Ф е р м е н т т е р. Түсінік. Жіктелуі. Ферменттердің диагностикалық маңызы. № 2 дәріс Жақыпбекова С. С.
Дәрістің мақсаттары • 1) «ферменттер» деген түсінікті қалыптастыру • 2) ферменттердің жіктелуі туралы білімдерді қалыптастыру • 3) аурулардың диагностикасы үшін бір қатар клиникалық маңызы бар ферменттердің активтілігінің өзгеруін интерпретациялау икемділігін қалыптастыру.
Дәрістің міндеттері • 1) «ферменттер» деген анықтама беру; • 2) ферменттерге жалпы сипаттама беру; • 3) ферменттердің әсер ету механизмінің сатылары туралы білімдерді қалыптастыру; • 4) ферменттердің жіктелуін қарастыру; • 5) кейбір ферменттердің диагностикалық маңызын көрсету.
Дәрістің жоспары • Ферменттер. Құрылысы туралы түсінік. • Әсер ету механизмі. • Жіктелуі. • Ферменттердің активтілігін анықтаудың диагностикалық маңызы. • Медицинада қолданылуы.
Ферменттер • Ағзадағы барлық химиялық реакциялардың жылдамдығын, бағытын және сипатын реттеп отыратын биологиялық катализаторлар. • Ферменттер табиғаты жағынан белоктар болып табылады.
Ферменттердің құрылысы туралы түсінік Ферменттер –жәй белоктар- бір компонентті. Ферменттер-күрделі бел-р -екі компонентті (холоферменттер): жәй белок-апофермент, простетикалық тобы кофермент деп аталады.
Апофермент-субстраттық, ал кофермент катализдік арнайылығын (реакция түрін) анықтайды. Коферменттер құрамына витаминдер, металлдар кіреді.
Активті орталық (АО) • Ферменттерде активті орталығы бар. Ол субстратпен байланысатын және оны катализдейтін шектелген аймағы. • АО субстраттық және катализдік аймақтардан тұрады.
• Активті орталық амин қышқылдарының функционалды топтарынан (СООН, NН 2 , ОН, SН, гуанидин тобы, т. б. ) тұрады.
Активті орталық (АО)
Изоферменттер • Бір ферменттің молекулалық түрлері. • Олардың бір-бірінен айырмашылығы: бірінші реттік құрылымы және электрофорез кезіндегі жылжу жылдамдығы әртүрлі; органотроптық қасиетке ие. • Ұқсастықтары: белгілі бір субстратқа әсер етеді; коферменттері ұқсас болады,
сондықтан бір реакция түрін катализдейді, ұқсас реакция өнімін түзеді. • Мысалы, лактатдегидрогеназа (ЛДГ) • Оның 5 изоферменті бар. ЛДГ 1 4 Н тізбектерден тұрады - жүрек ЛДГ 2 3 Н 1 М – жүрек, бүйрек ЛДГ 3 2 Н 2 М - өкпе, ми ЛДГ 4 1 Н 3 М – бауыр ЛДГ 5 4 М – бауыр, бұлшық ет
Лактатдегидрогеназа
Катализдейтін реакциясы
Изоферменттердің диагностикалық маңызы • Жүрек инфаркты кезінде қандағы ЛДГ 1, 2 активтілігінің жоғарлауы байқалады. • Гепатит кезінде қандағы ЛДГ 4, 5 жоғарлайды, нефрит кезінде ЛДГ 2.
Ферменттердің әсер ету механизмінің сатылары
Ферменттердің әсер ету механизмінің сатылары • I сатысы-субстраттың ферменттің активті орталығымен жақындасуы. • ІIсатысы- индуцирленген сәйкестігі нәтижесінде фермент-субстратты комплекстің түзілуі. Ферменттің активті орталығы мен субстраттың конформациясы өзгеріп, олар өзара әлсіз байланыстармен (иондық, гидрофобтық, сутектік) байланысады. Олар үш нүктеде байланысады.
• ІІI – фермент-реакция өнімі комплексінің түзілуі. Фермент субстраттың активтену энергиясын төмендетіп, субстраттың құрамындағы байланыстар деформацияланады, әлсірейді, үзіледі.
• ІV – фермент-реакция өнімі комплексінің ыдырауы. Реакция өнімі активті орталықтан бөлініп шығады, себебі, оның активтік орталыққа сәйкестігі төмен болады.
Ферменттер субстраттардың активтену энергиясын төмендетеді
Ферменттердің жіктелуі • • • І класс - Оксидоредуктазалар ІІ класс - Трансферазалар ІІІ класс - Гидролазалар ІV класс - Лиазалар V класс - Изомеразалар VI класс - Лигазалар (синтетазалар)
Кейбір ферменттердің диагностикалық маңызы. • Қалыпты жағдайда қан сары суында жасушаішілік ферменттердің активтілігі өте томен болады. Жасушалар ыдырағанда ферменттер қанға бөлініп шығады. Осындай ферменттерді индикаторлық деп атайды. Себебі, олар белгілі бір мүшенің немесе тінінің зақымдануын көрсетеді.
§ Альфа-амилаза - бұл ферменттің активтілігінің қан мен зәрде жоғарлауы жиі ұйқы безінің (жедел панкреатит), сирек сілекей бездерінің зақымдануымен (паротит) байланысты болады.
• Қан сары суының альдолазасының активтілігі негізінен қаңқа бұлшық еттерінің аурулары (бұлшық еттік дистрофия) кезінде жоғарылайды.
• Сілтілі фосфатаза көп тіндерде: ішектің кілегей қабатында, остеоблаттарда, өт шығаратын жолдарының қабырғасында, плацентада (бала жолдасы) және лактация жүріп жатқан сүт бездерінде кездеседі. Бұл фермент органикалық қосылыстардан фосфаттарды бөліп шығаруын катализдейді, “сілтілі” деп аталады, себебі, оның оптималды р. Н сілтілі ортада (р. Н 8, 610, 1) жатады. СФ сүйек тінінде кальций фосфаттардың жиналуына қатысады.
• Сілтілі фосфатазаның активтілігі холестаз (өт түріп қалғанда), немесе механикалық сарғыштануда, және сүйек ауруларында жоғарылайды. • Қышқыл фосфатаза әртүрлі мүшелерде және тіндерде кездеседі, әсіресе бауырда, сүйекте, бүйректе, простатада (қуық асты безі), қан жасушаларында өте көп болады.
• Қышқыл фосфатазаның активтілігі негізінен Педжет ауруы (сүйек ауруы) кезінде және простатаның қатерлі ісігі кезінде жоғарылайды.
• Гамма-глутамилтранспептидаза (ГГТ) амин қышқылдарының жасушаларға түсуін және АҚ-ның біріншілік зәрден реабсорбциялануына қатысады. ГГТ бауырда, бүйректе, ұйқы безінде көп мөлшерде болады. Бұл фермент ұйқы безінің қатерлі ісігінің, холестаздың және бүйрек зақымдануының маркері деп есептеледі. Ішімдікке салынған адамдардың қанында.
Аминотрансферазалар
Трансаминазалардың диагностикалық маңызы Өкілдері: • АСТ-аспартатаминотрансфераза • АЛТ-аланинаминотрансфераза АСТ-ның –жүректе, ал АЛТ-ның активтілігі бауырда өте жоғары болады.
• Клиникада АСТ мен АЛТ-ның активтілігі мен АСТ/АЛТ арақатынасы “де Ритис коэффициенті” деген зерттеледі. • Жүрек инфаркті кезінде қандағы АСТ активтілігі 8 -10 есе, АЛТ-ның - 1, 5 -2 есе жоғарылайды. “Де Ритис коэффициенті” күрт жоғарылайды.
• Гепатит кезінде қандағы АЛТ активтілігі 810 есе, АСТ-ның- 4 -6 есе жоғарылайды. АСТ/АЛТ арақатынасы 0, 6 дейн төмендейді. Қалыпты жағдайда ол 1, 33 + 0, 42 тең болады.
Креатинфосфокиназа
• Креатинфосфокиназаның (КФК) диагностикалық маңызы: жүрек инфаркты кезінде қандағы КФК-ның және оның МВ фракциясының активтілігі жоғарылайды. • КФК (ВВ) – мида • КФК (МВ) -жүректе • КФК (ММ) – қаңқа бұлшық еттерде болады.
Гидролазалардың медицинада қолданылуы • Пепсин-ахилияда, гипо- және анацидті гастритте қолданылады. • Ұйқы безінің ферменттерінің тапшылығы кезінде ұйқы безінің негізгі ферменттері бар препараттар (фестал, энзистал, мезимфорте) қолданылады. • Трипсин, химотрипсин ірінді жараларды өндеу үшін (өлген жасушалардың белоктарын ыдыратуға) пайдаланылады.
• Ферменттік препараттарды (фибринолизин, стрептолиаза, урокиназа) тромбоздар, тромбоэмболиялар кезінде тромбтарды ыдырату үшін қолданылады. • Рибонуклеаза мен дезоксирибонуклеаза вирустарға қарсы препарат ретінде қолданылады (аденовирусты конъюктивитте, герпестық кератитте).
• Гиалуронидаза (лидаза) теріасты немесе бұлшық ет ішіне еңгізіп күйік пен операциядан кейін дәнекерлер (спайктер) мен тыртықты ыдыратуға (рассасывание) пайдаланылады. • Аспарагиназа қандағы аспарагин АҚ-н ыдыратады. Лейкоздық жасушалар бұл АҚды түзе алмайды. Қанда Асн азайса бұл жасушалардың өсуі бұзылады.
Сұрақтар • Холофермент деген не? • Кофермент құрамына не кіреді? • Қандай ферменттердің активтілігі жүрек инфаркты кезінде жоғарылайды? • Қандай ферменттердің активтілігі гепатит кезінде жоғарылайды? • Қандай мақсатпен ұйқы безінің ферменттері бар препараттар қолданылады?