Регуляция активности ферментов. Путь их активации и ингибирования.

  Ферменты являются регулируемыми катализаторами. В качестве регуляторов могут выступать метаболиты, яды. Различают:

- активаторы – вещества, увеличивающие скорость реакции;

- ингибиторы – вещества, уменьшающие скорость реакции.

Активация ферментов. Различные активаторы могут связываться либо с активным центром фермента, либо вне его. К группе активаторов, влияющих на активный центр, относятся: ионы металла, коферменты, сами субстраты.

Активация с помощью металлов протекает по различным механизмам:

- металл входит в состав каталитического участка активного центра;

- металл с субстратом образуют комплекс;

- за счет металла образуется мости между субстратом и активным центром фермента.

Субстраты также являются активаторами. При увеличении концентрации субстрата скорость реакции повышается. по достижению концентрации насыщения субстрата эта скорость не изменяется.

Ингибирование ферментов. Ингибитор – это вещество, вызывающее специфическое снижение активности фермента. Следует различать ингибирование и инактивацию. Инактивация – это, например, денатурация белка в результате действия денатурирующих агентов.

По прочности связывания ингибитора с ферментом ингибиторы делят на обратимые и необратимые.

Необратимые ингибиторы прочно связаны и разрушают функциональные группы молекулы фермента, которые необходимы для проявления его каталитической активности. Все процедуры по очистке белка не влияют на связь ингибитора и фермента. Пр.: действие фосфорорганических соединений на фермент – холинэстеразу. Хлорофос, зарин, зоман и др. фосфорорганические соединения связываются с активным центром холинэстеразы. В результате происходит фосфорилирование каталитических групп активного центра фермента. В следствии молекулы фермента, связанные с ингибитором, не могут связываться с субстратом и наступает тяжелое отравление.

Также выделяют обратимые игнибиторы, например прозерин для холинэстеразы. Обратимое ингибирование зависит от концентрации субстрата и ингибитора и снимается избытком субстрата.

По механизму действия выделяют:

- конкурентное ингибирование;

- неконкурентное ингибирование;

- субстратное ингибирование;

- аллостерическое.

, энзимопатии

Недостаточность тех или иных ферментов вызывает в организме отклонения от физиол. нормы, получившие название энзимопатии.

 Энзимопатии по предложению А. А. Покровского делят на:

1) наследственные, при которых синтез какого-либо фермента не происходит вообще или протекает с недостаточной интенсивностью или фермент синтезируется неактивным, потому что нарушено образование активного фермента из его профермента либо холофермента из ферментного белка (апофермента) и простетической группы (кофермента) ит. д.;

 2) токсические, возникающие при избирательном ингибировании отдельных ферментов, при специфическом экзогенном избирательном торможении биосинтеза отдельных ферментов или общем угнетении биосинтеза белков;

 3) алиментарные, развивающиеся нри витаминной недостаточности, нехватке белка, микроэлементов или при несбалансированном питании ( Питание);

4) энзимопатии, вызванные нарушением нейрогуморальной регуляции;

5). энзимопатии, связанные с нарушением внутриклеточной организации ферментативных процессов.

Величина активности ряда ферментов (ок. 40) в крови, моче, фибробластах, эритроцитах и др. является важным диагностическим тестом. Изменение активности ферментов при патол. состояниях может быть либо причиной заболевания (энзимопатия), либо его следствием. Кроме того, многие ферменты используются как хим. реактивы для определения составных частей тканей и жидкостей организма, напр., уреазу применяют при количественном определении мочевины, глюкозооксидазу — для определения глюкозы в моче и крови ( Городецкого методы), холинэстеразу используют для определения остаточных количеств фосфор органических соединений, в т. ч. ив биологических субстратах.

Ферменты все шире применяют в качестве лекарственных средств. Энзимология изучает их фармакол. свойства, разрабатывает методы иммобилизации ферментов на нейтральных носителях и др. В фармакотерапии возрастает роль ферментных препаратов на основе иммобилизованных ферментов (стрептокиназы, стрептодеказы и др.), а также ферментов, вводимых в организм с помощью липосом. Ферментные препараты используют для возмещения дефицита ферментов при заместительной терапии; напр., при некоторых формах гастрита назначают пищеварительные ферменты желудка и поджелудочной железы. Протеолитические ферменты ( Пептид-гидролазы) применяют при лечении гнойно-воспалительных заболеваний или тромбозов. Однако при лечении наследственных энзимопатии ( Наследственные болезни) ферментные препараты пока неэффективны.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: