I. Fiziko-kimyasal – amino asitlerin fiziko-kimyasal özelliklerindeki farklılıklara dayanır. 1) Hidrofobik

amino asitler (polar olmayan). Radikal bileşenler genellikle hidrokarbon grupları içerir ve

aromatik halkalar. Hidrofobik amino asitler arasında ala, val, lei, ile, fen, tri, met bulunur. 2)

Hidrofilik (polar) yüksüz amino asitler. Bu tür amino asitlerin radikalleri kendi yapılarında bulunur.

polar grupların bileşimi (-OH, -SH, -NH2). Bu gruplar dipol molekülleri ile etkileşime girer

etraflarında yönlenen sular. Polar yüksüz olanlar arasında gly, ser, tre, tyr, cis, gln, asn bulunur.

3) Polar negatif yüklü amino asitler. Bunlar aspartik ve glutamin içerir

asitler. Nötr bir ortamda asp ve glu negatif yük kazanır. 4) Kutupsal pozitif

yüklü amino asitler: arginin, lizin ve histidin. İlave bir amino grubuna sahip olun (veya

radikaldeki imidazol halkası, histidin gibi). Tarafsız bir ortamda Lys, Arg ve His,

pozitif yük.

II. Biyolojik sınıflandırma. 1)

Gerekli amino asitler yapamamak

insan vücudunda sentezlenir ve

yiyecekle birlikte sağlanmalıdır (val,

ile, lei, liz, met, tre, three, fen) ve 2 tane daha

amino asitler kısmen

yeri doldurulamaz (arg, gis). 2) Değiştirilebilir

amino asitler sentezlenebilir

insan vücudu (glutamik asit,

glutamin, prolin, alanin, aspartik

asit, asparajin, tirozin, sistein, serin ve

glisin). Amino asit yapısı. Tüm

Amino asitler a-amino asitlerdir.

Tüm amino asitlerin ortak kısmının amino grubu

α-karbon atomuna bağlanır.

Amino asitler karboksil içerir

grubu –COOH ve amino grubu –NH2. Proteinde

Amino asitlerin ortak kısmının iyonojenik grupları

Peptit bağlarının oluşumuna katılmak ve

Bir proteinin tüm özellikleri yalnızca belirlenir

Amino asit radikallerinin özellikleri.

Amino asitler amfoterik bileşiklerdir.

İzoelektrik nokta amino asitlere pH değeri denir

Amino asit moleküllerinin maksimum oranının sıfır yüke sahip olduğu.

Besinlerin temel karbonhidratları. Karbonhidratların ağız boşluğunda ve gastrointestinal sistemde sindirimi,

tükürük, pankreasın amilolitik enzimleri, disakkaritlerin hidrolizi. Emme

monosakkaritler (emilim mekanizması).

Karbonhidrat kalıntılarının sayısına bağlı olarak hidrokarbonlar 3 ana sınıfa ayrılır: 1. monosakkaritler (glikoz, fruktoz, galaktoz, mannoz, vb.); 2. disakkaritler (maltoz, sakaroz, laktoz); 3. Polisakkaritler (homopolisakkaritler nişasta, glikojen, lif). Nişasta, a-glikoz kalıntılarından oluşan, bitkilerin rezerv homopolisakkaritidir. Nişasta iki homopolisakkaritin karışımıdır: amiloz ve amilopektin. Amilozda, glikoz kalıntıları a-1,4-glikosidik bağlarla ve amilopektinin dal noktalarında a-1,6-glikosidik bağlarla bağlanır. Nişastanın moleküler ağırlığı 106-107'dir. Glikojen, a-D-glikoz kalıntılarından oluşturulan, yüksek hayvan ve insanların rezerv homopolisakkaritidir. Glikojen, insan ve hayvanların hemen hemen tüm organ ve dokularında bulunur; en büyük miktarı karaciğerde bulunur ve

kaslar. Glikojenin molekül ağırlığı 107 – 109 ve daha yüksektir. Glikojen yapı olarak amilopektine yakındır. Glikoz kalıntıları a-1,4-glikosidik ve a-1,6-glikosidik bağlarla (dallanma noktalarında) bağlanır. Glikojen molekülü, nişastayla karşılaştırıldığında daha fazla sayıda a-1,6-glikosidik bağ içerir. Lif, insan gastrointestinal kanalında sindirilmeyen tek homopolisakkarittir, çünkü İnsan sindirim bezleri β-glukosidaz üretmez. Ancak lif bir dizi önemli işlevi yerine getirir: 1.

dışkı oluşumu; 2. bağırsak hareketliliğini artırır; 3. aşırı kolesterol ve ağır metal tuzlarının bağırsaklardan uzaklaştırılmasını sağlayan bir adsorbandır. Karbonhidratların rolü: 1. Enerji (glikoz vücudun ana enerji kaynağıdır. 1 g hidrokarbon yakıldığında 4 kcal enerji açığa çıkar). 2. Yapısal-fonksiyonel (HC, çeşitli işlevleri yerine getiren glikoproteinlerin ve proteoglikanların zorunlu bir bileşenidir: hormonal, reseptör, koruyucu, enzimatik vb.). 3. Metabolik (pentozlar, nükleik asitlerin ve nükleotid koenzimlerinin sentezinde rol oynar). Karbonhidratların günlük gereksinimi 400-500 g'dır. Karbonhidratların sindirimi, bağırsakta emilen ve kan dolaşımıyla karaciğere ve diğer dokulara taşınan polisakkaritlerin monosakkaritlere adım adım enzimatik hidrolizi işlemlerinin bir dizisidir. vücutta çeşitli metabolik dönüşümlere uğrarlar. Hidrokarbonların sindirimi, dekstrinler oluşturmak üzere nişastadaki a-1,4-glikosidik bağları hidrolize eden tükürük amilazı enziminin (optimum pH = 6.8-7.2) etkisi altında ağız boşluğunda başlar. .

HC emme bağırsak lümeninden enterosite ve enterositten kana şunlar meydana gelir: 1) taşıyıcıların katılımıyla kolaylaştırılmış difüzyon; 2) ikincil aktif taşıma (sodyum iyonlarıyla simport)

K, Na-ATPaz'ın enerjisini kullanarak. Glikoz ve galaktoz en hızlı şekilde emilir. Bağırsaklardan

emilen monosakkaritler karaciğere taşınır ve burada monosakkarit dönüşümlerinin %90'a kadarı meydana gelir.

Glikozun kalp hücrelerine, iskelet kaslarına ve yağ dokusuna girişi insülin tarafından düzenlenir.

1. Molekül ağırlığı. Proteinler yüksek molekül ağırlıklı organik nitrojen içeren polimerlerdir.

amino asitlerden yapılmıştır. Proteinlerin moleküler ağırlığı, her birindeki amino asit sayısına bağlıdır.

alt birim. 2. Tampon özellikleri. Proteinler amfoterik polielektrolitlerdir, yani. ekşiyi birleştiriyorlar ve

Temel özellikler. Buna bağlı olarak proteinler asidik veya bazik olabilir. 3. Faktörler

çözeltide protein stabilizasyonu. HİDRAT KABUK belirli bir şekilde su moleküllerinden oluşan bir tabakadır

protein molekülünün yüzeyine yönlendirilir. Çoğu protein molekülünün yüzeyi yüklüdür

negatiftir ve su moleküllerinin dipolleri, pozitif yüklü kutupları tarafından kendisine çekilir. 4.

Protein çözünürlüğünü azaltan faktörler. Proteinin oluştuğu pH değeri

elektriksel olarak nötr olana proteinin izoelektrik noktası (IEP) adı verilir. Büyük proteinler için IET

alkali ortam, asidik olanlar için - asidik bir ortamda. Denatürasyon, kuaternerin sıralı bir ihlalidir,

biyolojik özelliklerin kaybının eşlik ettiği üçüncül, ikincil protein yapıları. Denatüre

protein çöker. Protein, ortamın pH'ı (IET) değiştirilerek, ya tuzlanarak ya da harekete geçirilerek çökeltilebilir.

herhangi bir denatürasyon faktörü. Fiziksel faktörler: 1. Yüksek sıcaklıklar. Bazı proteinler açığa çıkıyor

denatürasyon zaten 40-50'de 2. Ultraviyole ışınlama 3. X-ışını ve radyoaktif ışınlama 4.

Ultrason 5. Mekanik etki (örneğin titreşim). Kimyasal faktörler: 1. Konsantre

asitler ve alkaliler. 2. Ağır metallerin tuzları (örneğin CuSO4). 3. Organik çözücüler (etil

alkol, aseton) 4. Alkali ve toprak alkali metallerin nötr tuzları (NaCl, (NH4)2SO4)

2. Yağlar veya trigliseritler - doğal organik bileşikler, gliserolün tam esterleri ve

monobazik yağ asitleri; Lipidler sınıfına aittir. Canlı organizmalarda yapısal olarak gerçekleştirirler,

enerji ve diğer işlevler. Karbonhidratlar ve proteinlerin yanı sıra yağlar da beslenmenin ana bileşenlerinden biridir.

Bitkisel kökenli sıvı yağlara genellikle sıvı yağlar denir.

Yağların hidrolizi. Yağların gliserol ve yağ asitlerine parçalanması işlenerek gerçekleştirilir.

alkali - (kostik soda), aşırı ısıtılmış buhar ve bazen mineral asitler. Bu süreç

sabunlaşma denir.

Lipoprotein Lipaz- lipaz sınıfına ait bir enzim. LPL trigliseritleri parçalar

büyük boyutlu ve lipid açısından zengin kan plazma lipoproteinleri - şilomikronlar ve lipoproteinler

çok düşük yoğunluk (VLDL veya VLDL)). LPL, kandaki lipitlerin seviyesini düzenler;

Aterosklerozda önemlidir.

Hiperlipidemi(hiperlipoproteinemi) - anormal derecede artmış

insan kanındaki lipitlerin ve/veya lipoproteinlerin düzeyi. Lipid ve lipoprotein metabolizması bozuklukları

genel popülasyonda oldukça sık görülür. Hiperlipidemi önemli bir risk faktörüdür

esas olarak kolesterolün önemli etkisi nedeniyle kardiyovasküler hastalıkların gelişimi

ateroskleroz gelişimi. Ayrıca bazı hiperlipidemiler de akut pankreatit gelişimini etkilemektedir.

Protein moleküllerinin yapısal organizasyonu. Birincil, ikincil, üçüncül yapılar. Yapıların stabilizasyonunda yer alan bağlantılar. Proteinlerin biyolojik özelliklerinin ikincil ve üçüncül yapıya bağımlılığı. Proteinlerin dördüncül yapısı. Proteinlerin biyolojik aktivitesinin dördüncül yapıya bağımlılığı (protomerlerin konformasyonundaki değişiklikler).

Proteinin mekansal organizasyonunun dört seviyesi vardır: protein moleküllerinin birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül yapısı. Birincil protein yapısı- bir polipeptit zincirindeki (PPC) amino asit dizisi. Peptit bağı yalnızca amino asitlerin alfa amino grubu ve alfa karboksil grubu tarafından oluşturulur. İkincil yapı bir polipeptit zincirinin çekirdeğinin, bir a-sarmal veya β-yaprak yapısı formundaki uzaysal organizasyonudur. Bir α sarmalında 10 dönüşte 36 amino asit kalıntısı bulunur. α-sarmalı, sarmalın bir dönüşündeki NH grupları ile bitişik dönüşün C=O grupları arasındaki hidrojen bağları kullanılarak sabitlenir. β-tabaka yapısı aynı zamanda C=O ve NH grupları arasındaki hidrojen bağlarıyla da bir arada tutulur. Üçüncül yapı- polipeptit zincirinin spiral şekilli ve katlanmış bölümlerinin uzayda özel bir göreceli düzenlemesi. Üçüncül yapının oluşumuna güçlü disülfit bağları ve tüm zayıf bağ türleri (iyonik, hidrojen, hidrofobik, van der Waals etkileşimleri) katılır. Kuaterner yapı– birkaç polipeptit zincirinin uzaydaki üç boyutlu organizasyonu. Her zincire bir alt birim (veya protomer) adı verilir. Bu nedenle kuaterner yapıya sahip proteinlere oligomerik proteinler adı verilir.

Sinir dokusunun kimyasal bileşimi ve metabolizmasının özellikleri (solunum, glikoz ve glikojen metabolizması,

makroerglerin, lipitlerin, proteinlerin ve amino asitlerin metabolizması). Hipoksi sırasında beyin metabolizması. Peptitler ve ağrı reaksiyonları.

Nefes. Beyin vücut ağırlığının %2-3’ünü oluşturur. Aynı zamanda tüketim

Fiziksel dinlenme durumunda beyindeki oksijen herkesin toplam tüketiminin %20-25'ine ulaşır

4 yaş altı çocuklarda ise beyin, tüm vücudun kullandığı oksijenin %50'sini bile tüketir.

vücut. İÇİNDE Kan beyinden geçerken hacimce yaklaşık %8 oksijen kaybeder. 100 gram beyin başına 1 dakikada

dokuda 53-54 ml kan bulunur. Sonuç olarak 100 gr beyin 1 dakikada 3,7 ml oksijen tüketir.

tüm beyin (1500 g) – 55,5 ml oksijen.

Karbonhidratların metabolizması. Beyin dokusunun solunumu için ana substrat glikozdur. 1 dakika 100 gr

Beyin dokusu ortalama 5 mg glikoz tüketir. Dokularda kullanılan glikozun %90'ından fazlasının kullanıldığı tahmin edilmektedir.

beyin, trikarboksilik asit döngüsünün katılımıyla CO2 ve H2O'ya oksitlenir. Fizyolojik koşullar altında rol

Beyin dokusunda glikoz oksidasyonuna yönelik pentoz fosfat yolu küçüktür, ancak glikoz oksidasyonuna yönelik bu yol

tüm beyin hücrelerinde ortaktır. Pentoz fosfat döngüsü sırasında oluşan azaltılmış ürün

NADP'nin (NADPH) formu yağ asitleri ve steroidlerin sentezi için kullanılır. şunu belirtmek ilginçtir ki

Beynin tüm kütlesine bakıldığında içindeki glikoz içeriği yaklaşık 750 mg'dır. Beyin dokusuyla 1 dakikada

75 mg glikoz oksitlenir. Bu nedenle beyin dokusunda bulunan glikoz miktarı

Bir insanın hayatının yalnızca 10 dakikası için yeterli olabilir.

Makroerglerin metabolizması. Kentte enerji açısından zengin fosfor bileşiklerinin yenilenme yoğunluğu

beyin çok büyüktür. Beyindeki ATP ve kreatin fosfat içeriğinin tam olarak açıklanabileceği şey budur.

doku önemli bir sabitlik ile karakterize edilir. Oksijen kaynağı kesilirse beyin

Kararsız fosfat rezervi nedeniyle bir dakikadan biraz daha fazla "hayatta kalır".

Amino asitlerin ve proteinlerin metabolizmasıİnsan beyin dokusundaki amino asitlerin toplam içeriği 8 kat daha fazladır

kandaki konsantrasyonunu aşar. Beynin amino asit bileşimi belirli bir şekilde farklılık gösterir

özgüllük. Böylece beyindeki serbest glutamik asit konsantrasyonu diğer beyinlerden daha yüksektir.

memelilerin organı (10 µmol/g). Glutamik asitin amid glutamin ile birlikte payı ve

Tripeptit glutatyon, beyindeki a-amino nitrojenin %50'sinden fazlasını oluşturur. Bilindiği üzere takas

Amino asitler beyin dokusunda farklı yönlerde akar. Her şeyden önce serbest amino asit havuzu

proteinlerin ve biyolojik olarak aktif aminlerin sentezi için bir “hammadde” kaynağı olarak kullanılır.

Lipid metabolizması Lipitler beynin kuru kütlesinin yaklaşık yarısını oluşturur. Nasıl

Gri maddenin sinir hücrelerinin özellikle fosfogliseritler ve miyelin kılıfları açısından zengin olduğu kaydedildi.

sinir gövdeleri - sfingomiyelin. Beynin gri maddesindeki fosfogliseritlerin en yoğun olanı

fosfatidilkolinler ve özellikle fosfatidilinositol yenilenir. Miyelin kılıfı lipit metabolizması

düşük hızda akar. Kolesterol, serebrositler ve sfingomiyelinler çok yavaş yenilenir.

Yetişkin beyin dokusu çok miktarda kolesterol içerir (yaklaşık 25 g). Yenidoğanlarda

beyinde yalnızca 2 gr kolesterol vardır; miktarı yaşamın ilk yılında keskin bir şekilde artar (yaklaşık 3 kat),

bu durumda kolesterol biyosentezi beyin dokusunun kendisinde meydana gelir. Yetişkinlerde kolesterol sentezi

beyin keskin bir şekilde azalır. Olgun beyindeki kolesterolün büyük kısmı esterleşmemiş haldedir.

Stabil bir durumda, kolesteril esterler bazı bölgelerde nispeten yüksek konsantrasyonlarda bulunur.

aktif miyelinasyon.

Enzimlerin yapısı. Aktif merkezin yapısı ve işlevleri. Enzimlerin etki mekanizması. Kofaktörler

enzimler: metal iyonları ve koenzimler, enzimlerin çalışmalarına katılımları. Enzim aktivatörleri: mekanizma

hareketler. Enzimatik reaksiyonların inhibitörleri: rekabetçi, rekabetçi olmayan, geri döndürülemez. Tıbbi

ilaçlar – enzim inhibitörleri (örnekler).

Yapıya göre enzimler şunlar olabilir:

1. tek bileşenli (basit proteinler),

2. iki bileşenli (karmaşık proteinler).

Enzimlere - basit proteinler– sindirim enzimlerini (pepsin, trypsin) içerir. Enzimlere -

karmaşık proteinler - redoks reaksiyonlarını katalize eden enzimleri içerir. İçin

İki bileşenli enzimlerin katalitik aktivitesi ek bir kimyasal bileşen gerektirir.

buna denir kofaktör inorganik maddeler olarak oynanabilirler ( demir, magnezyum, çinko iyonları,

bakır vb..) ve organik maddeler - koenzimler (örneğin, vitaminlerin aktif formları). İş için

Bazı enzimler hem koenzime hem de metal iyonlarına (kofaktör) ihtiyaç duyar. Koenzimler – düşük moleküler ağırlık

enzimin protein kısmıyla geçici ve kırılgan bir şekilde ilişkili, protein olmayan yapıdaki organik maddeler. İÇİNDE

Enzimin protein olmayan kısmının (koenzim) protein kısmına sıkı ve kalıcı olarak bağlanması durumunda bu durum söz konusu olur.

protein olmayan kısma denir prostetik grup. Kompleks bir protein-enzimin protein kısmına denir

apoenzim. Apoenzim ve kofaktör birlikte oluşur holoenzim.

Enzimatik kataliz sürecinde protein molekülünün tamamı yer almaz, yalnızca

Belirli bir alan enzimin aktif merkezidir. Aktif merkez enzimler bir molekülün bir kısmını temsil eder

Substratın bağlandığı ve molekülün katalitik özelliklerinin bağlı olduğu enzim

enzim. Enzimin aktif merkezinde "İletişim" alanı– çeken ve çeken alan

Fonksiyonel gruplarından dolayı substratın enzim üzerinde tutulması ve "katalitik"

komplo fonksiyonel grupları doğrudan katalitik reaksiyona dahil olan. sen

Bazı enzimlerin aktif merkeze ek olarak "başka" bir merkezi de vardır - allosterik bir merkez. İLE

allosterik merkez, çoğunlukla çeşitli maddelerle (efektörler) etkileşime girer

metabolitler. Bu maddelerin allosterik merkezle birleşimi konformasyonda bir değişikliğe yol açar

enzim (üçüncül ve dördüncül yapı). Enzim molekülündeki aktif merkez ya yaratılmıştır ya da

ihlal edilir. İlk durumda reaksiyon hızlanır, ikinci durumda ise yavaşlar. Bu nedenle allosterik merkez

Enzimin düzenleyici merkezi denir. Yapısında allosterik merkez bulunan enzimler

düzenleyici veya denir allosterik.Teorinin temeli enzim etki mekanizmasıöyle olması gerekiyordu

Bir enzim-substrat kompleksinin oluşumu. Enzimin etki mekanizması:

1. Bir enzim-substrat kompleksinin oluşumu, substrat aktif merkeze bağlanır

enzim.

2. Yavaş ilerleyen enzimatik sürecin ikinci aşamasında,

Enzim-substrat kompleksindeki elektronik yeniden düzenlemeler. Enzim (En) ve substrat (S) başlar

maksimum temas kurmak ve tek bir enzim-substrat oluşturmak için yaklaşın

karmaşık. İkinci aşamanın süresi substratın aktivasyon enerjisine veya

Belirli bir kimyasal reaksiyonun enerji bariyeri. Aktivasyon enerjisi– için gerekli enerji

Belirli bir sıcaklıkta 1 mol S'nin tüm moleküllerinin aktif duruma geçmesi. Her biri için

Kimyasal reaksiyonun kendi enerji bariyeri vardır. Enzim oluşumu nedeniyle

Substrat kompleksi oluştukça substratın aktivasyon enerjisi azalır, reaksiyon daha hızlı ilerlemeye başlar.

düşük enerji seviyesi. Bu nedenle sürecin ikinci aşaması tüm katalizin hızını sınırlar.

3. Üçüncü aşamada reaksiyon ürünlerinin oluşmasıyla kimyasal reaksiyonun kendisi meydana gelir.

Sürecin üçüncü aşaması kısadır. Reaksiyon sonucunda substrat bir ürüne dönüştürülür.

reaksiyonlar; enzim-substrat kompleksi parçalanır ve enzim değişmeden kalır

enzimatik reaksiyon. Böylece enzim, enzim oluşumu nedeniyle bunu mümkün kılar.

Substrat kompleksi daha düşük bir sıcaklıkta dolambaçlı bir şekilde kimyasal reaksiyona girer.

enerji seviyesi.

Kofaktör- vücutta bulunması gereken protein olmayan bir madde

karşılık gelen enzimlerin işlevlerini yerine getirebilmesi için küçük miktarlar. Parça

kofaktörler arasında koenzimler ve metal iyonları (örneğin sodyum ve potasyum iyonları) bulunur.

Tüm enzimler küresel proteinlere aittir ve her enzim belirli bir işlevi yerine getirir.

doğal küresel yapısıyla ilişkilidir. Ancak birçok enzimin aktivitesi şunlara bağlıdır:

kofaktör adı verilen protein olmayan bileşikler. Protein kısmının moleküler kompleksi (apoenzim) ve

kofaktöre holoenzim denir. Kofaktörün rolü metal iyonları (Zn2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+,

Cu2+, K+, Na+) veya kompleks organik bileşikler. Organik kofaktörler genellikle denir

koenzimler, bazıları vitamin türevleridir. Enzim ve enzim arasındaki bağlantı türü

koenzim farklı olabilir. Bazen ayrı ayrı var olurlar ve birbirleriyle iletişim kurarlar.

reaksiyonun seyri. Diğer durumlarda kofaktör ve enzim kalıcı olarak ve bazen de sıkı bir şekilde bağlanır.

kovalent bağlar. İkinci durumda enzimin protein olmayan kısmına protez grup adı verilir.

Kofaktörün rolü temel olarak aşağıdakilere indirgenir:

proteinin üçüncül yapısında değişiklik ve enzim ile substrat arasında tamamlayıcılığın yaratılması;

başka bir substrat olarak reaksiyona doğrudan katılım.

Aktivatörler olabilir:

1) kofaktörler, çünkü enzimatik sürecin önemli katılımcılarıdırlar. Örneğin metaller dahil

Enzimin katalitik merkezinin bir kısmı: tükürük amilazı Ca iyonlarının varlığında aktiftir,

laktat dehidrojenaz (LDH) – Zn, arginaz – Mn, peptidaz – Mg ve koenzimler: C vitamini, türevleri

çeşitli vitaminler (NAD, NADP, FMN, FAD, CoASH, vb.). Aktiflerin bağlanmasını sağlarlar

Substratlı enzim merkezi.

2) anyonlar ayrıca enzim aktivitesi üzerinde aktive edici bir etkiye sahip olabilir, örneğin anyonlar

Cl- tükürük amilazını aktive eder;

3) aktivatörler aynı zamanda tezahür için ortamın optimal pH değerini yaratan maddeler de olabilir

Mide içeriği için en uygun ortamı yaratmak amacıyla HCl gibi enzimatik aktivite

pepsinojenin pepsine aktivasyonu;

4) aktivatörler aynı zamanda proenzimleri aktif bir enzime dönüştüren maddelerdir, örneğin,

bağırsak suyundaki enterokinaz, trypsinojenin trypsine dönüşümünü aktive eder;

5) aktivatörler allosterik merkeze bağlanan çeşitli metabolitler olabilir

enzim ve enzimin aktif merkezinin oluşumuna katkıda bulunur.

İnhibitörler- bunlar enzimlerin aktivitesini engelleyen maddelerdir. İki ana tür vardır

inhibisyon: geri döndürülemez ve geri döndürülebilir. Geri döndürülemez inhibisyon durumunda - inhibitör sıkı bir şekilde (geri döndürülemez)

Enzimin aktif merkezine kovalent bağlarla bağlanarak enzimin konformasyonunu değiştirir. Bu yüzden

Böylece ağır metal tuzları (cıva, kurşun, kadmiyum vb.) enzimler üzerinde etkili olabilir. Tersine çevrilebilir

inhibisyon, enzim aktivitesinin yeniden sağlanabildiği bir inhibisyon türüdür.

İki tür geri dönüşümlü engelleme vardır: rekabetçi ve rekabetçi olmayan. Rekabetçi

İnhibisyonda substrat ve inhibitör genellikle kimyasal yapı bakımından çok benzerdir. Bu bakışta

inhibisyon, substrat (S) ve inhibitör (I), enzimin aktif bölgesine eşit şekilde bağlanabilir. Onlar

Aktif merkezde yer almak için birbirleriyle yarışırlar

enzim. Klasik bir rekabet örneği

inhibisyon - eylemin engellenmesi

süksinat dehidrojenaz malonik asit.

Rekabetçi olmayan inhibitörler bağlanır

Enzimin allosterik merkezi. Sonuç olarak

allosterik konformasyonda değişiklikler meydana gelir

Deformasyona yol açan merkez

Enzimin katalitik merkezi ve azalması

enzimatik aktivite. Çoğunlukla allosterik

Metabolik ürünler rekabetçi olmayan inhibitörler gibi davranır. İnhibitörlerin tıbbi özellikleri

enzimler (Kontrikal, Trasylol, Aminokaproik asit, Pamba). Kontrikal (aprotinin) aşağıdakiler için kullanılır:

Akut pankreatit tedavisi ve kronik pankreatitin alevlenmesi, akut pankreatik nekroz, akut

kanama.

Kan proteinleri kavramı. Heterojen bir sistem olarak kan proteinleri. Proteinlerin bireysel fonksiyonları,

fonksiyonel rol. Fizyolojik ve patolojik proteinler. Niteliksel ve niceliksel değişiklikler

kan proteinleri. Hiper, hipo, paraproteinemi kavramı. Protein katsayısı.

Kan plazmasındaki kuru kalıntının %9-10'unun %6,5-8,5'i proteinlerdir. Yöntemi kullanma

Nötr tuzlarla tuzlanarak kan plazma proteinleri üç gruba ayrılabilir: albüminler,

globulinler ve fibrinojen. Kan plazmasındaki normal albümin içeriği 40-50 g/l'dir, globulinler

– 20–30 g/l, fibrinojen – 2,4 g/l. Fibrinojen içermeyen kan plazmasına serum denir. Sentez

Kan plazmasındaki protein üretimi esas olarak karaciğer ve retiküloendotelyal sistem hücrelerinde meydana gelir.

Fizyolojik rol Kan plazma proteinleri çok yönlüdür. 1. Proteinler kolloid ozmozunu destekler

(onkotik) basınç ve dolayısıyla sabit bir kan hacmi. Plazma protein seviyeleri önemli ölçüde daha yüksektir

doku sıvısından daha fazladır. Kolloid olan proteinler suyu bağlar ve tutarak ayrılmasını engeller.

kan dolaşımından. Onkotik basınç sadece küçük bir kısım olmasına rağmen (yaklaşık %0,5)

toplam ozmotik basınçtan, kanın ozmotik basıncının üstünlüğünü belirleyen şey budur.

Doku sıvısının ozmotik basıncı. 2. Plazma proteinleri pıhtılaşmada aktif rol alır

kan. Fibrinojen de dahil olmak üzere bir dizi protein, kan pıhtılaşma sisteminin ana bileşenleridir. 3.

Plazma proteinleri, belirtildiği gibi viskoziteden 4 kat daha yüksek olan kanın viskozitesini belirli bir dereceye kadar belirler.

su ve dolaşım sistemindeki hemodinamik ilişkilerin sürdürülmesinde önemli bir rol oynar.

HİPOVİTAMİNOZ C TANISI: Sağlıklı bir insanda vücuda 100 mg askorbik asit verildiğinde idrardaki C vitamini konsantrasyonu artar. Hipovitaminoz ile dokular askorbik asidi tutar ve vücuttan atılımı azalır.

glikoproteinler monosakkaritler (glikoz, galaktoz, mannoz, fruktoz, 6-) ile temsil edilebilir.

deoksigalaktoz), bunların aminleri ve amino şekerlerin asetillenmiş türevleri (asetilglikoz,

asetilgalaktoz. Karbonhidratların glikoprotein moleküllerindeki payı% 35'e kadardır. Glikoproteinler

ağırlıklı olarak küresel proteinler. Proteoglikanların karbonhidrat bileşeni şu şekilde temsil edilebilir: birkaç heteropolisakkarit zinciri. Glikoproteinlerin biyolojik fonksiyonları: 1. Ulaşım

(proteinler kan globülinleri demiri, bakır iyonlarını, steroid hormonlarını taşır); 2. koruyucu

kanın pıhtılaşmasını gerçekleştirir; B. immünoglobulinler bağışıklık koruması sağlar; 3. reseptör(Açık

Hücre zarının yüzeyi spesifik sağlayan reseptörler içerir.

etkileşim).4. enzimatik(kolinesteraz, ribonükleaz); 5. hormonal(ön lobun hormonları

hipofiz bezi - gonadotropin, tirotropin). Proteoglikanların biyolojik fonksiyonları: hyaluronik ve

kondroitinsülfürik asitler, keratin sülfat yapısal, bağlayıcı ve yüzey mekaniği gerçekleştirir

Normalde plazma veya serumda bulunan enzimlerşartlı olarak bölünebilir

3 gruba ayrılır: salgılayıcı, gösterge ve boşaltıcı.

Salgı enzimleri Karaciğerde sentezlenirler, normalde kan plazmasına salınırlar ve burada rol oynarlar.

Belirli bir fizyolojik rol. Bu grubun tipik temsilcileri enzimlerdir.

kanın pıhtılaşma sürecinde ve serum kolinesterazında rol oynar.

Gösterge (hücresel) enzimler belirli performans gösterdikleri dokulardan kana girerler.

hücre içi fonksiyonlar. Bunlardan biri esas olarak hücrenin sitozolünde (LDH, aldolaz) bulunur, diğerleri

– mitokondride (glutamat dehidrojenaz), diğerleri – lizozomlarda (β-glukuronidaz, asit fosfataz), vb.

Kan serumundaki gösterge enzimlerinin çoğu normalde yalnızca eser miktarlarda tespit edilir.

Belirli dokular hasar gördüğünde hücrelerdeki enzimler kana "yıkanır"; serumdaki aktiviteleri

keskin bir şekilde artar, bu dokulara verilen hasarın derecesi ve derinliğinin bir göstergesidir.

Boşaltım enzimleri Esas olarak karaciğerde sentezlenir (lösin aminopeptidaz,

alkalin fosfataz, vb.). Fizyolojik olarak

koşullar altında bu enzimler çoğunlukla safrayla atılır. Mekanizmalar henüz tam olarak aydınlatılamamıştır

Bu enzimlerin safra kılcal damarlarına akışını düzenler. Birçok patolojik süreçte

boşaltım enzimlerinin safra ile salınımı bozulur ve kan plazmasındaki aktivite artar.

Karaciğerde bulunan enzimlerin çoğu diğer doku organlarında da mevcuttur. Ancak biliniyor

az çok karaciğer dokusuna spesifik olan enzimler. Bu tür enzimler, özellikle

y-glutamil transpeptidazı veya y-glutamil transferazı (GGT) ifade eder. Bu enzim

Karaciğer hastalıkları için oldukça hassas bir gösterge. Akut dönemde GGT aktivitesinde artış gözleniyor

bulaşıcı veya toksik hepatit, karaciğer sirozu, intrahepatik veya ekstrahepatik blokaj

safra yolu, karaciğerin primer veya metastatik tümör lezyonu, alkolik lezyon

karaciğer. Bazen konjestif kalp yetmezliğinde GGT aktivitesinde bir artış gözlenir, nadiren -

miyokard enfarktüsünden sonra, pankreatit, pankreas tümörleri ile.

Organa özgü enzimler karaciğer için histidaz, sorbitol dehidrojenaz, arginaz da dikkate alınır

ve ornitin karbamoiltransferaz. Kan serumundaki bu enzimlerin aktivitesindeki değişiklikler,

karaciğer dokusuna zarar verir. Şu anda, özellikle önemli bir laboratuvar testi çalışmadır.

Kan serumundaki izoenzimlerin, özellikle LDH izoenzimlerinin aktivitesi. Kalp kasında olduğu bilinmektedir.

En aktif izoenzimler LDH1 ve LDH2'dir ve karaciğer dokusunda LDH4 ve LDH5'tir.

1) Hidrofobik amino asitler (polar olmayan). Radikal bileşenler genellikle hidrokarbon grupları ve aromatik halkalar içerir. Hidrofobik amino asitler arasında ala, val, lei, ile, fen, tri, met bulunur.

2) Hidrofilik (polar) yüksüz amino asitler. Bu tür amino asitlerin radikalleri polar gruplar (-OH, -SH, -NH2) içerir. Bu gruplar, etraflarında yönlenen dipol su molekülleri ile etkileşime girer. Polar yüksüz olanlar arasında gly, ser, tre, tyr, cis, gln, asn bulunur.

3) Polar negatif yüklü amino asitler. Bunlar aspartik ve glutamik asitleri içerir. Nötr bir ortamda asp ve glu negatif yük kazanır.

4) Polar pozitif yüklü amino asitler: arginin, lizin ve histidin. Radikalde ek bir amino grubu (veya histidin gibi imidazol halkası) bulunur. Nötr bir ortamda lys, arg ve gαis pozitif yük kazanır.

II. Biyolojik sınıflandırma.

1) Esansiyel amino asitler insan vücudunda sentezlenemez ve besinlerle sağlanması gerekir (val, ile, lei, lys, met, tre, tri, fen) ve 2 amino asit daha kısmen esansiyel olarak sınıflandırılır (arg, gis) .

2) Esansiyel olmayan amino asitler insan vücudunda sentezlenebilir (glutamik asit, glutamin, prolin, alanin, aspartik asit, asparajin, tirozin, sistein, serin ve glisin).

Amino asitlerin yapısı. Tüm amino asitler a-amino asitlerdir. Tüm amino asitlerin ortak kısmının amino grubu, a-karbon atomuna bağlanır. Amino asitler bir karboksil grubu -COOH ve bir amino grubu -NH2 içerir. Bir proteinde, amino asitlerin ortak kısmının iyonojenik grupları, peptid bağlarının oluşumuna katılır ve proteinin tüm özellikleri, yalnızca amino asit radikallerinin özellikleriyle belirlenir. Amino asitler amfoterik bileşiklerdir. Bir amino asidin izoelektrik noktası, amino asit moleküllerinin maksimum oranının sıfır yüke sahip olduğu pH değeridir.

Proteinlerin fizikokimyasal özellikleri.

İzolasyon ve saflaştırma: elektroforetik ayırma, jel filtrasyonu, vb. Proteinlerin moleküler ağırlığı, amfoterisite, çözünürlük (hidrasyon, tuzlama). Proteinlerin denatürasyonu, tersine çevrilebilirliği.

Moleküler kütle. Proteinler, amino asitlerden oluşan yüksek moleküllü organik nitrojen içeren polimerlerdir. Proteinlerin moleküler ağırlığı, her bir alt birimdeki amino asit sayısına bağlıdır.

Tampon özellikleri. Proteinler amfoterik polielektrolitlerdir, yani. asidik ve bazik özellikleri birleştirirler. Buna bağlı olarak proteinler asidik veya bazik olabilir.

Çözeltideki protein stabilizasyon faktörleri. HİDRAT KABUK, bir protein molekülünün yüzeyinde belirli bir şekilde yönlendirilmiş bir su molekülleri tabakasıdır. Çoğu protein molekülünün yüzeyi negatif yüklüdür ve su moleküllerinin dipolleri, pozitif yüklü kutupları tarafından kendisine çekilir.

Protein çözünürlüğünü azaltan faktörler. Bir proteinin elektriksel olarak nötr hale geldiği pH değerine proteinin izoelektrik noktası (IEP) adı verilir. Temel proteinler için IET alkali bir ortamda, asidik proteinler için ise asidik bir ortamdadır. Denatürasyon, bir proteinin dördüncül, üçüncül ve ikincil yapılarının ardışık olarak ihlali ve buna biyolojik özelliklerin kaybıdır. Denatüre protein çöker. Protein, ortamın pH'ı (IET) değiştirilerek, tuzlanarak veya bazı denatüre edici faktörler kullanılarak çökeltilebilir. Fiziksel faktörler: 1. Yüksek sıcaklıklar.

Bazı proteinler zaten 40-50 ° C'de denatürasyona uğrar 2. Ultraviyole ışınlama 3. X-ışını ve radyoaktif ışınlama 4. Ultrason 5. Mekanik etki (örneğin titreşim). Kimyasal faktörler: 1. Konsantre asitler ve alkaliler. 2. Ağır metallerin tuzları (örneğin CuSO4). 3. Organik çözücüler (etil alkol, aseton) 4. Alkali ve toprak alkali metallerin nötr tuzları (NaCl, (NH4)2SO4)

Protein moleküllerinin yapısal organizasyonu.

Birincil, ikincil, üçüncül yapılar. Yapıların stabilizasyonunda yer alan bağlantılar. Proteinlerin biyolojik özelliklerinin ikincil ve üçüncül yapıya bağımlılığı. Proteinlerin dördüncül yapısı. Proteinlerin biyolojik aktivitesinin dördüncül yapıya bağımlılığı (protomerlerin konformasyonundaki değişiklikler).

Proteinin mekansal organizasyonunun dört seviyesi vardır: protein moleküllerinin birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül yapısı. Birincil protein yapısı- bir polipeptit zincirindeki (PPC) amino asit dizisi. Peptit bağı yalnızca amino asitlerin alfa amino grubu ve alfa karboksil grubu tarafından oluşturulur. İkincil yapı bir polipeptit zincirinin çekirdeğinin, bir a-sarmal veya β-yaprak yapısı formundaki uzaysal organizasyonudur. Bir α sarmalında 10 dönüşte 36 amino asit kalıntısı bulunur. α-sarmalı, sarmalın bir dönüşündeki NH grupları ile bitişik dönüşün C=O grupları arasındaki hidrojen bağları kullanılarak sabitlenir.

β-tabaka yapısı aynı zamanda C=O ve NH grupları arasındaki hidrojen bağlarıyla da bir arada tutulur. Üçüncül yapı- polipeptit zincirinin spiral şekilli ve katlanmış bölümlerinin uzayda özel bir göreceli düzenlemesi. Üçüncül yapının oluşumuna güçlü disülfit bağları ve tüm zayıf bağ türleri (iyonik, hidrojen, hidrofobik, van der Waals etkileşimleri) katılır. Kuaterner yapı- birkaç polipeptit zincirinin uzayda üç boyutlu organizasyonu. Her zincire bir alt birim (veya protomer) adı verilir. Bu nedenle kuaterner yapıya sahip proteinlere oligomerik proteinler adı verilir.

4. Basit ve karmaşık proteinler, sınıflandırılması.

Protez gruplarının protein ile bağlarının doğası. Proteinlerin biyolojik fonksiyonları. Bir ligandla spesifik olarak etkileşime girme yeteneği.

Basit proteinler amino asit kalıntılarından oluşur ve hidroliz sonrasında yalnızca serbest amino asitlere parçalanır. Karmaşık proteinler, bazı basit proteinlerden ve protez grubu adı verilen protein olmayan bir bileşenden oluşan iki bileşenli proteinlerdir. Kompleks proteinler hidrolize edildiğinde, serbest amino asitlere ek olarak protein olmayan kısım veya onun parçalanma ürünleri de açığa çıkar. Basit proteinler, şartlı olarak seçilen bazı kriterlere göre bir dizi alt gruba ayrılır: protaminler, histonlar, albüminler, globülinler, prolaminler, glutelinler, vb.

Karmaşık proteinlerin sınıflandırılması:

Fosfoproteinler (fosforik asit içerirler), kromoproteinler (pigmentler içerirler),

Nükleoproteinler (nükleik asitler içerir), glikoproteinler (karbonhidratlar içerir),

Lipoproteinler (lipitler içerir) ve metaloproteinler (metaller içerir).

Bir protein molekülünün aktif merkezi. Proteinler işlev gördüklerinde ligandlara (düşük molekül ağırlıklı maddeler) bağlanabilirler. Ligand, protein molekülündeki spesifik bir bölgeye, yani aktif merkeze bağlanır. Aktif merkez, protein molekülünün üçüncül ve dördüncül organizasyon seviyelerinde oluşur ve belirli amino asitlerin yan radikallerinin çekilmesi nedeniyle oluşur (sülfürün -OH grupları arasında hidrojen bağları oluşur, aromatik radikaller hidrofobik olarak bağlanır) etkileşimler, -COOH ve -NH2 - iyonik bağlarla).

Karbonhidrat içeren proteinler: glikoproteinler, proteoglikanlar.

İnsan vücudunun ana karbonhidratları: monosakkaritler, disakkaritler, glikojen, heteropolisakkaritler, yapıları ve fonksiyonları.

Karbonhidrat içeren proteinler (glikoproteinler ve proteoglikanlar). Protez glikoprotein grubu, monosakkaritler (glikoz, galaktoz, mannoz, fruktoz, 6-deoksigalaktoz), bunların aminleri ve amino şekerlerin asetillenmiş türevleri (asetilglikoz, asetilgalaktoz) ile temsil edilebilir. Karbonhidratların glikoprotein moleküllerindeki payı% 35'e kadardır. Glikoproteinler ağırlıklı olarak küresel proteinlerdir. Karbonhidrat bileşeni proteoglikanlar, birkaç heteropolisakkarit zinciriyle temsil edilebilir.

Glikoproteinlerin biyolojik fonksiyonları:

1. birkaç heteropolisakkarit zinciri. Glikoproteinlerin biyolojik fonksiyonları: 1.(kan proteinleri globulinler demir, bakır iyonları, steroid hormonlarını taşır);

2. kan globülinleri demiri, bakır iyonlarını, steroid hormonlarını taşır); 2.: fibrinojen kanın pıhtılaşmasını sağlar; B. immünoglobulinler bağışıklık koruması sağlar;

3. reseptör(reseptörler, spesifik etkileşimi sağlayan hücre zarının yüzeyinde bulunur).

4. enzimatik(kolinesteraz, ribonükleaz);

5. hormonal(ön hipofiz bezinin hormonları - gonadotropin, tirotropin).

Proteoglikanların biyolojik fonksiyonları: hyaluronik ve kondroitinsülfürik asitler, keratin sülfat yapısal, bağlanma, yüzey-mekanik fonksiyonları yerine getirir.

L hipoproteinler insan dokuları. Lipidlerin sınıflandırılması.

Temel temsilciler: triaçilgliseroller, fosfolipitler, glikolipitler, kolesterol. Yapıları ve işlevleri. Esansiyel yağ asitleri ve türevleri. Kan lipoproteinlerinin bileşimi, yapısı ve fonksiyonları.

Nükleoproteinler.

Protein kısmının özellikleri. Nükleik asitlerin keşfi ve incelenmesinin tarihi. Nükleik asitlerin yapısı ve fonksiyonları. DNA ve RNA'nın birincil ve ikincil yapısı. RNA türleri. Kromozomların yapısı.

Nükleoproteinler, protein (protamin veya histon) içeren karmaşık proteinlerdir; protein olmayan kısım, nükleik asitler (NA): deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA) ile temsil edilir. Protaminler ve histonlar belirgin temel özelliklere sahip proteinlerdir, çünkü %30'dan fazla Arg ve Lys içerirler.

Nükleik asitler (NA), 3',5'-fosfodiester bağlarıyla bağlanan binlerce monomer biriminden oluşan uzun polimer zincirleridir. NA monomeri, nitrojenli bir baz, pentoz ve bir fosforik asit kalıntısından oluşan bir mononükleotiddir. Azot bazları purin (A ve G) ve pirimidindir (C, U, T). Pentoz, β-D-riboz veya β-D-deoksiribozdur. Azotlu baz pentoza bir N-glikosidik bağ ile bağlanır. Pentoz ve fosfat, pentozun C5' atomunda bulunan -OH grubu ile fosfat arasındaki bir ester bağı ile birbirine bağlanır.

Nükleik asit türleri:

1. DNA A, G, T ve C, deoksiriboz ve fosforik asit içerir. DNA hücre çekirdeğinde bulunur ve karmaşık protein kromatinin temelini oluşturur.

2. RNA A, G, U ve C, riboz ve fosforik asit içerir.

3 tip RNA vardır:

a) m-RNA (bilgi veya şablon) - DNA bölümünün bir kopyası, proteinin yapısı hakkında bilgi içerir;

b) r-RNA, sitoplazmada ribozomun iskeletini oluşturur ve translasyon sırasında ribozom üzerinde protein toplanmasında önemli bir rol oynar;

c) tRNA, AK'nin aktivasyonu ve ribozoma taşınmasında rol oynar ve sitoplazmada lokalizedir. NC'lerin birincil, ikincil ve üçüncül yapıları vardır .

NK'nin birincil yapısı tüm türler için aynıdır - mononükleotitlerin 3', 5'-fosfodiester bağlarıyla bağlandığı doğrusal bir polinükleotit zinciri. Her polinükleotid zincirinde 3' ve 5' bulunur ve bu uçlar negatif yüklüdür.

DNA'nın ikincil yapısıçift ​​sarmaldır. DNA, bir eksen etrafında sağa doğru spiral şeklinde bükülmüş 2 iplikten oluşur. Helis dönüşü = 10 nükleotid, uzunluğu 3,4 nm'dir. Her iki sarmal da antiparaleldir.

DNA'nın üçüncül yapısı - bu, DNA molekülünün uzayındaki ilave bükülmenin sonucudur. Bu, DNA bir proteinle etkileşime girdiğinde ortaya çıkar. Bir histon oktamer ile etkileşime girdiğinde, çift sarmal oktamer üzerine sarılır, yani. süperspirale dönüşür.

RNA'nın ikincil yapısı- uzayda bükülmüş polinükleotid iplik. Bu eğrilik, tamamlayıcı azotlu bazlar arasında hidrojen bağlarının oluşmasından kaynaklanır. T-RNA'da ikincil yapı, tamamlayıcı ve tamamlayıcı olmayan bölgeleri ayırt ettiğimiz bir "yonca yaprağı" ile temsil edilir. RRNA'nın ikincil yapısı, tek bir kavisli RNA'nın sarmalıdır ve üçüncül yapı, ribozomun iskeletidir. Çekirdekten merkezi bölgeye gelen m-RNA, spesifik proteinler - bilgilendiriciler ( mRNA'nın üçüncül yapısı) ve bilgizomlar olarak adlandırılır.

Kromoproteinler, sınıflandırılması. Flavoproteinler, yapıları ve fonksiyonları.

Hemoproteinler, yapı, temsilciler: hemoglobin, miyoglobin, katalaz, peroksidaz, sitokromlar. Hemoproteinlerin fonksiyonları.

Fosfoproteinler prostetik grup olarak fosforik asit kalıntısı içerir. Örnekler: sütteki kazein ve kazeinojen, süzme peynir, süt ürünleri, yumurta sarısı vitellin, yumurta akı ovalbumin, balık havyarı ichtullin. CNS hücreleri fosfoproteinler açısından zengindir.

Fosfoproteinlerin çeşitli işlevleri vardır:

1. Beslenme fonksiyonu. Süt ürünlerindeki fosfoproteinler kolayca sindirilir, emilir ve çocuk doku proteinlerinin sentezi için gerekli amino asitlerin ve fosforun kaynağıdır.

2. Fosforik asit gereklidir sinir ve kemik dokusunun tam oluşumu içinçocuk.

3. Fosforik asit fosfolipidlerin, fosfoproteinlerin, nükleotidlerin, nükleik asitlerin sentezine katılır.

4. Fosforik asit enzim aktivitesini düzenler protein kinaz enzimlerinin katılımıyla fosforilasyon yoluyla. Fosfat, serin veya treoninin -OH grubuna ester bağları ile bağlanır: Kromoproteinler, protein olmayan renkli bir kısmı olan karmaşık proteinlerdir. Bunlar flavoproteinleri (sarı) ve hemoproteinleri (kırmızı) içerir. Protez grubu olarak flavoproteinler, B2 vitamini - flavin türevlerini içerir: flavin adenin dinükleotidi (FAD) veya flavin mononükleotidi (FMN). Redoks reaksiyonlarını katalize eden dehidrojenaz enzimlerinin protein olmayan kısmıdırlar.

Hemoproteinler Protein olmayan bir grup olarak hem-demir porfirin kompleksi içerirler.

Hemoproteinler iki sınıfa ayrılır:

1. enzimler: katalaz, peroksidaz, sitokromlar;

2. enzim olmayanlar: hemoglobin ve miyoglobin.

Katalaz ve peroksidaz enzimleri hidrojen peroksiti yok eder, sitokromlar elektron taşıma zincirinde elektron taşıyıcılarıdır. Enzim olmayanlar. Hemoglobin oksijeni (akciğerlerden dokulara) ve karbondioksiti (dokulardan akciğerlere) taşır; Miyoglobin çalışan kaslardaki oksijen deposudur. Hemoglobin bir tetramerdir çünkü 4 alt birimden oluşur: bu tetramerdeki globin, 2 çeşitten oluşan 4 polipeptit zinciriyle temsil edilir: 2 a ve 2 β zincir. Her alt birim heme ile ilişkilidir. Hemoglobin fizyolojik tipleri: 1. HbP - embriyoda ilkel hemoglobin oluşur. 2. HbF - fetal hemoglobin - fetal hemoglobin. HbP'nin HbF ile değiştirilmesi 3 aylıkken gerçekleşir.

Enzimler, enzimlerin keşfi ve incelenmesi tarihçesi, enzimatik katalizin özellikleri.

Enzim etkisinin özgüllüğü. Enzimatik reaksiyon hızının sıcaklığa, pH'a, enzim ve substrat konsantrasyonuna bağlılığı.

Enzimler- Canlı bir hücre tarafından oluşturulan, yüksek aktivite ve özgüllükle hareket eden, protein niteliğindeki biyolojik katalizörler.

benzerlikler biyolojik olmayan katalizörlere sahip enzimler şunlardır:

• enzimler enerji açısından olası reaksiyonları katalize eder;
• kimyasal sistemin enerjisi sabit kalır;
• kataliz sırasında reaksiyonun yönü değişmez;
• Reaksiyon sırasında enzimler tüketilmez.

Enzimler ve biyolojik olmayan katalizörler arasındaki farklar şunlardır:

• enzimatik reaksiyonların hızı, protein olmayan katalizörlerin katalize ettiği reaksiyonlardan daha yüksektir;
• enzimler oldukça spesifiktir;
• enzimatik reaksiyon hücrede gerçekleşir, yani. 37 °C sıcaklıkta, sabit atmosfer basıncında ve fizyolojik pH'da;
• enzimatik reaksiyonun hızı kontrol edilebilir.

Enzimlerin modern sınıflandırması katalize ettikleri kimyasal dönüşümlerin doğasına bağlıdır. Sınıflandırma, enzim tarafından katalize edilen reaksiyonun tipine dayanmaktadır.

Fe Rement'ler 6 sınıfa ayrılır:

1. Oksidoredüktazlar- redoks reaksiyonlarını katalize eder

2. Transferazlar- grup transferi

3. Hidrolazlar- hidroliz

4. Liyazlar- substratın hidrolitik olmayan bölünmesi

5. İzomerazlar- izomerizasyon

6. Ligazlar(sentetazlar) - enerji kullanarak sentez (ATP)

Enzimlerin isimlendirilmesi.

1. Önemsiz isim (pepsin, trypsin).

2. Enzimin adı, substratın adının sonuna “aza” eklenerek oluşturulabilir.

(arginaz, amino asit arginini hidrolize eder).

3. Katalizlenen reaksiyonun adına “aza” sonunun eklenmesi (hidrolaz katalizleri)

hidroliz, dehidrojenaz - organik bir molekülün dehidrojenasyonu, yani. Substrattan protonların ve elektronların uzaklaştırılması).

4. Rasyonel ad - substratların adı ve katalize edilen reaksiyonların doğası (ATP + heksoz heksoz-6-fosfat + ADP. Enzim: ATP: D-heksoz-6-fosfotransferaz).

5. Enzimlerin indekslenmesi (her enzime 4 indeks veya seri numarası atanır): 1.1.1.1 - ADH, 1.1.1.27 - LDH.

Enzimatik reaksiyon hızının ortamın pH'ına bağımlılığı. Her enzimin maksimum aktivitesinin gözlendiği bir pH değeri vardır. Optimum pH değerinden sapma, enzimatik aktivitede bir azalmaya yol açar. PH'ın enzim aktivitesi üzerindeki etkisi, belirli bir proteinin amino asit kalıntılarının fonksiyonel gruplarının iyonizasyonu ile ilişkilidir ve bu, enzimin aktif merkezinin optimal konformasyonunu sağlar. PH optimal değerlerden değiştiğinde, protein molekülünün fonksiyonel gruplarının iyonizasyonu değişir.

Örneğin ortam asitlendiğinde serbest amino grupları (NH3+) protonlanır ve alkalileşme meydana geldiğinde karboksil gruplarından (COO -) bir proton çıkarılır. Bu, enzim molekülünün konformasyonunda ve aktif merkezin konformasyonunda bir değişikliğe yol açar; sonuç olarak substratın, kofaktörlerin ve koenzimlerin aktif merkeze bağlanması bozulur. Görev yapan enzimler asidik koşullar(örneğin midedeki pepsin veya lizozomal enzimler), evrimsel olarak enzimin asidik pH değerlerinde çalışmasını sağlayan bir konformasyon kazanır. Ancak insan vücudundaki enzimlerin çoğu pH optimumu nötre yakın, fizyolojik pH değerine denk gelir.

Enzimatik reaksiyon hızının ortamın sıcaklığına bağımlılığı. Sıcaklığın belirli sınırlara kadar arttırılması, sıcaklığın herhangi bir kimyasal reaksiyon üzerindeki etkisine benzer şekilde, enzimatik reaksiyonun hızını etkiler. Sıcaklık arttıkça moleküllerin hareketi hızlanır ve bu da reaktanlar arasındaki etkileşim olasılığının artmasına neden olur. Ayrıca sıcaklık reaksiyona giren moleküllerin enerjisini artırabilir ve bu da reaksiyonu hızlandırır.

Bununla birlikte, enzimler tarafından katalize edilen bir kimyasal reaksiyonun hızının kendi optimum sıcaklığı vardır; bunun aşılması, protein molekülünün termal denatürasyonundan kaynaklanan enzimatik aktivitede bir azalmaya eşlik eder. Çoğu insan enzimi için optimal sıcaklık 37-38 °C'dir. özgüllük- Substrata göre enzimlerin çok yüksek seçiciliği. Enzimin özgüllüğü, substratın uzaysal konfigürasyonunun ve substrat merkezinin çakışması (sterik çakışma) ile açıklanır. Enzimin özgüllüğünden hem enzimin aktif merkezi hem de protein molekülünün tamamı sorumludur. Bir enzimin aktif bölgesi, enzimin gerçekleştirebileceği reaksiyonun tipini belirler. Üç tür spesifiklik vardır:

Mutlak özgüllük. Yalnızca bir substrata etki eden enzimler bu özelliğe sahiptir. Örneğin, sükraz yalnızca sükrozu, laktaz - laktozu, maltaz - maltozu, üreaz - üre, arginaz - arginin vb. hidrolize eder. Göreceli özgüllük- bu, bir enzimin ortak bir bağlantı tipine sahip bir grup substrat üzerinde etki etme yeteneğidir, yani. göreceli özgüllük, yalnızca bir substrat grubundaki belirli bir bağ türüyle ilişkili olarak kendini gösterir. Örnek: lipazlar hayvansal ve bitkisel kökenli yağlardaki ester bağlarını parçalar. Amilaz, nişasta, dekstrinler ve glikojendeki a-glikosidik bağı hidrolize eder. Alkol dehidrojenaz alkolleri (metanol, etanol vb.) oksitler.

Stereokimyasal özgüllük bir enzimin yalnızca bir stereoizomer üzerinde etki gösterme yeteneğidir.

Örneğin: 1) α, β-izomerizm: Tükürük ve pankreas suyunun α - amilazı, nişastadaki yalnızca α-glikozidik bağları parçalar ve lifin β-glikozidik bağlarını parçalamaz. Enzim aktivitesinin uluslararası birimi (IU) 25 °C'de ve optimum pH'da 1 µmol substratı 1 dakikada reaksiyon ürünlerine dönüştürebilen enzim miktarıdır. Katal, 25°C'de ve optimum pH'ta 1 mol substratı 1 saniyede ürüne dönüştürebilen katalizör miktarına karşılık gelir. Spesifik enzim aktivitesi- 1 mg protein başına enzimin enzimatik aktivite birimi sayısı. Molar aktivite katallerin veya IU'nun enzimatik aktivite birimi sayısının enzimin mol sayısına oranıdır.

Enzimlerin yapısı. Aktif merkezin yapısı ve işlevleri.

Enzimlerin etki mekanizması. Enzim kofaktörleri: metal iyonları ve koenzimler, enzimlerin çalışmalarına katılımları. Enzim aktivatörleri: etki mekanizması. Enzimatik reaksiyonların inhibitörleri: rekabetçi, rekabetçi olmayan, geri döndürülemez. İlaçlar – enzim inhibitörleri (örnekler).

Yapıya göre enzimler şunlar olabilir:

1. tek bileşenli (basit proteinler),

2. iki bileşenli (karmaşık proteinler).

Enzimlere - basit proteinler- sindirim enzimlerini (pepsin, trypsin) içerir. Enzimler - karmaşık proteinler - redoks reaksiyonlarını katalize eden enzimleri içerir. İki bileşenli enzimlerin katalitik aktivitesi için kofaktör adı verilen ek bir kimyasal bileşen gereklidir; bunlar inorganik maddeler tarafından oynanabilir ( demir, magnezyum, çinko, bakır vb. iyonları..) ve organik maddeler - koenzimler (örneğin, vitaminlerin aktif formları).

Bazı enzimlerin çalışması için hem bir koenzim hem de metal iyonları (kofaktör) gerekir. Koenzimler, enzimin protein kısmıyla geçici ve kırılgan bir şekilde ilişkili, protein olmayan nitelikte düşük moleküler organik maddelerdir. Enzimin protein olmayan kısmının (koenzim) proteinle sıkı ve kalıcı bir şekilde ilişkili olması durumunda, böyle bir protein olmayan kısım denir. prostetik grup. Kompleks bir protein-enzimin protein kısmına apoenzim denir. Birlikte apoenzim ve kofaktör oluşur holoenzim.

Enzimatik kataliz sürecinde, protein molekülünün tamamı değil, yalnızca belirli bir bölüm - enzimin aktif merkezi yer alır. Aktif merkez enzim, substratın bağlandığı ve enzim molekülünün katalitik özelliklerinin bağlı olduğu enzim molekülünün bir kısmını temsil eder. Enzimin aktif merkezinde "İletişim" alanı- fonksiyonel gruplarından dolayı substratı enzim üzerinde çeken ve tutan bir bölge ve "katalitik" bölüm fonksiyonel grupları doğrudan katalitik reaksiyona dahil olan. Bazı enzimlerin aktif merkeze ek olarak "başka" bir merkezi de vardır - allosterik bir merkez.

Allosterik ile merkez, çoğunlukla çeşitli metabolitler olmak üzere çeşitli maddelerle (efektörler) etkileşime girer. Bu maddelerin allosterik merkezle birleşimi, enzimin konformasyonunda (üçüncül ve dördüncül yapı) bir değişikliğe yol açar. Enzim molekülündeki aktif merkez ya oluşturulur ya da bozulur. İlk durumda reaksiyon hızlanır, ikinci durumda ise yavaşlar. Bu nedenle allosterik merkeze enzimin düzenleyici merkezi denir. Yapısında allosterik merkez bulunan enzimlere düzenleyici veya allosterik. Enzimlerin etki mekanizmasının teorisi, bir enzim-substrat kompleksinin oluşumuna dayanmaktadır.

Enzimin etki mekanizması:

1. Bir enzim-substrat kompleksinin oluşumu, substrat enzimin aktif merkezine bağlanır.

2. Yavaş ilerleyen enzimatik sürecin ikinci aşamasında, enzim-substrat kompleksinde elektronik yeniden düzenlemeler meydana gelir.

Enzim (En) ve substrat (S), maksimum temas kuracak şekilde birbirine yaklaşmaya başlar ve tek bir enzim-substrat kompleksi oluşturur. İkinci aşamanın süresi, substratın aktivasyon enerjisine veya belirli bir kimyasal reaksiyonun enerji bariyerine bağlıdır. Aktivasyon enerjisi- Belirli bir sıcaklıkta 1 mol S'nin tüm moleküllerini aktif duruma dönüştürmek için gereken enerji. Her kimyasal reaksiyonun kendi enerji bariyeri vardır. Bir enzim-substrat kompleksinin oluşması nedeniyle substratın aktivasyon enerjisi azalır ve reaksiyon daha düşük bir enerji seviyesinde gerçekleşmeye başlar. Bu nedenle sürecin ikinci aşaması tüm katalizin hızını sınırlar.

3. Üçüncü aşamada reaksiyon ürünlerinin oluşmasıyla kimyasal reaksiyonun kendisi meydana gelir. Sürecin üçüncü aşaması kısadır. Reaksiyon sonucunda substrat bir reaksiyon ürününe dönüştürülür; enzim-substrat kompleksi parçalanır ve enzim, enzimatik reaksiyondan değişmeden çıkar. Böylece enzim, bir enzim-substrat kompleksinin oluşması nedeniyle daha düşük bir enerji seviyesinde dolambaçlı bir kimyasal reaksiyona girmeyi mümkün kılar.

Kofaktör- karşılık gelen enzimlerin işlevlerini yerine getirebilmesi için vücutta küçük miktarlarda bulunması gereken, protein olmayan bir madde. Kofaktör koenzimleri ve metal iyonlarını (örneğin sodyum ve potasyum iyonları) içerir.

Tüm enzimler küresel proteinlere aittir ve her enzim, doğal küresel yapısına bağlı olarak spesifik bir işlevi yerine getirir. Ancak birçok enzimin aktivitesi kofaktör adı verilen protein olmayan bileşiklere bağlıdır. Protein kısmının (apoenzim) ve kofaktörün moleküler kompleksine holoenzim denir.

Bir kofaktörün rolü metal iyonları (Zn 2+, Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+, Cu 2+, K +, Na +) veya karmaşık organik bileşikler tarafından gerçekleştirilebilir. Organik kofaktörlere genellikle koenzimler adı verilir ve bunların bazıları vitamin türevleridir. Enzim ve koenzim arasındaki bağlantının türü farklı olabilir. Bazen ayrı ayrı var olurlar ve bir reaksiyon sırasında birbirlerine bağlanırlar. Diğer durumlarda kofaktör ve enzim kalıcı olarak ve bazen de güçlü kovalent bağlarla bağlanır. İkinci durumda enzimin protein olmayan kısmına protez grup adı verilir.

Rol kofaktör Temel olarak şuna geliyor:

• proteinin üçüncül yapısının değiştirilmesi ve enzim ile substrat arasında tamamlayıcılığın yaratılması;
• başka bir substrat olarak reaksiyona doğrudan katılım.

Aktivatörler olabilir:

1) kofaktörler, çünkü enzimatik sürecin önemli katılımcılarıdırlar. Örneğin, enzimin katalitik merkezinin bir parçası olan metaller: tükürük amilazı, Ca iyonları, laktat dehidrojenaz (LDH) - Zn, arginaz - Mn, peptidaz - Mg ve koenzimler: C vitamini, çeşitli türevlerin varlığında aktiftir. vitaminler (NAD, NADP, FMN, FAD, KoASH, vb.). Enzimin aktif merkezinin substrata bağlanmasını sağlarlar.

2) anyonlar ayrıca enzim aktivitesi üzerinde aktive edici bir etkiye sahip olabilir, örneğin anyonlar

Cl - tükürük amilazını aktive eder;

3) aktivatörler aynı zamanda enzimatik aktivitenin tezahürü için ortamın optimal pH değerini yaratan maddeler de olabilir; örneğin, pepsinojenin pepsine aktivasyonu için mide içerikleri için optimal bir ortam yaratmak amacıyla HCl;

4) aktivatörler aynı zamanda proenzimleri aktif bir enzime dönüştüren maddelerdir, örneğin bağırsak suyundaki enterokinaz, trypsinojenin trypsine dönüşümünü aktive eder;

5) aktivatörler, enzimin allosterik merkezine bağlanan ve enzimin aktif merkezinin oluşumuna katkıda bulunan çeşitli metabolitler olabilir.

İnhibitörler enzimlerin aktivitesini engelleyen maddelerdir. İki ana inhibisyon türü vardır: geri döndürülemez ve geri döndürülebilir. Geri dönüşümsüz inhibisyon durumunda, inhibitör, enzimin aktif merkezine kovalent bağlarla sıkı bir şekilde (geri dönülemez şekilde) bağlanarak enzimin konformasyonunu değiştirir. Böylece ağır metal tuzları (cıva, kurşun, kadmiyum vb.) enzimler üzerinde etkili olabilir. Tersinir inhibisyon, enzim aktivitesinin yeniden sağlanabildiği bir inhibisyon türüdür. İki tür geri dönüşümlü engelleme vardır: rekabetçi ve rekabetçi olmayan. Yarışmalı inhibisyonda substrat ve inhibitör genellikle kimyasal yapı bakımından çok benzerdir.

Bu tip inhibisyonda substrat (S) ve inhibitör (I), enzimin aktif bölgesine eşit şekilde bağlanabilir. Enzimin aktif bölgesinde yer almak için birbirleriyle yarışırlar. Klasik bir örnek, rekabetçi engellemedir - eylemin engellenmesi süksinat dehidrojenaz malonik asit. Rekabetçi olmayan inhibitörler enzimin allosterik bölgesine bağlanır.

Sonuç olarak, allosterik merkezin konformasyonunda değişiklikler meydana gelir, bu da enzimin katalitik merkezinin deformasyonuna ve enzimatik aktivitenin azalmasına yol açar. Metabolik ürünler sıklıkla allosterik rekabetçi olmayan inhibitörler olarak görev yapar. Enzim inhibitörlerinin tıbbi özellikleri (Kontrikal, Trasylol, Aminokaproik asit, Pamba). Contrical (aprotinin), akut pankreatit ve kronik pankreatitin alevlenmesi, akut pankreatik nekroz, akut kanamanın tedavisinde kullanılır.

Enzim etkisinin düzenlenmesi. Allosterik merkez, allosterik inhibitörler ve aktivatörler (örnekler). Enzim aktivitesinin fosforilasyon ve defosforilasyon yoluyla düzenlenmesi (örnekler). Enzim aktivitesinin hormonal düzenleme türleri.

Organ ve dokuların enzim bileşimindeki farklılıklar.

Organa özgü enzimler, izoenzimler (örneğin, LDH, MDH, vb.). Patolojide enzim aktivitesindeki değişiklikler. Enzimopatiler, enzim teşhisi ve enzim tedavisi.

İzoenzimler, aynı organizmada bulunan, ancak kural olarak farklı hücrelerde, dokularda veya organlarda bulunan, amino asit dizisinde farklılık gösteren aynı enzimin izoformlarıdır.

İzoenzimler genellikle amino asit sekansı açısından oldukça homologdur. Aynı enzimin tüm izoenzimleri aynı katalitik işlevi yerine getirir ancak katalitik aktivitenin derecesi, düzenleyici özellikler veya diğer özellikler açısından önemli ölçüde farklılık gösterebilir. İzoenzimleri olan bir enzim örneği amilaz— pankreatik amilaz, amino asit dizisi ve özellikleri bakımından tükürük bezleri, bağırsaklar ve diğer organların amilazından farklıdır. Bu, toplam plazma amilazının değil pankreatik izoamilazın belirlenmesiyle akut pankreatit tanısına yönelik daha güvenilir bir yöntemin geliştirilmesi ve uygulanması için temel oluşturdu.

Enzimopatiler - Bozulmuş enzim sentezinin neden olduğu hastalıklar:

a) enzimatik aktivitenin tamamen veya kısmen yokluğunda;

b) enzimatik aktivitenin aşırı arttırılması;

c) Sağlıklı bir insanda bulunmayan patolojik enzimlerin üretiminde.

Kalıtsal ve edinilmiş enzimopatiler vardır. Kalıtsal enzimopatiler, hücrenin genetik aparatındaki bir bozuklukla ilişkilidir ve bu, bazı enzimlerin sentezinin eksikliğine yol açar.

Kalıtsal hastalıklar, amino asitlerin bozulmuş dönüşümüyle ilişkili enzimopatileri içerir:

1. Fenilketonüri- fenilalanin hidroksilaz enziminin sentezinde, fenilalanin'in tirozine dönüşümünün gerçekleştiği kalıtsal bir bozukluk. Bu patolojiyle kandaki fenilalanin konsantrasyonunda artış olur. Çocuklarda bu hastalık ile fenilalanin diyetten çıkarılmalıdır.

2. Albinizm- Tirozinaz enzimindeki genetik bir kusurla ilişkili bir hastalık. Melanositler bu enzimi sentezleme yeteneğini kaybettiğinde (tirozini DOPA ve DOPA-kinona oksitler), deride, saçta ve retinada melanin oluşmaz.

Edinilmiş enzimopatiler yani Enzim sentezinin bozulması şunlardan kaynaklanabilir:

1. uzun süreli ilaç kullanımı (antibiyotikler, sülfonamidler);

2. geçmiş bulaşıcı hastalıklar;

3. vitamin eksiklikleri nedeniyle;

4. kötü huylu tümörler.

Enzimatik teşhis - hastalıkların teşhisi için enzim aktivitesinin belirlenmesi. Kan plazması enzimleri 3 gruba ayrılır: salgılayıcı, gösterge ve boşaltıcı. Gösterge - hücresel enzimler. Hücre zarı hasarının eşlik ettiği hastalıklarda, bu enzimler kanda büyük miktarlarda ortaya çıkar ve bu, belirli dokularda patolojiye işaret eder. Örneğin akut pankreatit sırasında kan ve idrardaki amilaz aktivitesi artar.

Enzim teşhisi için izoenzimler belirlenir. Patolojik koşullar altında, hücre zarının durumundaki bir değişiklik nedeniyle enzimin kana salınması artabilir. Kan ve diğer biyolojik sıvılardaki enzimlerin aktivitesinin incelenmesi, hastalıkların teşhisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin pankreatitte idrar diyastazı ve kan amilazı (aktivite artışı), kronik pankreatitte amilaz aktivitesinin azalması.

Enzim tedavisi, enzimlerin ilaç olarak kullanılmasıdır. Örneğin, pepsin, trypsin, amilazın (pankreatin, festal) enzimatik preparatlarının bir karışımı, gastrointestinal sistem hastalıkları için azaltılmış sekresyonla kullanılır, trypsin ve kimotripsin, cerrahi uygulamada bakteriyel proteinlerin hidrolizi için cerahatli hastalıklar için kullanılır.

Çocuklarda enzimopati ve biyokimyasal tanılarının önemi (azot ve karbonhidrat metabolizma bozuklukları örneğini kullanarak).

Hemolitik aneminin gelişmesine yol açan enzimopatilerin en yaygın çeşidi glikoz 6 fosfat dehidrojenaz eksikliğidir. Çocuklarda enzimopatilerin nedenlerini ele alalım. Hastalık Afrika kökenli Amerikalılar arasında yaygın (%630), Tatarlar (%3,3) ve Dağıstan halkları (%511,3) arasında daha az yaygın; Rus nüfusunda nadiren (%0,4) tespit edilir. Glikoz 6fosfat dehidrojenaz eksikliğinin özel bir durumu favizmdir. Hemoliz, bakla, fasulye, bezelye yerken veya naftalin tozunu solurken gelişir.

Çocuklarda enzimopatilerin nedenleri Erkeklerin daha sık etkilenmesine bağlı olarak glikoz 6 fosfat dehidrojenaz (N) eksikliğinin kalıtımı. Dünyada bu patolojik genin yaklaşık 400 milyon taşıyıcısı var. Hastalık, kural olarak, belirli ilaçları (nitrofuran türevleri, kinin, izoniazid, ftivazid, aminosalisilik asit (sodyum para-aminosalisilat), nalidiksik asit, sülfonamidler vb.) aldıktan sonra veya enfeksiyonun arka planında gelişir.

Çocuklarda enzimopatiler - işaretler.

Hastalık, yukarıdaki maddelerin veya enfeksiyonların (özellikle zatürre, tifo, hepatit) kullanımıyla hemolizin hızlı gelişimi ile kendini gösterir. Glukoz 6fosfat dehidrojenaz eksikliği yenidoğanlarda sarılığa neden olabilir. Bir kan testinde retikülositoz, artan doğrudan ve dolaylı bilirubin, LDH ve alkalin fosfataz seviyeleri ortaya çıkar.

Eritrositlerin morfolojisi ve eritrosit indeksleri değişmedi. Tanı, enzim aktivitesinin belirlenmesinin sonuçlarına göre konur.

Çocuklarda enzimopatiler - tedavi.

Kriz dışında tedavi yapılmaz. Ateş için fiziksel soğutma yöntemleri kullanılır. Kronik hemoliz için folik asit 3 ayda bir 3 hafta süreyle günde 1 mt reçete edilir. Bir kriz sırasında tüm ilaçlar iptal edilir ve dehidrasyonun arka planına karşı infüzyon tedavisi uygulanır.

Vitaminler, vitaminlerin sınıflandırılması (çözünürlük ve işlevselliğe göre). Vitaminlerin keşfi ve incelenmesinin tarihi.

Vitaminler, esas olarak bitkiler, kısmen de mikroorganizmalar tarafından sentezlenen, çeşitli kimyasal yapıya ve farklı yapılara sahip düşük moleküllü organik bileşiklerdir.

İnsanlar için vitaminler temel beslenme faktörleridir. Vitaminler, çok sayıda farklı enzimin aktif merkezlerinin bir parçası olarak katalitik bir işlev gerçekleştirerek veya eksojen prohormonların ve hormonların sinyal işlevlerini yerine getirerek bilgi düzenleyici aracılar olarak görev yaparak çeşitli biyokimyasal reaksiyonlara katılır. Vitaminler kimyasal yapılarına ve fizikokimyasal özelliklerine (özellikle çözünürlüklerine) göre 2 gruba ayrılır.

Suda çözünür:

• B1 Vitamini (tiamin);
• B2 Vitamini (riboflavin);
• PP Vitamini (nikotinik asit, nikotinamid, B3 vitamini);
• Pantotenik asit (B5 vitamini);
• B6 Vitamini (piridoksin);
• Biyotin (H vitamini);
• Folik asit (B c vitamini, B 9);
• B 12 Vitamini (kobalamin);
• C vitamini (askorbik asit);
• P Vitamini (biyoflavonoidler).

Amino asitlerin sınıflandırılması radikallerin kimyasal yapısına göre geliştirilmiştir. Siklik ve alifatik (asiklik) amino asitler vardır. Amin ve karboksil gruplarının sayısına göre amino asitler ikiye ayrılır:

1 – monoaminomonokarboksilik asitler (glisin, alanin, lösin, vb.);

2 – diaminomonokarboksilik asitler (lisin, arginin);

3 - monoaminodikarboksilik asitler (aspartik ve glutamik asitler);

4-diaminodikarbonik (sistin).

Yan radikallerin yükünün doğasına ve polaritelerine göre amino asitler şu şekilde sınıflandırılır:

1 – polar olmayan, hidrofobik (glisin, alanin, valin, lösin, izolösin, prolin, fenilalanin, triptofan, tirozin);

2 – polar, yüksüz (serin, treonin, metiyonin, asparajin, glutamin, sistein);

3 - polar, negatif yüklü (aspartik ve glutamik asitler);

4 – polar, pozitif yüklü (lisin, arginin, histidin).

α-amino asitlerde şunları ayırt edebiliriz:

Anyonik gruplar: -СOO - ;

Katyonik gruplar: -NH3+; =NH+; -NH-C=NH+2;

Polar şarj edilmeyen gruplar:-O; -CONH2; -SH;

Polar olmayan gruplar: -CH3, alifatik zincirler, aromatik halkalar (fenilalanin, tirozin ve triptofan aromatik halkalar içerir).

Prolin, diğer 19 amino asitten farklı olarak bir amino asit değil, bir imino asittir; prolindeki radikal, hem a-karbon atomu hem de amino grubu ile ilişkilidir:

NH – CH – COOH

Amino asitler sudaki çözünürlükleriyle ayırt edilir. Bunun nedeni radikallerin su (hidrojenat) ile etkileşime girme yeteneğidir.

İLE hidrofilik anyonik, katyonik ve polar yüksüz fonksiyonel grupları içeren radikalleri içerir.

İLE hidrofobik metil grupları, alifatik zincirler veya halkalar içeren radikalleri içerir.

Peptit bağları amino asitleri birbirine bağlayarak peptidleri oluşturur. Bir amino asidin α-karboksil grubu, başka bir amino asidin α-amino grubuyla reaksiyona girerek Peptit bağı.

NH2 -CH-COOH + NH2 -CH-COOH NH2 -CH-CO- NH-CH-COOH

N-terminal peptid bağı C-terminal

Proteinlerin polipeptit zincirleri, sözde polipeptitlerdir. bir peptid bağıyla bağlanan a-amino asitlerin doğrusal polimerleri. Polipeptitleri oluşturan amino asitlerin monomerlerine denir. amino asit kalıntıları. Tekrarlanan gruplardan oluşan bir zincire –NH-CH-CO- denir peptit omurgası. Serbest bir a-amino grubuna sahip bir amino asit kalıntısına N-terminali, serbest bir a-karboksil grubuna sahip olana ise C-terminal adı verilir.

Peptitler N terminalinden yazılır ve okunur !

Peptit bağları çok güçlüdür ve enzimatik olmayan kimyasal hidrolizleri zorlu koşullar gerektirir: yüksek sıcaklık ve basınç, asidik ortam ve uzun süre.

Bu koşulların bulunmadığı bir canlı hücresinde peptit bağları, proteaz veya peptit hidrolaz adı verilen proteolitik enzimler tarafından kırılabilir.

Bir proteindeki peptid bağlarının varlığı biüre reaksiyonu kullanılarak belirlenebilir.

Peptit omurgasında, peptid grubunun nitrojen atomu ile komşu a-karbon atomu arasında ve ayrıca a-karbon atomu ile karbonil grubunun karbonu arasında serbest dönüş mümkündür. Bu sayede doğrusal yapı daha karmaşık bir uzaysal konformasyon elde edebilir.

Amino asitler (aminokarboksilik asitler; AMK) - molekülü aynı anda karboksil ve amin gruplarını içeren organik bileşikler. Amino asitlerin temel kimyasal elementleri karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O) ve nitrojendir (N), ancak bazı amino asitlerin radikallerinde başka elementler de bulunur. Doğal olarak oluşan yaklaşık 500 amino asit bilinmektedir. Amino asitler, bir veya daha fazla hidrojen atomunun amino gruplarıyla değiştirildiği karboksilik asitlerin türevleri olarak düşünülebilir.

Amino asitler sınıflandırılır aşağıdaki yapısal özelliklere göre.

BEN. Fonksiyonel grupların göreceli konumuna göre sınıflandırma

Amino ve karboksil gruplarının göreceli konumuna bağlı olarak amino asitler a-, b-, g-, d-, e-, vb.'ye bölünür.

Bir karbon atomundaki Yunanca harf, onun karboksil grubuna olan uzaklığını gösterir.

II. Yan radikalin yapısına göre sınıflandırma (fonksiyonel gruplar)

Alifatikamino asitler

Monoaminomonokarboksilik asitler asitler: glisin, alanin, valin, izolösin, lösin.

Oksimonoaminokarbonlu asitler(OH grubu içerir): serin, treonin.

Monoaminodikarbonik asitler(bir COOH grubu içerir): aspartat, glutamat (ikinci karboksil grubu nedeniyle çözeltide negatif yük taşırlar).

Monoaminodikarboksilik asitlerin amidleri(NH2CO grubu içerir): asparajin, glutamin.

Diaminomonokarboksilik asitler(NH2 grubu içerir): lizin, arginin (ikinci amino grubu nedeniyle çözeltide pozitif yük taşırlar).

Aromatikamino asitler: fenilalanin, tirozin, triptofan.

