Ферменты Понятие, классификация и номенклатура. Клиническое значение определения
реклама
Ферменты. Понятие, классификация и номенклатура. Клиническое значение определения ферментов Цели лекции • 1) формировать понятие «ферменты» • 2) сформировать знания о классификации и номенклатуре ферментов • 3) формировать умения интерпретировать изменение активности ряда клинически значимых ферментов для диагностики заболеваний Задачи лекции • 1) дать определение «ферменты» • 2) дать краткую характеристику 6 классам ферментов • 3) привести пример номенклатуры ферментов • 4) показать клиническое значение определения амилазы, альдолазы, ЩФ, КФ, АЛТ и АСТ, ГГТ • 5) дать определение «изоферменты» и привести примеры клинического значения определения изоферментов КФК и ЛДГ План лекции • 1) понятие «ферменты» • 2) классификация и номенклатура ферментов • 3) клиническое значение определения отдельных ферментов Рекомендуемая литература • • • • • • • • 1) Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Москва, «Биологическая химия», 2004 2) Сеитов З.С. «Биохимия», 2000 3) Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. «Основы патохимии»2000 4) Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. «Биохимия для врача» 1994 5) В.Дж.Маршалл - Клиническая биохимия, «Невский Диалект» - 1999 6) Г.И. Назаренко, А.А. Кишкун – Клиническая оценнка результатов лабораторных исследований, М., Мед. – 2002 7) А.Я. Цыганенко, В.И. Жуков, В.В. Мясоедов, И.В. Завгородний – Клиическая биохимия (учебное пособие), М., «Триада Х» - 2002 8) Справочник по лабораторным методам исследования – под ред. Л.А. Даниловой, «Питер» - 2003 Понятие «ферменты» • Термин «фермент» произошел от лат. «fermentum» - закваска. В англоязычной литературе употребляется термин «энзим» от греч. «enzyme» – в закваске. Это отражает участие ферментов в брожении УГВ • Ферменты – это специализированные белки, образуются в клетках и ускоряют биохимические процессы в них, т.е. это биологические катализаторы Классификация и номенклатура ферментов В 1961 году на Международном Биохимическом съезде была принята классификация ферментов, которая используется по настоящее время. • Несмотря на многочисленность ферментов, все реакции, ускоряемые ими можно разделить на 6 типов. В связи с этим различают 6 классов ферментов I. Оксиредуктазы (ОР) – ускоряют окислительно-восстановительные реакции (ОВР); II. Трансферазы – ускоряют перенос различных групп атомов с одного вещества на другое; III. Гидролазы – ускоряют расщепление сложных веществ до простых с участием воды (т.е. путем гидролиза); IV. Лиазы – ускоряют реакции распада веществ без участия воды или способствуют присоединению групп атомов по месту разрыва двойных связей; V. Изомеразы – ведут реакции изомеризации; VI. Лигазы, или синтетазы – ускоряют синтез веществ за счет соединения молекул между собой. Номенклатура ферментов Каждый класс делится на несколько подклассов (от 4-13), подкласс делится на подподкласс, каждый подподкласс содержит представители. Поэтому для каждого фермента существует шифр, состоящий из 4 цифр – первая показывает номер класса, вторая – номер подкласса, третья – номер подподкласса, четвертая цифра указывает порядковый номер фермента в его подподклассе. Например, шифр для липазы поджелудочной железы (п/ж) – 3.1.1.3., это означает, что липаза п/ж относится к гидролазам, (третий класс, т.е. ускоряет гидролиз), к первому подклассу – эстеразам (т.е. ускоряет гидролиз сложно-эфирных связей), к первому подподклассу (т.е. ускоряет гидролиз сложно-эфирных связей, образованных карбоновыми кислотами), место в подподклассе – третье Клиническое значение определения отдельных ферментов • Большинство ферментов находятся в клетках и их активность в сыворотке крови в норме минимальна. При разрушении клеток соответствующего органа ферменты попадают в кровь и это служит индикатором повреждения того или иного органа или ткани, так как определенные ферменты органоспецифичны • В этой связи наиболее значимыми для клиники являются представители класса гидролаз, трансфераз и ЛДГ. • Уровень активности альфа-амилазы в норме: в сыворотке 25-220МЕ/л; в моче 10-490МЕ/л. Увеличение активности данного фермента чаще связана с поражением поджелудочной железы (острый панкреатит), в меньшей мере слюнных желез (паротит). • Уровень активности сывороточной альдолазы составляет 1-7,5ЕД/л (0,0038-0,020мкМ/мин•мл). Сывороточная альдолаза (фруктозо-1,6-дифосфатаза) увеличивается в основном при заболеваниях скелетной мускулатуры (прогрессирующая мышечная дистрофия) • ЩФ широко распространена в тканях человека, особенно в слизистой оболочке кишечника, остеобластах, стенках желчевыводящих путей, плаценте и лактирующей молочной железе. Она катализирует отщепление фосфатов от их органических соединений, название получила в связи с тем, что оптимум рН лежит в щелочной среде (рН 8,6-10,1). • Активность ЩФ повышается при холестазе (застое желчи), или механической желтухе, а также при заболеваниях костей • Уровень активности КФ в норме 06,5МЕ/л. Этот фермент содержится почти во всех органах и тканях человека, особенно в печени, костях, почках, предстательной железе, клетках крови. • КФ увеличивается в основном при прогрессирующей болезни Педжета (заболевание костной системы) и раке предстательной железы • АЛТ и АСТ находятся во многих тканях, но больше всего их в сердце и печени. • Активность данных ферментов повышается значительно при остром гепатите, некрозе печени, травматическом повреждении мышц и инфаркте миокарда. • ГГТ находится в больших количествах в печени, почках, поджелудочной железе. Этот фермент считается маркером рака поджелудочной железы, застоя желчи и поражения почек • Для клинической диагностики важно понятие «изоферменты» • Изоферменты – это множественные формы одного и того же фермента, которые ускоряют одну и ту же реакцию, действуют на один и тот же субстрат, но располагаются в разных органах и тканях. • Изоферменты имеют одинаковое строение кофермента (небелковой части) и разное строение апофермента (белковой части), поэтому имеют разную молекулярную массу и величину заряда и легко делятся на фракции при электрофорезе. Так, ЛДГ имеет 5 изоферментов, КФК - 3 • Креатинфосфотрансфераза, или креатинфосфокиназа (КФК) имеет 3 изофермента - КФК1 – в нервной ткани, КФК2 - в сердце, КФК3 – в мышцах. Если нет признаков повреждения мышц и нервной ткани, то повышение КФК характерно для инфаркта миокарда. • ЛДГ1 находится в сердце и эритроцитах; ЛДГ2 – в основном в почках; ЛДГ3 – в основном в легких; ЛДГ4 – в основном в печени, ЛДГ5 – в скелетных мышцах и печени. • Соответственно повышение той или иной фракции ЛДГ говорит о локализации повреждения Дидактическая завершенность лекции Задачи лекции • • • • 1) дать определение «ферменты» 2) дать краткую характеристику 6 классам ферментов 3) привести пример номенклатуры ферментов 4) показать клиническое значение определения амилазы, альдолазы, ЩФ, КФ, АЛТ и АСТ, ГГТ • 5) дать определение «изоферменты» и привести примеры клинического значения определения изоферментов КФК и ЛДГ Обратная связь • Перечислите с соблюдением порядка 6 классов ферментов • В каких случаях в крови повышается активность АСТ и АЛТ? • Что вы знали по этой теме до лекции? • Что бы вы хотели узнать по этой теме больше?
