицы.Такой механизм регуляции обратим. Отщепление молекул цАМФ от регуляторных субъединиц приведёт к ассоциации регуляторных и каталитических субъединиц протеинкиназы А с образованием неактивного комплекса.

Регуляция каталитической активности ферментов частичным (ограниченным) протеолизом

Некоторые ферменты, функционирующие вне клеток (в ЖКТ или в плазме крови), синтезируются в виде неактивных предшественников и активируются только в результате гидролиза одной или нескольких определённых пептидных связей, что приводит к отщеплению части белковой молекулы предшественника. В результате в оставшейся части белковой молекулы происходит конформационная перестройка и формируется активный центр фермента.

Рассмотрим механизм частичного протеолиза на примере активации протеолитического фермента трипсина. Трипсиноген, синтезируемый в поджелудочной железе, при пищеварении по протокам поджелудочной железы поступает в двенадцатиперстную кишку, где и активируется путём частичного протеолиза под действием фермента кишечника энтеропептидазы. В результате отщепления гексапептида с N-конца формируется активный центр в оставшейся части молекулы. Следует напомнить,

что трипсин относят к семейству «сериновых» протеаз — активный центр фермента содержит функционально важный остаток Сер.

Частичный протеолиз — пример регуляции, когда активность фермента изменяется необратимо. Такие ферменты функционируют, как правило, в течение короткого времени, определяемого временем жизни белковой молекулы.Частичный протеолиз лежит в основе активации протеолитических ферментов, белков свёртывающей системы крови и фибринолиза, белков системы комплемента, а также пептидных гормонов.

Кофакторы ферментов: торы металла и коферменты.

Большинство ферментов для проявления ферментативной активности нуждается в низкомолекулярных органических соединениях небелковой природы (коферментах) и/или в ионах металлов (кофакторах).Большинство ферментов состоит из термолабильной белковой части и термостабильного небелкового фактора — кофермента. Белковая часть-«апофермент», который в отсутствие кофермента не обладает каталитической активностью. Кофермент с белковой молекулой (апоферментом) формируют молекулу холофермента, обладающую каталитической активностью.

Кофакторы.

Более 25% всех ферментов для проявления полной каталитической активности нуждается в ионах металлов.

Роль металлов в присоединении субстрата

В активном центре фермента

Ионы металла выполняют функцию стабилизаторов молекулы субстрата, активного центра фермента и конформации белковой молекулы фермента, а именно третичной и четвертичной структур.