Ферменты Понятие классификация и номенклатура Клиническое значение определения

Ферменты. Понятие, классификация и номенклатура. Клиническое значение определения ферментов

Цели лекции • 1) формировать понятие «ферменты» • 2) сформировать знания о классификации и номенклатуре ферментов • 3) формировать умения интерпретировать изменение активности ряда клинически значимых ферментов для диагностики заболеваний

Задачи лекции • 1) дать определение «ферменты» • 2) дать краткую характеристику 6 классам ферментов • 3) привести пример номенклатуры ферментов • 4) показать клиническое значение определения амилазы, альдолазы, ЩФ, КФ, АЛТ и АСТ, ГГТ • 5) дать определение «изоферменты» и привести примеры клинического значения определения изоферментов КФК и ЛДГ

План лекции • 1) понятие «ферменты» • 2) классификация и номенклатура ферментов • 3) клиническое значение определения отдельных ферментов

Рекомендуемая литература • • 1) Березов Т. Т. , Коровкин Б. Ф. Москва, «Биологическая химия» , 2004 2) Сеитов З. С. «Биохимия» , 2000 3) Зайчик А. Ш. , Чурилов Л. П. «Основы патохимии» 2000 4) Бышевский А. Ш. , Терсенов О. А. «Биохимия для врача» 1994 5) В. Дж. Маршалл - Клиническая биохимия, «Невский Диалект» - 1999 6) Г. И. Назаренко, А. А. Кишкун – Клиническая оценнка результатов лабораторных исследований, М. , Мед. – 2002 7) А. Я. Цыганенко, В. И. Жуков, В. В. Мясоедов, И. В. Завгородний – Клиическая биохимия (учебное пособие), М. , «Триада Х» - 2002 8) Справочник по лабораторным методам исследования – под ред. Л. А. Даниловой, «Питер» - 2003

Понятие «ферменты» • Термин «фермент» произошел от лат. «fermentum» - закваска. В англоязычной литературе употребляется термин «энзим» от греч. «enzyme» – в закваске. Это отражает участие ферментов в брожении УГВ

• Ферменты – это специализированные белки, образуются в клетках и ускоряют биохимические процессы в них, т. е. это биологические катализаторы

Классификация и номенклатура ферментов В 1961 году на Международном Биохимическом съезде была принята классификация ферментов, которая используется по настоящее время.

• Несмотря на многочисленность ферментов, все реакции, ускоряемые ими можно разделить на 6 типов. В связи с этим различают 6 классов ферментов

I. Оксиредуктазы (ОР) – ускоряют окислительно-восстановительные реакции (ОВР); II. Трансферазы – ускоряют перенос различных групп атомов с одного вещества на другое;

III. Гидролазы – ускоряют расщепление сложных веществ до простых с участием воды (т. е. путем гидролиза);

IV. Лиазы – ускоряют реакции распада веществ без участия воды или способствуют присоединению групп атомов по месту разрыва двойных связей;

V. Изомеразы – ведут реакции изомеризации; VI. Лигазы, или синтетазы – ускоряют синтез веществ за счет соединения молекул между собой.

Номенклатура ферментов Каждый класс делится на несколько подклассов (от 4 -13), подкласс делится на подподкласс, каждый подподкласс содержит представители.

Поэтому для каждого фермента существует шифр, состоящий из 4 цифр – первая показывает номер класса, вторая – номер подкласса, третья – номер подподкласса, четвертая цифра указывает порядковый номер фермента в его подподклассе.

Например, шифр для липазы поджелудочной железы (п/ж) – 3. 1. 1. 3. , это означает, что липаза п/ж относится к гидролазам, (третий класс, т. е. ускоряет гидролиз),

к первому подклассу – эстеразам (т. е. ускоряет гидролиз сложно-эфирных связей), к первому подподклассу (т. е. ускоряет гидролиз сложно-эфирных связей, образованных карбоновыми кислотами), место в подподклассе – третье

Клиническое значение определения отдельных ферментов • Большинство ферментов находятся в клетках и их активность в сыворотке крови в норме минимальна. При разрушении клеток соответствующего органа ферменты попадают в кровь и это служит индикатором повреждения того или иного органа или ткани, так как определенные ферменты органоспецифичны

• В этой связи наиболее значимыми для клиники являются представители класса гидролаз, трансфераз и ЛДГ. • Уровень активности альфа-амилазы в норме: в сыворотке 25 -220 МЕ/л; в моче 10 -490 МЕ/л.

• Увеличение активности данного фермента чаще связана с поражением поджелудочной железы (острый панкреатит), в меньшей мере слюнных желез (паротит). • В последнее время появились данные об изменении активности амилазы при инфаркте миокарда

• Уровень активности сывороточной альдолазы составляет 1 -7, 5 ЕД/л (0, 0038 -0, 020 мк. М/мин • мл). Сывороточная альдолаза (фруктозо-1, 6 -дифосфатаза) увеличивается в основном при заболеваниях скелетной мускулатуры (прогрессирующая мышечная дистрофия)

• ЩФ широко распространена в тканях человека, особенно в слизистой оболочке кишечника, остеобластах, стенках желчевыводящих путей, плаценте и лактирующей молочной железе. Она катализирует отщепление фосфатов от их органических соединений, название получила в связи с тем, что оптимум р. Н лежит в щелочной среде (р. Н 8, 6 -10, 1).

• Активность ЩФ повышается при холестазе (застое желчи), или механической желтухе, а также при заболеваниях костей • Уровень активности КФ в норме 06, 5 МЕ/л. Этот фермент содержится почти во всех органах и тканях человека, особенно в печени, костях, почках, предстательной железе, клетках крови.

• КФ увеличивается в основном при прогрессирующей болезни Педжета (заболевание костной системы) и раке предстательной железы

• АЛТ и АСТ находятся во многих тканях, но больше всего их в сердце и печени. • Активность данных ферментов повышается значительно при остром гепатите, некрозе печени, травматическом повреждении мышц и инфаркте миокарда.

• ГГТ находится в больших количествах в печени, почках, поджелудочной железе. Этот фермент считается маркером рака поджелудочной железы, застоя желчи и поражения почек

• Для клинической диагностики важно понятие «изоферменты» • Изоферменты – это множественные формы одного и того же фермента, которые ускоряют одну и ту же реакцию, действуют на один и тот же субстрат, но располагаются в разных органах и тканях.

• Изоферменты имеют одинаковое строение кофермента (небелковой части) и разное строение апофермента (белковой части), поэтому имеют разную молекулярную массу и величину заряда и легко делятся на фракции при электрофорезе. Так, ЛДГ имеет 5 изоферментов, КФК - 3

• Креатинфосфотрансфераза, или креатинфосфокиназа (КФК) имеет 3 изофермента - КФК 1 – в нервной ткани, КФК 2 - в сердце, КФК 3 – в мышцах. Если нет признаков повреждения мышц и нервной ткани, то повышение КФК характерно для инфаркта миокарда.

• ЛДГ 1 находится в сердце и эритроцитах; ЛДГ 2 – в сердце и почках; ЛДГ 3 – в основном в легких; ЛДГ 4 – в основном в печени и в мышцах, ЛДГ 5 – в мышцах и печени. • Соответственно повышение той или иной фракции ЛДГ говорит о локализации повреждения

Дидактическая завершенность лекции Задачи лекции • • 1) дать определение «ферменты» 2) дать краткую характеристику 6 классам ферментов 3) привести пример номенклатуры ферментов 4) показать клиническое значение определения амилазы, альдолазы, ЩФ, КФ, АЛТ и АСТ, ГГТ • 5) дать определение «изоферменты» и привести примеры клинического значения определения изоферментов КФК и ЛДГ

Обратная связь • Перечислите с соблюдением порядка 6 классов ферментов • В каких случаях в крови повышается активность АСТ и АЛТ? • Что вы знали по этой теме до лекции? • Что бы вы хотели узнать по этой теме больше?