Қарағанды Мемлекеттік Медицина Университеті «Биохимия » кафедрасы. «Биохимия » кафедрасы. СӨЖ Тақырыбы : Медицинадағы ферментер.Изоферментер.Тұқымқуалайтын энзимопатиялар.Ауруларды емдеуде ферментердің қолданылуы. Орындаған:Асылбекова Н.Б. Тексерген:Л.Б. Тексерген:Л.Б. Қарағанды – 2010 ж Қарағанды – 2010 ж

Жоспары: I. Кіріспе II. Негізгі бөлім Ферменттер Изоферментер Ферменттердің медицинадағы маңыздилығы Мүшелердің арнайы ферментері Тұқым қуалайтын энзимопатология Ауруларды емдеуге ферментердің қолданылуы III. Қорытынды IV. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе Ферменттер бұл алғаш 1922 ж бері ақуыз болып табылады. Олардың ролі жан-жақты: олар химиялық реакция наң ағу жил дамдығын жоғарлатады.1926 ж алғаш ақуызды кристалл түрінде фермент уреаза дан тазартилып алынды. Бұл фермент мочевинаны аммиакқа және көмірсу диоксидіне дейін ыдырату реакциасын катализдейді.

Казіргі уақытта жүздеген әртүрлі фермент кристаллл түрінде алсынып, олардың аминоқышқылдарсының тізбегі оқилып, метоболиттік өзгерулердегі рөлі анықталды. Биокатализдердің ролін ақуыздық емс затратда атқарады. Мысалы кейбір РНҚ түрлері фосфодиэфирлі байланысы нуклеин қышқылсының гидролизін шақырады.Мұндай РНҚ-ның каталиттік белсенділігі бар молекулалар рибоза деп аталлоды,алайда бұлардың химиялық өзгерудегі байланысы ферментерге қарағанда азырақ.

Ферменттер – тірі ағзадағы химиялық реакциялардың жүруіне қатысатын ерекше маманданған ақуыздарды айтады. Ферменттердің қасиетін, құрилысын, қызметін зерттейтін ғилымды энзимология деп атайды. Ферменттер барлық мүшелерде, жасушаларда, жасуша аралық құрилымда кездеседі. Атқаратын қызметіне байланысты ферментер екіге бөлінеді:1. Ферменттер жасуша ішінде синтезделіп, өзінің әсерін жасушадан тыс жүргізеді. 2. Ферменттер жасуша ішінде синтезделіп, жасуша ішінде жұмыс істейді, яғни өзінің қызметін атқарады. Кейде бір ферментер әр мүшеде әртүрлі қызмет атқарады. Белгілі бір жасушада болатын ферментердің чтобы және олардың белсенділігі бүкіл ағзада жүретін зат алмасуына реакциялардың бағытымен тығыз байланысты және осы процестерге тәуелді болады.

Халықаралық биохимия және молекулалық биология одағы 1961 ж жүйелік номенклатурный фасады,ферментер химиялық реакция на катализдеуіне байланысты 6 егізгі класқа бөлінеді: Оксиредуктазалар Оксиредуктазалар Трансферазалар Трансферазалар Гидролазалар Гидролазалар Лиазалар Лиазалар Изомеразалар Изомеразалар Лигазалар Лигазалар

Фермент активтілігін ба қ ылау. Фермент активтілігі оны ң активтік ппорталы ғ сыны ң конформация сын ө згартетін белгілі бір затратмен ә серлесуі жолымен реттеледі. Ол затрат аллостерлік эффектор деп аталынады. Ж ә не ол ферментті ң аллостерлік ппорталы ғ ына ә серлеседі. Эффектор ретінде кз келген кіші молекулалы затрат бола аллоды, мысалы, субстрат, реакция ө німдері, витаминдер, металл ион дары ж ә не т.б..Эффекторды ң ә серінен кейін фермент активтенсе ол активатор ж ә не керісінше пассивті қ алып қ а келле ол ингибитор ғ а б ө лінеді. НООС – СН 2 – СН 2 – СООН НООС – СН 2 – СООН Сукцинат Малон қ ыш қ илы Н 3 – С – О – (СН 2 ) 2 – N(СН 3 ) 3 (і – С 3 Н 7 О) 2 Р О О Ғ Ацетихолин Диизопропилфторфосфат

Субстраттың сандық мөлшері арқилы ритейлу. Ферменттің әсер ететін субстрат мөлешрі жоғары бокса реакция жил дамдығы тура пропорционалды өседі және фермент пен субстраттың концентрациясы теңескенде реакция жил дамдығы бірқалыпты өтеді. Ары қарай реакция жил дамдығы субстрат мөлешрі азаятындықтан төмендейді. Субстраттың өте жоғары концентрациясы реакция жил дамдығын төмендетуі мүмкін. Бұл құбилыс субстраттық тежелу деп аталлоды. Реакцияның субстраты бойынша ритейлу. Ферменттік активтіліктің субстрат байланыстырушы ппорталық арқилы ритейлуі изостерлік ритейлу деп аталлоды. Бұл жағдайда шынайы субстрат орнына субстратқа құрилымы ұқсас зат (жалған субстрат) байланысады да ферменттің активтілігі тежеледі. Мысалы, сукцинаттың аналоги салон қышқилы (фермент сукцинатдегидрогеназа), ацетихолиннің аналоги диизопропилфторфосфат (фермент эстераза).

Аллостерлік ритейлу. Ферменттің активтілігі онымен ковалентсіз байланысатын эффектор арқилы ритейлуі мүмкін. Эффектор ферменттің активті ппорталығынан алис орналасқан аллостерлік ппорталықпен байланысады. Бұл әсерлесудің нәтижесінде фермент молекула сындағы каталиттік ппорталықтың белгілі бір геометрия сын өзгертуге әкелетін конформациялық өзгеріс өтеді. Эффектордың әсері екі жақты болады: 1.активтендіреді; 2.ингибирлейді. Аллостерлік активатор әсерлескенде ферментің каталиттік суббірлігінің конформациялық өзгерісі арқилы оның субстрат құрилымына комплементарны болуы нәтижесінде фермент реакцияға қосыла аллоды. Активатопр ферменте ажыратылғанда ол қайтадан активсіз конформацияға ауысып реакция дан босайды. Аллостерлік ритейлу метаболиттік жолдардың негізгі ритейлу әдісіне жатқызылады.

Фермент молекула сын химиялық түрлендіру арқилы ритейлу. Белок молекулассының химиялық түрленуі немсе ковалентті түрлену жиі жағдайда, жасушаларда фосфорландыру, ацетилдендіру, гликозирлену реакция лары есебінен атқарылады. Себебі: белоктардың құрилымы қозғалмалы оның ықшамдалуы құрамындағы химиялық топтардың қасиетіне тәуелді болады. Бұл құрилымның конформацияссының өзгеруін және сол арқилы ферменттің активтелуіне ықпал етеді. Бұл ритейлу түрі сәйкестенушілік (адаптациялық) сипота өтеді. Мысалы, цитоқаңқаның фосфорлануында (жасушаның тұрақтилығы мен қызметін қамтамассыз ететін құрилымдық белоктар комплексі) оның мембрана мен әсерлесу күші және жасуша форматы өзгереді. Басқа мысалы, жиылдырушы реттеуші-белоктың фосфорлануы бұлшықеттің жиырылуы реакция сын активтендіреді. Химиялық түрлену арқилы өтетін ритейлулер ұзақ мерзімді әрекеттесуге әкеледі. Бұл активтілік арнайы ферменттің молекуладан фосфорланған бөлікті бөлгенге дейін активті қалпында қаллоды. Белок-белоктық әсерлесу жолымен (олигомерлік ферменттегі суббірліктердің ассоциациясы-диссоциациясы арқилы) ритейлулер. Протеинкиназа ферментінің активсіз форматы тетрамер– R 2 C 2. Ферменттің активті форматы суббірлік С және ол үшін комплекс диссоциациялануы қажет және байланысқан соң оның конформация сын өзгертіп комплекстің диссоциациясы өтеді.

Фермент активтілігінің шектеулі протеолиз арқилы ритейлуі. Көптеген ферментер бастапқыда активсіз (проферментер) түрінде синтезделеді және тек жасушадан секреттелгеннен кейін ғана активті формаға келеді. Проферменттің активтелуі оның бірінші реттік құрилымынан белгілі бір фрагментті бөлу арқилы конформация сын өзгертуі нәтижесінде өтеді. Мысалы, ұйқы безінде синтезделетін трипсиноген ішекте N-соңындағы гексапептидті бөлу нәтижесінде трипсинге айналлоды. Липидтік қоршау арқилы ритейлу. Белок молекула сындағы микроқоршаудың тұтқырлығсының өзгерісі олигомерлік комплекстегі белоктар арасындағы әсерлесуді басқарады және мембранаға байланысқан ферментер активтілігін реттейді. Бұл ритейлу типі ферментердің жұмысын жасуша қажеттілігіне сәйкес нәзік және жил дам бейімдендіреді.

Изоферментер - бұл ағзада бірнаше ферментердің түрлері бір түрден панда болып, бірдей катализдеуші қызмет атқарады.Олар өзара физико - химиялық құрилымдары арқилы ажыратылады: электроды аймақтағы қозғалғыштығы, рН оптимумы, термиялық әсері мен ингибитрлердің қатынасына, коферменттік аналогтармен комплимент құру қабілеттілігіне және де иммуноспецификасына байланысты. Изоферментер - бұл ағзада бірнаше ферментердің түрлері бір түрден панда болып, бірдей катализдеуші қызмет атқарады.Олар өзара физико - химиялық құрилымдары арқилы ажыратылады: электроды аймақтағы қозғалғыштығы, рН оптимумы, термиялық әсері мен ингибитрлердің қатынасына, коферменттік аналогтармен комплимент құру қабілеттілігіне және де иммуноспецификасына байланысты.

Қайтымсыз ингибиторлар – бұл ферменттің активті ппорталығындағы маңызды белгілі бір қызметші топтарға спецификалық байланысып онымен ковалентті, мықты байланысты түзетін қосилыстар. Бұл жағдайда олар фермент пен де немсе фермент-субстраттық комплекс пен де қайтымсыз ковалентті түрде байланысып олардың табиғи конформация сын қайтымсыз өзгартеді. Көптеген улы затратдың әсерінің негізіне ферментердің активтілігін ингибирлеу принципі жатқызылады, мысалы, мышьяктың қосилыстары, диизопропилфторфосфат, иодоацетат, Hg 2+, Pb 2+ және т. Ингибиторлардың жіктелуі Ингибиторлар Спецификалық Спецификалық емс (ферменттің қызметші топтарына физикалық, физ-химиялық, химиялық спецификалық әсерлесуге қабілетті) әртүрлі спецификалық емс әсерлесулер (негізінен де- натурлаушы фактор) Қайтымды Қайтымсыз Бәсекелі Бәсекесіз

Көмірсулардың аусуындағы энзимопатиялар. Оларға гликогеноз, галактоземия, қант диабетінің бір наше түрлерін жатқызуға болады. Липидтердің алмасуындағы тұқымқуалаушы аурулар қан сарысусынынң липидозын түзеді. Ол қан құрамында холестериннің, липопротеиндердің, липидтердің концентрацияссының жоғарлауы сияқты көрініс береді. Оған жататын аурулар : Тея – Сакса арте балалық шақтағы көздің көруінің төмендеп, тіпті соқырлыққада алып келеді. Психологиялық өсудің тоқтауы, ппорталық салданулармен, дыбыстық тітіркенулерге жоғары сезімталдық пен жауап қайтару сияқты көріністер болады, Нимана-Пик ауруы, Гоше ауруы сияқты аурулар жатады.

