Определение активности фермента

Занятие №1

Тема: « Общие свойства ферментов».

2. Форма организации занятия: лабораторное занятие.

3. Значение изучения темы: Знание общих свойств ферментов является основой всего курса биохимии, так как в организме все реакции катализируются ферментами. Многие заболевания являются результатом изменения активности ферментов или их полного отсутствия. Кроме того, действие многих лекарств осуществляется за счет изменения активности ферментов. Поэтому знание данной темы является непременным условием успешного обучения не только по биохимии, но и по другим дисциплинам в дальнейшем.

4.Цели обучения:

- общая:

Обучающийся должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК): ОК-1); (ОК-5);

Обучающийся должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК): (ПК-2); (ПК-3); (ПК-4); (ПК-31);

- учебная:

знать:

- Ферменты. Строение ферментов.

- Отличие ферментов от неорганических катализаторов.

- Активный центр ферментов. Механизм действия ферментов.

- Свойства ферментов, обусловленные белковой природой.

уметь:

- Пользоваться мерной посудой.

- Приготовить ферментный препарат амилазы слюны.

- Провести лабораторную работу, сделать выводы.

владеть:

- Навыками лабораторного дела.

5. План изучения темы:

5.1. 5.1. Контроль исходного уровня знаний:

ТЕСТЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1.ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА СТАБИЛИЗИРУЕТСЯ

1) водородными связями

2) пептидными связями

3) дисульфидными связями

4) ионными связями

5) гидрофобными связями

2. ОРГАНИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ (ФЕРМЕНТЫ) - ЭТО

1) углеводы

2) белки

3) жиры

4) витамины

3.ПРИ ВЫСАЛИВАНИИ БЕЛКИ

1) не теряют своих свойств

2) теряют свои нативные свойства

3) распадаются на аминокислоты

4) диссоциируют на субъединицы

4. ПРОСТЫЕ БЕЛКИ СОСТОЯТ

1) только из аминокислот

2) из аминокислот и витаминов

3) из аминокислот и липидов

4) аминокислот и углеводов

5. АМИНОКИСЛОТЫ В ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЕ СОЕДИНЕНЫ

1) дисульфидной связью

2) водородной связью

3) пептидной связью

4) ионной связью

Основные понятия и положения темы

Ферменты – это биологические катализаторы белковой природы.

Простые ферменты состоят только из аминокислот, а сложные – из двух частей: белковой (апофермент) и небелковой (кофактор).

Если кофактор прочно связан с апоферментом, он называется простетической группой, если непрочно – коферментом.

В отличие от неорганических катализаторов, ферменты:

- действуют в мягких условиях (t^о=37^оС, рН 7, 4, давление 1атм);

- специфичны, т.е. катализируют определенные реакции. При абсолютной специфичности действуют на один субстрат (S), или группу родственных субстратов, а при относительной специфичности действуют на определенный тип связи. Специфичность фермента обусловлена его конформацией:

- обладают высокой эффективностью;

- регулируются, то есть при определенных условиях работают с соответствующими данной ситуации скоростями.

Участок фермента, в котором происходит специфическое связывание субстрата и его превращение в продукт, называется активным центром .

Механизм действия ферментов

Скорость химической реакции определяется энергией активации (Еакт): чем меньше энергия активации, тем легче (скорее) протекает реакция.

В присутствии фермента (Е) реакция (S Р) делится на несколько стадий.

Вначале фермент (Е) взаимодействует с субстратом (S) с образованием фермент-субстратного комплекса (ЕS). Энергия этой стадии невелика, и комплекс образуется быстро.

На второй стадии происходит образование продукта (Р). Поскольку энергия ES-комплекса уже достаточно высока, то Еакт₂ второй стадии будет опять невелика и переходное состояние ES достигается быстро.

Белковая природа ферментов определяет уникальные свойства этих катализаторов:

1. Активность ферментов зависит от температуры.

2. Активность ферментов зависит от рН среды

3. Скорость ферментативной реакции зависит от концентрации субстрата.

4. Зависимость скорости реакции от концентрации фермента.

Определение активности фермента

Активность ферментов определяют:

- по скорости убывания субстрата;

- по скорости образования продукта.

Изоферменты:

Это разновидности ферментов, катализирующие одну реакцию, но отличающиеся по своему составу и физико-химическим свойствам.

Изоферменты имеются у ферментов, имеющих четвертичную структуру. Изоферменты различаются по кинетическим параметрам (V_макс и К_м),

тканевой локализации, электрофоретической подвижности, чувствительности к регуляторам и т.д.

Определение в сыворотке крови активности определенных изоферментов используется для диагностики.

5.3. Самостоятельная работа по теме: