Poglavlje 3. Enzimi. Mehanizam djelovanja enzima Enzimi ili enzimi nazivaju se specifični proteini koji su dio svih ćelija i tkiva živih organizama i djeluju kao biološki katalizatori Opća svojstva enzima i neorganskih katalizatora: 1. Ne

Struktura molekula enzima Po strukturi enzimi mogu biti jednostavni i složeni proteini. Enzim koji je složen protein naziva se holoenzim. Proteinski dio enzima naziva se apoenzim, a neproteinski dio naziva se kofaktor. Postoje dvije vrste kofaktora: 1.

Mehanizam djelovanja enzima U bilo kojoj enzimskoj reakciji razlikuju se sljedeće faze: E + S ? ?E + Pgdje je E enzim, S je supstrat, je kompleks enzim-supstrat, P je proizvod Mehanizam djelovanja enzima se može posmatrati sa dvije pozicije: sa stanovišta promjena

Specifičnost djelovanja enzima Enzimi imaju veću specifičnost djelovanja u odnosu na neorganske katalizatore. Postoji specifičnost u odnosu na vrstu hemijske reakcije koju katalizira enzim i specifičnost u odnosu na

Upotreba enzima u medicini Enzimski preparati imaju široku primjenu u medicini. Enzimi se u medicinskoj praksi koriste kao dijagnostički (enzimodijagnostika) i terapijski (enzimska terapija) agensi. Osim toga, enzimi se koriste kao

Poglavlje 27. Regulacija i međusobni odnos metabolizma Za normalno funkcionisanje organizma mora postojati precizna regulacija protoka metabolita kroz anaboličke i kataboličke puteve. Svi prateći hemijski procesi moraju se odvijati velikom brzinom

Tijelo je vrlo složen sistem i svi procesi u njemu su normalno međusobno povezani, bez nepotrebnih reakcija i otpada. Ali pošto tijelo nije zatvoren sistem, i stalno doživljava vanjske utjecaje, potrebni su regulatorni mehanizmi koji bi ga prilagodili tim promjenama.

Budući da su svi procesi u našem tijelu pod kontrolom enzima (hormoni djeluju preko enzima), kada se uslovi promijene kako bi se ispunili ti uslovi, aktivnost i količina enzima će se promijeniti.

1 nivo. Promjene aktivnosti s promjenom temperature, količine supstrata, pH medija, tk. pod tim uslovima se menja pokretljivost molekula, jonizacija funkcionalnih grupa, a samim tim i aktivnost enzima.

2 nivo. Utjecaj aktivatora i inhibitora na rad enzima (njegova količina se ne mijenja, mijenja se konformacija) putem alosterije. a ponekad i aktivni centar.

3 nivo. Indukcija i represija sinteze E, tj. njegova količina se mijenja.

4 nivo - organizam (neuroregulacija). Postoji regulacija sinteze enzima uključenih u procese normalizacije homeostaze. 4.1. hormonalni - neki hormoni utiču na oslobađanje drugih (faktori oslobađanja: statini, liberini, a zatim - tropski hormoni). 4.2. regulacija proizvodnje hormona po vrsti povratne sprege (skoro uvijek negativna). 4.3. regulacija koja uključuje CNS strukture. 4.4. samoregulacije, zavisi od parametara homeostaze.(paratireoidna žlezda sa

smanjenje Ca u krvi povećava proizvodnju paratiroidnog hormona).

Regulacija aktivnosti enzima.

1. Djelomična proteoliza - aktivator

Od neaktivnog enzima

formira se aktivna. peptid

To osigurava izgled

aktivni enzim u pravo vrijeme

i na pravom mjestu (probavni enzimi; enzimi uključeni u zgrušavanje krvi).

2. Protein - protein C R

Interakcije u obliku C R + 4cAMP 2 R 4cAMP + 2 C

pristupanje ili

regulatorni rascjep je neaktivan. PC aktivan

podjedinice ili regulatori. Postoji obvezivanje za AMP s regulativom.

podjedinicu (R) i time oslobađanje

katalitička podjedinica koja radi

fosforilacija proteina.

3. Fosforilacija i

Defosforilacija - ATP ADR

osnovni mehanizam protein kinaze

Protein za kontrolu brzine FP

Protein fosfataza

Uvođenje "-" nabijene fosforne grupe dovodi do reverzibilnih promjena u konformaciji, te do promjene aktivnosti enzima (glikogen sintaze, tkivne lipaze).

4. Alosterični:

*aktivator je u interakciji

sa alosterskim centar a

konformacija se menja.

Poboljšano vezivanje S za E

i brzinu reakcije. ATP inhibira fosfofruktokinazu

* Inhibitor stupa u interakciju sa izocitratom DG i inhibira ga ATP,

sa E dolazi do inhibicije +

reakcije koje su rezultat NADH H

Regulacija enzimske aktivnosti nije ništa manje važna za uspješno funkcionisanje ćelije od regulacije ekspresije gena na nivou transkripcije. Postojanje ovih mehanizama omogućava ćelijama i cijelom organizmu da jasno koordiniraju provođenje brojnih razgranatih metaboličkih reakcija, osiguravajući najviši i najekonomičniji nivo metabolizma, kao i brzu prilagodljivost promjenjivim uvjetima okoline. Istovremeno, regulacija sinteze enzima je sporiji mehanizam, koji djeluje više minuta ili čak sati, dok se promjena enzimske aktivnosti događa trenutno i stupa na snagu za nekoliko minuta ili sekundi. Regulacija aktivnosti enzima može se nazvati "finim podešavanjem" staničnog metabolizma.

Regulacija enzimske aktivnosti može se provoditi na više načina, među kojima je najčešći alosterična regulacija i kovalentna modifikacija.

Nisu svi enzimi podložni alosteričnoj regulaciji, već samo oni koji imaju alosterični (od grčkog allos - drugi i stereos - tijelo, prostor) centar u molekuli - mjesto koje se razlikuje od aktivnog centra, karakterizirano visokim afinitetom za regulatorni molekuli.

Takvi enzimi se nazivaju alosterični. Njihova aktivnost regulirana je uz sudjelovanje tvari male molekularne težine ( efektori), čije je zajedničko svojstvo sposobnost interakcije s alosteričnim centrom, što dovodi do izobličenja konformacije proteinske molekule. Ova distorzija se prenosi na aktivni centar, zbog čega se mijenja aktivnost enzima i brzina odgovarajuće reakcije.

Efektori mogu imati ulogu i inhibitora enzimske aktivnosti i njihovih aktivatora. Primjer inhibicija Enzimska aktivnost može biti smanjena aktivnost prvog enzima puta biosinteze triptofana u E. coli - antranilat sintetaze sa viškom triptofana u ćeliji. U ovom slučaju, triptofan, kao krajnji proizvod imenovanog biosintetskog puta, služi kao inhibitor aktivnosti ključnog enzima, koji koordinira brzinu sinteze ove aminokiseline i omogućava ćeliji da sačuva svoje resurse. Uostalom, s viškom triptofana, na primjer, kada je prisutan u mediju za rast, stanica ne mora trošiti gradivne blokove i energiju na svoju sintezu, može koristiti egzogenu aminokiselinu. Zaista, eksperimentalno je dokazano da tokom procesa rasta bakterije uglavnom koriste aminokiseline, purine i pirimidine dodane mediju za rast, te da ovi spojevi imaju inhibitorni učinak na vlastitu sintezu iz molekula prekursora. Budući da je u ovom slučaju triptofan krajnji proizvod biosintetskog puta, čija se brzina smanjuje kada se ključni enzim inhibira, ova vrsta regulacije se naziva " retroinhibicija».

Povećanje aktivnosti alosteričnog enzima pri vezivanju za efektor (aktivator) može se razmotriti na primjeru aspartat transkarbamoilaze (ATKaze), koja katalizira prvu reakciju biosinteze pirimidina. Ovaj enzim aktivira adenozin trifosfat (ATP), purinski nukleotid. Treba napomenuti da se ATKaza istovremeno inhibira jednim od krajnjih proizvoda imenovanog biosintetskog puta, citidin trifosfatom (TRP), a aktivator i inhibitor se vezuju za isti alosterički centar. Tako se regulacijom aktivnosti jednog enzima osigurava koordinacija sinteze purinskih i pirimidinskih nukleotida.

Mutacijsko oštećenje alosteričkog centra može uzrokovati da enzim izgubi svoju sposobnost da veže efektorske molekule i promijeni svoju aktivnost kao odgovor na to. Ovaj fenomen se koristi u selekciji mikroorganizama za dobijanje mutanata desenzibilizovan enzimi. Takvi mikroorganizmi često su proizvođači biološki aktivnih supstanci, a za njihovu selekciju koriste se analozi metabolita. Na primjer, 5-metiltriptofan, poput triptofana, može inhibirati aktivnost antranilat sintetaze, ali ne zamjenjuje triptofan u sastavu proteina. Stoga bakterije E. coli nisu u stanju da formiraju kolonije na sintetičkom mediju sa ovom supstancom. Međutim, poznato je da mutanti E. coli rastu na mediju sa 5-metiltriptofanom. Ove bakterije sadrže antranilat sintetazu neosjetljivu na retroinhibiciju (desenzibiliziranu) u svojim stanicama i sintetiziraju triptofan u suvišnim količinama, oslobađajući ga u vanjsko okruženje.

Drugi uobičajeni način regulacije aktivnosti enzima je kovalentna modifikacija - dodavanje ili eliminacija male kemijske grupe iz enzima. Pomoću takvih modifikacija obično ili potpuno neaktivan oblik enzima postaje aktivan ili, obrnuto, potpuno aktivni enzim se inaktivira. Fenomen kovalentne modifikacije uključuje: ograničenu proteolizu (skraćenje polipeptidnih lanaca), fosforilaciju - defosforilaciju, adenilaciju - dedenilaciju, acetilaciju - deacetilaciju itd. iz ostataka serina i reaktivira se kada se fosfat eliminiše. Drugi primjeri kovalentne modifikacije enzima opisani su u Poglavlju 3.

Poseban slučaj regulacije aktivnosti enzima su proteinsko-proteinske interakcije, u kojima specifični proteini igraju ulogu inhibitora enzima. U takvim interakcijama blokira se aktivni centar enzima. Inhibicija proteinima je od posebnog značaja za regulaciju aktivnosti proteinaza uključenih u posttranslacionu modifikaciju proteina. To doprinosi promjeni brzine sazrijevanja mnogih proteina važnih za ćeliju, a samim tim i intenziteta procesa u kojima ove potonje učestvuju.

Poglavlje 7. KOFAKTORI

U nekim slučajevima, za provedbu katalize, enzimima su potrebni posebni posrednici - kofaktori. Kofaktori su supstance neproteinske prirode koje funkcionišu u srednjim fazama enzimske reakcije (ili reakcionog ciklusa), ali se ne troše tokom katalize. U velikoj većini slučajeva, kofaktori se regenerišu nepromijenjeni nakon završetka katalitičkog čina.

Hemijski raznoliki kofaktori mogu se podijeliti u dvije glavne grupe: koenzimi(slabo vezani za enzim i odvojeni su od njega tokom katalize) i protetske grupe(jako vezan za molekul enzima).

Glavni mehanizmi pomoću kojih kofaktori učestvuju u katalizi su sljedeći:

Oni djeluju kao prenosioci između enzima. U interakciji s jednim enzimom, nosač prihvata dio supstrata, migrira na drugi enzim i prenosi preneseni dio na supstrat drugog enzima, nakon čega se oslobađa. Ovaj mehanizam je tipičan za većinu koenzima;

Oni igraju ulogu "intraenzimskog" nosača, što je tipično, prije svega, za protetske grupe. Protetička grupa vezuje dio molekule supstrata i prenosi ga na drugi supstrat vezan na aktivnom mjestu istog enzima. U ovom slučaju, prostetička grupa se može smatrati dijelom katalitičkog mjesta enzima;

Oni mijenjaju konformaciju molekule enzima, u interakciji s njom izvan aktivnog centra, što može izazvati prijelaz aktivnog centra u katalitički aktivnu konfiguraciju;

Stabiliziraju konformaciju enzima, doprinoseći katalitički aktivnom stanju;

Oni djeluju kao matrica. Na primjer, polimeraze nukleinske kiseline trebaju "program" - matriks, prema kojem se gradi nova molekula;

Oni igraju ulogu posrednih veza. Ponekad enzim može koristiti molekulu kofaktora u reakciji, formirajući od nje proizvod, ali istovremeno, na račun supstrata, formirati novu molekulu kofaktora.

Među trenutno poznatim enzimima, oko 40% je u stanju da katalizira samo preko kofaktora. Najčešći su kofaktori koji vrše prijenos redukcijskih ekvivalenata, fosfatnih, acilnih i karboksilnih grupa.

Aktivnost enzima u ćeliji nestalan na vrijeme. Enzimi su osetljivi na situaciju u kojoj se ćelija nalazi, na faktore koji na nju utiču i spolja i iznutra. glavni cilj takvu osjetljivost enzima - da reaguju na promjenu sredine, da prilagode ćeliju novim uslovima, da daju pravilan odgovor na hormonske i druge stimuluse, au nekim situacijama - da ćeliji daju šansu za preživljavanje.

Načini regulacije aktivnosti enzima

U ćeliji postoji nekoliko načina za regulaciju aktivnosti enzima - neke metode su prikladne za bilo koji enzim, druge su specifičnije.

1. Dostupnost supstrata ili koenzima

Radi ovdje zakon masovne akcije- osnovni zakon hemijske kinetike: pri konstantnoj temperaturi, brzina hemijske reakcije je proporcionalna proizvodu koncentracije reaktanata. Ili jednostavno rečeno, brzina kojom tvari međusobno reagiraju ovisi o njihovoj koncentraciji. Dakle, promjena količine barem jednog od supstrata zaustavlja ili pokreće reakciju.

5. Alosterična regulacija

Izgrađeni su alosterični enzimi iz dvije ili više podjedinica: neke podjedinice sadrže katalitički centar, druge imaju alosterički centar i regulatorne su. Vezanje efektora za alosterijsku (regulatornu) podjedinicu mijenja konformaciju proteina i, shodno tome, aktivnost katalitičke podjedinice.

Alosterični enzimi obično stoje na početku metaboličkih puteva, a tok mnogih naknadnih reakcija ovisi o njihovoj aktivnosti. Zbog toga se često nazivaju ključni enzimi.

Konačni metabolit biohemijskog procesa ili produkt ove reakcije može delovati kao negativni regulator, tj. mehanizam negativne povratne sprege. Ako su regulatori početni metabolit ili supstrat reakcije, onda se govori o tome direktna regulacija, može biti pozitivno ili negativno. Također, metaboliti biohemijskih puteva, nekako povezani sa ovom reakcijom, mogu biti regulator.

Regulacija fosfofruktokinaze krajnjim proizvodom

Na primjer, enzim glukoze za razgradnju energije, fosfofruktokinaza, reguliran je međuproduktom i konačnim produktima ovog raspada. Istovremeno, ATP, limunska kiselina, fruktoza-1,6-difosfat su inhibitori, a fruktoza-6-fosfat i AMP su aktivatori enzima.

Još jedan primjer: u većini ćelija tijela (osim jetre), kada je sinteza kolesterola regulirana alosteričnim inhibitorom ključnog enzima ovog procesa HMG-CoA reduktaza Sam holesterol deluje, koji brzo i precizno reguliše njegovu količinu.

2. Drugi primjer interakcije protein-protein može biti regulacija aktivnosti protein kinaza A preko mehanizam asocijacije-disocijacije.

Protein kinaza A je tetramerni enzim koji se sastoji od 2 katalitičke (C) i 2 regulatorne (R) podjedinice. Aktivator protein kinaze A je cAMP. Vezanje cAMP-a na regulatorne podjedinice enzima uzrokuje njihovo udaljavanje od katalitičkih podjedinica. Katalitičke podjedinice se tada aktiviraju.

Aktivacija protein kinaze A pomoću cAMP-a

7. Kovalentna (hemijska) modifikacija

Kovalentna modifikacija se sastoji u reverzibilnom dodavanju ili eliminaciji određene grupe, zbog čega se mijenja aktivnost enzima. Najčešće je takva grupa fosforna kiselina, rjeđe metilne i acetilne grupe. Fosforilacija enzima se dešava na ostacima serina i tirozina. Dodatak fosforne kiseline bjelančevinama obavljaju enzimi. protein kinaze, cijepanje - protein fosfataza.

Promjena aktivnosti enzima
tokom fosforilacije-defosforilacije

Enzimi mogu biti aktivni u fosforiliran, kao i u defosforiliran u stanju.

Na primjer, enzimi u mišićima glikogen fosforilaze i glikogen sintaza

• at opterećenje fosforiliran, dok glikogen fosforilaza postaje aktivna i počinje razgradnju glikogena i sagorijevanje glukoze, dok je glikogen sintaza neaktivna.
• tokom rekreacija tokom sinteze glikogena oba enzima se defosforiliraju, sintaza postaje aktivna, a fosforilaza postaje neaktivna.

blok za iznajmljivanje

U ćeliji se stalno odvija veliki broj različitih kemijskih reakcija koje formiraju metaboličke puteve - sekvencijalne transformacije jednog spoja u drugi. Da bi se uticalo na brzinu metaboličkog puta, dovoljno je regulisati količinu ili aktivnost enzima. Obično postoje ključni enzimi u metaboličkim putevima koji reguliraju brzinu cijelog puta. Ovi enzimi se nazivaju regulatorni enzimi; kataliziraju, po pravilu, početne reakcije metaboličkog puta, ireverzibilne reakcije, reakcije ograničavanja brzine (najsporije) ili reakcije na mjestu promjene metaboličkog puta (tačke grananja).

Regulacija brzine enzimskih reakcija vrši se na 3 nezavisna nivoa:

1. promjena broja molekula enzima;

2. dostupnost molekula supstrata i koenzima;

3. promjena katalitičke aktivnosti molekula enzima. Regulacija katalitičke aktivnosti jednog ili nekoliko ključnih enzima datog metaboličkog puta igra ključnu ulogu u promjeni brzine metaboličkih puteva. Ovo je vrlo efikasan i brz način regulacije metabolizma.

Glavni načini regulacije aktivnosti enzima:

1. Dostupnost supstrata ili koenzima. Ovdje djeluje zakon djelovanja mase - osnovni zakon kemijske kinetike: pri konstantnoj temperaturi, brzina kemijske reakcije je proporcionalna proizvodu koncentracije supstanci koje reaguju. Ili jednostavno rečeno, brzina kojom tvari međusobno reagiraju ovisi o njihovoj koncentraciji. Dakle, promjena količine barem jednog od supstrata zaustavlja ili pokreće reakciju. Na primjer, za ciklus trikarboksilne kiseline (TCA), takav supstrat je oksaloacetat (oksaloacetatna kiselina). Prisustvo oksaloacetata "gura" reakcije ciklusa, što omogućava da molekuli acetil-SCoA budu uključeni u oksidaciju. Upravo zbog nedostatka oksaloacetata (relativnog ili apsolutnog) nastaje ketoacidoza (razvojni mehanizam) tijekom gladovanja i dijabetes melitusa ovisnog o inzulinu.