Пуриндік және пиримидиндік тұқым қуалаушы энзимопатиялар. Оған подаграның бірқатар формалары жатады. Ол зәр қышқылсының тіндерде жиналуымен сипоталлоды. Зәр қышқылсының зәр мен көп бөлінуі, ақыл есінің дамусының арта қалуымен сипоталлоды. Тағы олардың стероидтардың алмасусының аурулары деп те бөледі. Мысалы адреногенитальдық синдром, билирубин асуы, мысалы Криглер-Найяра синдромы, Жильбер- Мейленграхта және тағы басқалар. Олар сарғаюмен көрінеді. ; металлдардың алмасуы- гемохроматоз, гепатоцеребральдық дистрофия: порфирин алмасуы.

Бүйрек өзекшелерінің әр түрлі затратды тасымалдаудағы ферментердің тұқымқуалаушилық бұзилыстарына –рахит тәрізді аурулар; гипофосфатазия, фосфат- диабет, де Тони-Дебре-Фанкони ауруы, және т.б;ас қорыту жолдарсының ферментерінің ақауларына : целиакия, муковисцидоздың ішектік түрі және т.б; плазма белоктарсының синтезінің ақаулары (мысалы анальбуминемия, альбуминнің жоқтығы мен көрінеді, ) және иммунглобиндер ( мысалы : агаммаглобулинемия)

Энзимологияның медициналық аспектілері Фермент активтілігін төмендетуге әкелетін оның құрилымсының қандайда бір бұзылулары сол фермент қатысатын метаболиттік жолдың бұзылуына әкеледі. Бұл бұзылулар барлық кезде де аурулар түрінде байқаллоды. Ферменттердің зақымдалуы екі түрге бөлінеді: - 1. Фермент құрилымсының бұзылусының тұқымқуалаушы ақауы; - 2. Жүре панда болған немсе қандай да бір улы заттың фермент активтілігін ингибирлеуге байцланысты өтетін ақауы. Ферменттің синтезінің бұзылуы энзимопатияға әкелуі мүмкін. Метаболиттік жолдар өзара тығыз байланыста болатындықтан қандай да бір ферменттік ақау зат алмасуындағы бірнаше бірнаше бұзылуларға әкеледі. Егер фермент мүлдем жоқ бокса, онда метаболиттік жолдағы реакциялар тізбегінде үзіліс панда болады. Субстраттың артық мөлшерінің жиналып қалуы да жанама өнімдердің түзілуіне әкеліп олар жиі жағдайда уландырушы әсер етуі мүмкін. Энзимопатияның жекенленген мысалы – бұл дисахаридозалар, гликогенозалар, агликогенозалар, фенилпирожүзімдік олигофрения.

Ферменттер дәрілік зат ретінде. Ферменттер дәрілік зат ретінде. Дәрілік затрат активаторлар және ингибиторлар деп бөлінеді. Олар ферментативті реакцияларды күшейтеді немсе тежейді. Мұндай дәрілік затрат көбінесе табиғи ингибиторлардың жетіспеушілігінде пандаланылады.α- антитрипсин жетіспеушілігінен өкпе эмфиземасы байқаллоды. Бұл тұқым қуалайтын ауруларға жатады. α1- антитрипсин шилым шегушілерде алғашында көбейіп, кейін оның мөлшері азаяды. Себебі жасушаішілік протeолиттік ферменттің активтілігі жоғарлайды. Дәрілік затрат активаторлар және ингибиторлар деп бөлінеді. Олар ферментативті реакцияларды күшейтеді немсе тежейді. Мұндай дәрілік затрат көбінесе табиғи ингибиторлардың жетіспеушілігінде пандаланылады.α- антитрипсин жетіспеушілігінен өкпе эмфиземасы байқаллоды. Бұл тұқым қуалайтын ауруларға жатады. α1- антитрипсин шилым шегушілерде алғашында көбейіп, кейін оның мөлшері азаяды. Себебі жасушаішілік протeолиттік ферменттің активтілігі жоғарлайды.

