ФЕРМЕНТЫ КАК КАТАЛИЗАТОРЫ БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ Выполнил

ФЕРМЕНТЫ , КАК КАТАЛИЗАТОРЫ БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ Выполнил : студент медикопрофилактического факультета , 205 группы, Никитина Виктория

ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Ферменты, как катализаторы белковой природы 2. История 3. Значение ферментов 4. Функции ферментов 5. Механизм действия 6. Классификация ферментов 7. Общее и отличие ферментов и катализаторов 8. Медицинское значение

ЧТО ЭТО? Ферменты, или энзимы- это органические катализаторы белковой природы, которые ускоряют реакции, необходимые для функционирования живых организмов Известно более 2000

ЭНЗИМОЛОГИЯ – НАУКА О ФЕРМЕНТАХ Энзимология появилась на стыке химической, биологической и медицинской наук.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ ФЕРМЕНТОВ 1)все выделенные ферменты – белки, 2)методы получение ферментов и белков одинаковы, 3)факторы, вызывающие денатурацию белка, вызывают инактивацию ферментов, 4)при гидролизе ферменты дают аминокислоты, 5)ферменты обладают высокой специфичностью

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭНЗИМОЛОГИИ Появилась энзимология в 1814 году, когда Кирхгоф показал, что в вытяжке из проросшего ячменя содержится вещество, которое вызывает превращение крахмала в сахар (амилаза). В 1836 году Т. Шванн выделил из желудочного сока пепсин. В настоящее время известно 10 000 ферментов, 500 получено в кристаллическом состоянии.

«ФЕРМЕНТЫ - ВОЗБУДИТЕЛИ ЖИЗНИ» . И. П. Павлов писал: "Ферменты есть, первый акт жизненной деятельности. Все химические процессы направляются в теле именно этими веществами, они есть возбудители всех химических превращений. Все эти вещества играют огромную роль, они обусловливают собою те процессы, благодаря которым проявляется жизнь, они и есть в полном смысле возбудители жизни". 1849 - 1936

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОМЫШЛЕНОСТИ Ферменты применяются в : хлебопечении

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ • Виноделии и пивоварении

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ сыроварении чайное производство

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ кожевенное и меховое производство

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОМЫШЛЕНОСТИ Фермент Промышленность Использование Амилазы– Текстильная Удаление крахмала (на нитях расщепление – шлихтование) крахмала Хлебопекарная Превращение крахмала в глюкозу Пивоваренная Осахаривание крахмала Каталаза Пищевая Удаление пероксида водорода Резиновая Превращение латекса в резину Целлюлаза Пищевая Осветление фруктовых соков Пектиназы

Фермент Протеазы Папаин (расщепление белка) Промышленность Использование ренная Качество пены Мясная Умягчение мяса Фармацевтическая Добавки к зубным пастам Фицин Фотография Смывание желатина с использ. пленки Пищевая Производство готовых каш Пепсин Фармацевтическая Препараты улучшающие пищеварение Трипсин Пищевая Детские продукты питания

Фермент Промышлен ность Использование Протеазы Реннин Сыроделие Бактериальные Стирка белья протеазы Кожевенная Текстильная Пищевая Получение казеина Стиральные порошки Отделение волоса Извлечение шерсти Производство кормов

ФУНКЦИЯ ФЕРМЕНТОВ Ферменты присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению одних веществ (субстратов) в другие (продукты). Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях, протекающих в живых организмах — ими катализируется более 4000 разных биохимических реакций

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

Классификация ферментов

ФЕРМЕНТЫ Простые (протеины) (протеины. Белковый компонент Сложные (протеиды) (протеиды + Белковый компонент + небелковая часть

ПРОСТЫЕ БЕЛКИ пепсин трипсин уреаза лизоцим

СЛОЖНЫЕ БЕЛКИ трансаминазы. ЛДГ

ОБЩИЕ ПРИЗНАКИ МЕЖДУ ФЕРМЕНТАМИ И КАТАЛИЗАТОРАМИ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ катализируют только энергетически возможные реакции; не изменяют направление реакции; не расходуются в процессе реакции; не участвуют в образовании продуктов реакции.

Отличия ферментов от неорганических катализаторов Большая относительная молекулярная масса 1 000 – 10 0000

Селективность (избирательность действия) Ускорение одной реакции или группы однотипных реакций Организм быстро и точно выполняет программу синтеза нужных ему соединений Белки (пищи) - аминокислоты - белки организма Углеводы (пищи) - простые сахара - углеводы организма Жиры (пищи) - жирные кислоты, глицерин - жиры организма

Эффективность Скорость увеличивается в 10 000 000 000 (некоторых реакций) Молекулы ферментов очень быстро восстанавливаются (миллионы раз за минуту)

зависит от Эффективность Температуры (наибольшая при t 37º) Среды раствора (от р. Н)

ВЛИЯНИЕ РН 1 - Пепсин (p. H=1. 5 -2) 2 - Амилаза слюны (p. H=6. 7 -8) 3 - Аргиназа печени (p. H=10)

ТЕРМОЛАБИЛЬНОСТЬ

Принцип действия ферментов Фермент и субстрат должны подходить друг к другу «как ключ к замку» Субстрат- вещество на которое действует фермент

БОЛЕЗНИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ ВЫРАБОТКИ ФЕРМЕНТОВ Галактоземия - наследственная ферментопатия, характеризующаяся нарушением нормального процесса углеводного обмена, а именно – метаболизма галактозы. . Неспособность организма утилизировать галактозу приводит к тяжелым поражениям пищеварительной, зрительной и нервной системы детей в самом раннем возрасте

БОЛЕЗНИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ ВЫРАБОТКИ ФЕРМЕНТОВ Признаки галактоземии: непереносимость грудного молока рвота анорексия гипотрофия желтуха цирроз печени спленомегалия катаракта задержка психомоторного развития.

БОЛЕЗНИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ ВЫРАБОТКИ ФЕРМЕНТОВ Лечение галактоземии: пожизненное исключении из рациона продуктов, содержащих лактозу и галактозу : любого молока , всех молочных продуктов, хлеба, выпечки, колбас, конфет, маргаринов и др Также растительных и животных продуктов, содержащих потенциальные источники галактозы - галактозиды (бобовые, соя) и нуклеопротеины (почки, печень, яйца и др. ).

БОЛЕЗНИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ ВЫРАБОТКИ ФЕРМЕНТОВ Фенилкетонурия – наследственное нарушение аминокислотного обмена, обусловленное недостаточностью печеночных ферментов, участвующих в метаболизме фенилаланина до тирозина.

БОЛЕЗНИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ ВЫРАБОТКИ ФЕРМЕНТОВ Ранние признаки: рвота вялость или гиперактивность запах плесени от мочи и кожи задержка психомоторного развития Поздние признаки : олигофрению отставание в физическом развитии судороги экзематозные изменения кожи

БОЛЕЗНИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ ВЫРАБОТКИ ФЕРМЕНТОВ Лечение фенилкетонурии Основополагающим фактором в лечении фенилкетонурии является соблюдение диеты, ограничивающей поступление белка в организм. Лечение рекомендуется начинать при концентрации фенилаланина >6 мг%. Для грудных детей разработаны специальные смеси - Афенилак, Лофенилак; для детей старше 1 года – Тетрафен, Фенил-фри; старше 8 лет Максамум-ХР и др.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Интренетhttp: //test. kirensky. ru/books/book/Biochemistry/cha pter_03. htm Интренет http: //www. u-lekar. ru/content/view/673/9/ Интернет – http: //vlanamed. com/galaktozemiya/ Интернет http: //vlanamed. com/fenilketonuriya/

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!