Heterosiklikamino asitler: triptofan, histidin, prolin.

İmino asitler amino asitler: prolin.

En önemli α-amino asitler

III. Yan radikalin polaritesine göre sınıflandırma (R grupları)

Aşağıdaki radikal türlerini içeren dört sınıf amino asit vardır.

Hidrofobik amino asitler protein molekülünün içinde bulunurken hidrofilik amino asitler dış yüzeyde bulunur, bu da protein moleküllerini hidrofilik ve suda oldukça çözünür hale getirir.

Bu özelliği sayesinde proteinler suyu iyi bağlar, sıvıyı kanda, hücreler arası boşlukta ve hücrelerin içinde tutar.

1. Polar olmayan (hidrofobik)

Polar olmayan (hidrofobik), polar olmayan R gruplarına sahip amino asitleri ve bir kükürt içeren amino asidi içerir:

Alifatik: alanin, valin, lösin, izolösin

Aromatik: fenilalanin, triptofan.

İmino asit: prolin.

2. Polar şarjsız

Polar olmayan yüksüz amino asitler, polar olmayanlara kıyasla suda daha iyi çözünür ve daha hidrofiliktir, çünkü fonksiyonel grupları su molekülleriyle hidrojen bağları oluşturur.

Bunlar aşağıdakileri içeren amino asitleri içerir:

Polar OH grubu (hidroksi amino asitler): serin, treonin ve tirozin

HS grubu: sistein

Amit grubu: glutamin, asparajin

Ve glisin (bir hidrojen atomu ile temsil edilen glisinin R grubu, a-amino grubu ve a-karboksil grubunun güçlü polaritesini telafi edemeyecek kadar küçüktür).

3. pH-7'de negatif yüklü (asidik)

Aspartik ve glutamik asitler Negatif yüklü amino asitlere aittir.

4. pH-7'de pozitif yüklü (temel)

Pozitif yüklü amino asitler şunları içerir: lizin, histidin ve arginin.

İyonize formda net pozitif yüke sahiptirler:

Radikallerin doğasına bağlı olarak doğal amino asitler de ikiye ayrılır: nötr, ekşi Ve temel. Nötr, polar olmayan ve polar olmayan yüksüz, asidik - negatif yüklü, bazik - pozitif yüklü içerir.

IV. Asit-baz özelliklerine göre sınıflandırma

Fonksiyonel grupların sayısına bağlı olarak asidik, nötr ve bazik amino asitler ayırt edilir.

Temel

Amino gruplarının sayısının karboksil gruplarının sayısını aştığı amino asitlere temel amino asitler denir: lizin, arginin, histidin:

Ekşi

Amino asitlerde fazla miktarda asidik grup varsa bunlara asidik amino asitler denir: aspartik ve glutamik asitler:

Diğer tüm amino asitler doğal.

V. Fonksiyonel grup sayısına göre

Amino asitler fonksiyonel grup sayısına göre bölünebilir: monoaminomonokarboksilik, monoaminodikarboksilik, diaminomonokarboksilik :

VBEN. Biyolojik sınıflandırma(insan ve hayvanlarda sentezlenebilme yeteneğine göre)

Esansiyel olmayan amino asitler – Proteinleri oluşturan 20 amino asitten 10'u insan vücudunda sentezlenebilir. Bunlar şunları içerir: glisin (glikokol), alanin, serin, sistein, tirozin, aspartik ve glutamik asitler, asparajin, glutamin, prolin.

Esansiyel amino asitler (8 amino asit)– insan ve hayvanların vücudunda sentezlenemez ve proteinli gıdaların bir parçası olarak vücuda girmelidir.

Kesinlikle sekiz temel amino asit vardır: valin, izolösin, lösin, treonin, metiyonin, lizin, fenilalanin, triptofan.

Esansiyel amino asitler sıklıkla gıda takviyelerine dahil edilir ve ilaç olarak kullanılır.

Şartlı olarak gerekli (2 amino asit)- vücutta sentezlenirler, ancak yetersiz miktarlardadırlar, bu nedenle kısmen yiyecekle beslenmeleri gerekir. Bu amino asitler histidin, arginin.

Histidin ve arginin de çocuklar için gereklidir.

Her iki amino asit türü de insanlar için eşit derecede önemlidir: esansiyel olmayan ve esansiyel. Amino asitlerin çoğu vücudun kendi proteinlerini oluşturmak için kullanılır, ancak esansiyel amino asitler olmadan vücut var olamaz.

İnsan vücudunda herhangi bir amino asit eksikliği varsa bağ dokusu, kan, karaciğer ve kas proteinleri kısa süreliğine yok edilebilir ve onlardan elde edilen "yapı malzemesi" - amino asitler - bakımı sağlamak için kullanılır. en önemli organların - kalp ve beyin - normal işleyişi.

Amino asit eksikliği iştahsızlık, büyüme ve gelişme geriliği, karaciğer yağlanması ve diğer ciddi rahatsızlıklara neden olur.

Bu durumda iştahta azalma, cilt durumunda bozulma, saç dökülmesi, kas güçsüzlüğü, yorgunluk, bağışıklıkta azalma ve anemi görülür.

Amino asitlerin fazlalığı özellikle çocuklarda ve ergenlik döneminde ciddi hastalıkların gelişmesine neden olabilir. En toksik olanları metionin (kalp krizi ve felç riskini tetikler), tirozin (arteriyel hipertansiyon gelişimini tetikleyebilir, tiroid bezinin bozulmasına yol açabilir) ve histidindir (vücuttaki bakır eksikliğine katkıda bulunabilir ve eklem hastalıklarına yol açabilir) , erken beyazlayan saçlar, şiddetli anemi).

Vücudun normal çalışma koşullarında yeterli miktarda vitamin (B 6, B 12, folik asit) ve antioksidanlar (A, E, C vitaminleri ve selenyum) mevcut olduğunda amino asitlerin fazlalığı vücuda zarar vermez.

VII. Hayvanlarda katabolizmanın doğasına göre

Amino asitlerin biyolojik parçalanması farklı şekillerde gerçekleşebilir.

Hayvanlardaki katabolik ürünlerin doğasına bağlı olarak proteinojenik amino asitler üç gruba ayrılır:

• Glukojenik - parçalanma sonrasında keton cisimlerinin seviyesini arttırmayan ve nispeten kolaylıkla glukoneogenez için bir substrat haline gelebilen metabolitler üretirler: piruvat, α-ketoglutarat, süksinil-CoA, fumarat, oksaloasetat
• Ketojenik - hayvanların ve insanların kanındaki keton cisimlerinin seviyesini artıran ve öncelikle lipitlere dönüştürülen asetil-CoA ve asetoasetil-CoA'ya parçalanır
• Gluko-ketojenik - parçalanma sırasında her iki türün metabolitleri oluşur

Keten gövdesi - aseton, asetonasetik asit

AMİNO ASİT VE PROTEİNLERİN YAPISI, ÖZELLİKLERİ VE SINIFLANDIRILMASI

Yapısındaki amino asitler, en az bir hidrojen atomunun bir amino grubu ile değiştirildiği organik karboksilik asitlerdir. Bunlar protein moleküllerinin yapı taşlarıdır, ancak onları inceleme ihtiyacı yalnızca bu işlevden kaynaklanmamaktadır.

Amino asitlerin birçoğu oluşumun kaynağıdır nörotransmitterler merkezi sinir sisteminde (histamin, serotonin, gama-aminobütirik asit, dopamin, norepinefrin), diğerlerinin kendisi de nörotransmiterlerdir (glisin, glutamik asit).

Pürin ve pirimidin bazlarının sentezi için belirli amino asit grupları gereklidir, bunlar olmadan nükleik asitler olmaz ve düşük moleküler ağırlıklı biyolojik olarak önemli bileşiklerin (kreatin, karnitin, karnosin, anserin, vb.) sentezi için kullanılır.

Amino asit tirozin tamamen tiroid bezinin ve adrenal medullanın hormonlarına dahildir.

Bir dizi bozukluk amino asit metabolizma bozukluklarıyla ilişkilidir kalıtsal ve edinilmiş hastalıklar vücudun gelişiminde ciddi problemler (sistinoz, homosisteinemi, lösinoz, tirozinemi vb.) eşlik eder. En iyi bilinen örneği fenilketonüridir.

AMİNO ASİTLERİN SINIFLANDIRILMASI

Çeşitli yapı ve özellikler nedeniyle amino asitlerin sınıflandırılması, seçilen amino asit kalitesine bağlı olarak farklı olabilir. Amino asitler bölünmüştür:

1. Amino grubunun konumuna bağlıdır.

2. Molekülün mutlak konfigürasyonuna göre.

3. Optik aktiviteye göre.

4. Amino asitlerin protein sentezine katılımı.

5. Yan radikalin yapısına göre.

6. Asit-baz özelliklerine göre.

7. Vücut için gerektiği kadar.

Molekülün mutlak konfigürasyonuna göre

Molekülün mutlak konfigürasyonuna bağlı olarak D ve L formları ayırt edilir. İzomerler arasındaki farklar, merkezi karbon atomu olan hayali bir tetrahedronun köşelerinde yer alan dört ikame edici grubun göreceli konumu ile ilişkilidir.α-konumu.

Herhangi bir organizmanın proteini yalnızca bir izomer içerir; memeliler için bunlar L-amino asitlerdir. Ancak optik izomerler kendiliğinden enzimatik olmayan rasemizasyona uğrarlar; L şekli D şekline dönüşür. Bu durum, örneğin bir dişin kemik dokusunun (adli tıpta, arkeolojide) yaşını belirlemek için kullanılır.

Amino grubunun konumuna bağlı olarak

α, β, γ ve diğer amino asitler vardır. Memeli vücudu için a-amino asitler en karakteristiktir.

Optik aktiviteye göre

Optik aktiviteye göre Amino asitler sağ ve sol elli olarak ikiye ayrılır.

Asimetrik bir karbon atomunun (kiral merkez) varlığı, onun etrafında yalnızca iki kimyasal grup düzenlemesini mümkün kılar. Bu, maddeler arasında özel bir farklılığa, yani çözeltiden geçen polarize ışığın polarizasyon düzleminin dönme yönünde bir değişikliğe yol açar. Dönme açısı bir polarimetre kullanılarak belirlenir. İÇİNDE

Dönme açısına göre sağa dönen (+) ve sola dönen (-) izomerler ayırt edilir.

L ve D formlarına bölünme, sağ ve sol el ayrımına karşılık gelmez. Bazı amino asitler için L-formları (veya D-formları) sağa döndürücüdür, diğerleri için ise sola döndürücüdür. Örneğin, L-alanin sağa döndürücüdür ve L-fenilalanin sola döndürücüdür. Bir amino asidin L ve D formları karıştırıldığında optik aktiviteye sahip olmayan rasemik bir karışım oluşur.

Amino asitlerin protein sentezine katılımı hakkında

Proteinojenik (20 AA) ve proteinojenik olmayan (yaklaşık 40 AA) vardır. Tüm proteinojenik amino asitler a-amino asitlerdir.

Proteinojenik amino asitler örneğini kullanarak ek sınıflandırma yöntemleri gösterilebilir:

Ö yan radikalin yapısına göre– polar olmayan (alifatik, aromatik) ve polar (yüksüz, negatif ve pozitif yüklü),

Ö elektrokimyasal– Asit-baz özelliklerine göre nötr (çoğu), asidik (Asp, Glu) ve bazik (Lys, Arg, His) amino asitler bölünür,

Ö fizyolojik sınıflandırma – vücudun ihtiyacına göre yeri doldurulamaz (Lei, Ile, Val, Fen, Tri, Tre, Liz, Met) ve değiştirilebilir olmak üzere ikiye ayrılır. İki amino asit şartlı olarak gereklidir (Arg, Gis), yani. bunların sentezi yetersiz miktarlarda meydana gelir.