Энзимотерапия – ферментерді емдеу ма қ сатында пандалану. Мысалы, ферментерді ң м ү лде болмауы жа ғ дайында немсе жетіспеушілігінде (т ұқ ым қ уаулушы, немсе, ж ү ре панда бол ғ ан) ас қ орыту трактісі ферментерін (пепсин, трипсин, липаза, амилаза) д ә рілік препарат ретінде қ олдану (мезим, фистал – препараттары). Кейбір алмасу ө німдерін (мочевинаны), тормбтарды, жара қ аттарды ө лі ұ лпалардан тазалау ү шін спецификалы қ ыдырату ғ а пандаланады. Энзимодиагностикада – ферментерді клиникалы қ - диагностикалы қ лабораторияда қ анда ғ ы майларды, глюкозаны ң, холестеринні ң ж ә не т.б. затратды ң концентрациясын аны қ тау ү шін пандаланады. Б ұ л анализ 10 мкм қ ан плазмасыменбірнаше минутта жасалынады. К ө птеген жа ғ дайда клиникада анализ ү шін иммобилденген ферментерді пандаланады. Энзимодиагностиканы ң негізіне ферментерді ң м ү шелер мен жасушалар ғ а таралып б ө ліну принципі де жат қ ызылады.

Ферменттік терапия. Протозоилар антибиотикалық затратмен қоса тсыныс алу жолдарында және тсыныс алу жолдарсының ауруларында пандаланылған. Бұл бағытта ферментотерапия жақсы эффект көрсеткен.Қабыну процестерінде қолдану барысында, оның фибринолитикалық және мукоидтық әсері қоймалжың секреттер мен эксудаттардың тез таралуына яғни сіңуіне әкеледі, олардың жойылуын тудырады. Протозоилар антибиотикалық затратмен қоса тсыныс алу жолдарында және тсыныс алу жолдарсының ауруларында пандаланылған. Бұл бағытта ферментотерапия жақсы эффект көрсеткен.Қабыну процестерінде қолдану барысында, оның фибринолитикалық және мукоидтық әсері қоймалжың секреттер мен эксудаттардың тез таралуына яғни сіңуіне әкеледі, олардың жойылуын тудырады.

Ферменттік терапия тсыныс алу жолдарсының мынадай ауруларында қолданылады: ларингит, бронхит, пневмония, шырышты қабаттардың қабынуларында тез кері дамиды. Сонымен қатар басқа салаларда қолданылады:

Стоматология ХирургияГинекология ТерапияКардиология.

Қорытынды Қорыта айтқанда медицинадағы ферментотерапияның орны ерекше деуге болады. Барлық жүйелердің аурында бұл әдіс кеңінен қолданылады. Қәзіргі кезге дейін ферментердің бірнаше түрі зерттеліп олардың жасанды түрлері өндіріліп медицинаның барлық салаларында кеңінен пандаланилып келеді. Сонымен қатар бұл бағыт үлкен жетістіктерге жетуде.

Пайдаланылған әдебиеттер 1.Биологиялық химия. Сейтембетов. Т.С. Төлеуов Б.И.Сейтембетова. А. Ж. Қарағанды ж. 2.«Биохимия»Северин Е. С. Москва 2008 ж. 3.«Изоферменты в медицине» Петрунь Н.М. Киев 1982 г 4.«Регуляторы активности ферментов и их применение в медицине» Поляк М.С. Рожанская Т.И. Москва «Медицина»1989 г. 5. «Лечение ферменттами» Вольф М. Изд. «Мир»1976 г. Пайдаланылған әдебиеттер 1.Биологиялық химия. Сейтембетов. Т.С. Төлеуов Б.И.Сейтембетова. А. Ж. Қарағанды ж. 2.«Биохимия»Северин Е. С. Москва 2008 ж. 3.«Изоферменты в медицине» Петрунь Н.М. Киев 1982 г 4.«Регуляторы активности ферментов и их применение в медицине» Поляк М.С. Рожанская Т.И. Москва «Медицина»1989 г. 5. «Лечение ферменттами» Вольф М. Изд. «Мир»1976 г. Е

Назар қойып тыңдағандарыңызға рахмет!