2. Kompartmentalizacija je koncentracija enzima i njihovih supstrata u jednom kompartmentu (jedna organela) - u endoplazmatskom retikulumu, mitohondrijima, lizosomima. Na primjer, enzimi ciklusa trikarboksilne kiseline (TCA) i β-oksidacije masnih kiselina nalaze se u mitohondrijima, dok se enzimi za sintezu proteina nalaze u ribosomima.

3. Promjena količine enzima može nastati kao rezultat povećanja ili smanjenja njegove sinteze. Promjena brzine sinteze enzima obično ovisi o količini određenih hormona ili supstrata reakcije, na primjer: - nestanak probavnih enzima tokom dugotrajnog gladovanja i njihova pojava u periodu oporavka (kao rezultat promjena u sekreciji crijeva). hormoni); - tokom trudnoće i nakon porođaja u mliječnoj žlijezdi, sinteza enzima laktoze sintaze je aktivno pod utjecajem laktotropnog hormona;

Hormoni glukokortikoidi stimulišu sintezu enzima glukoneogeneze, što osigurava stabilnost koncentracije glukoze u krvi i otpornost centralnog nervnog sistema na stres;

4. Ograničena (djelomična) proteoliza proenzima podrazumijeva da se sinteza nekih enzima odvija u obliku većeg prekursora, a kada uđe na pravo mjesto, ovaj enzim se aktivira cijepanjem jednog ili više peptidnih fragmenata iz njega. . Ovaj mehanizam štiti unutarćelijske strukture od oštećenja. Primjer je aktivacija proteolitičkih enzima gastrointestinalnog trakta (tripsinogen, pepsinogen, prokarboksipeptidaza), faktora koagulacije krvi, lizozomalnih enzima (katepsina).

5. Alosterična regulacija. Alosterični enzimi su izgrađeni od dvije ili više podjedinica: neke podjedinice sadrže katalitički centar, druge imaju alosterički centar i regulatorne su. Alosterični centar (allos - alien) - centar regulacije enzimske aktivnosti, koji je prostorno odvojen od aktivnog centra i nije prisutan u svim enzimima. Vezivanje za alosterični centar bilo koje molekule (koji se naziva aktivator ili inhibitor, kao i efektor, modulator, regulator) uzrokuje promjenu konfiguracije proteina enzima i, kao rezultat, brzinu enzimske reakcije. Produkt ove ili neke od narednih reakcija, supstrat reakcije ili druga supstanca može djelovati kao takav regulator. Vezanje efektora za alosterijsku (regulatornu) podjedinicu mijenja konformaciju proteina i, shodno tome, aktivnost katalitičke podjedinice. Alosterični enzimi obično stoje na početku metaboličkih puteva, a tok mnogih naknadnih reakcija ovisi o njihovoj aktivnosti. Stoga se često nazivaju ključnim enzimima. Konačni metabolit biohemijskog procesa ili produkt ove reakcije može delovati kao negativni regulator, odnosno aktivira se mehanizam negativne povratne sprege. Ako su regulatori početni metabolit ili supstrat reakcije, onda govore o direktnoj regulaciji, ona može biti i pozitivna i negativna. Također, metaboliti biohemijskih puteva koji su na neki način povezani sa ovom reakcijom mogu biti regulator. Na primjer, enzim za razgradnju energije glukoze, fosfofruktokinaza, reguliran je međuproduktom i krajnjim produktima ove razgradnje. Istovremeno, ATP, limunska kiselina, fruktoza-1,6-difosfat su inhibitori, a fruktoza-6-fosfat i AMP su aktivatori enzima. Alosterična regulacija je od velike važnosti u sljedećim situacijama:

Tokom anaboličkih procesa. Inhibicija krajnjeg produkta metaboličkog puta i aktivacija početnim metabolitima omogućavaju regulaciju sinteze ovih spojeva;

u kataboličkim procesima. U slučaju akumulacije ATP-a u ćeliji, inhibiraju se metabolički putevi koji obezbjeđuju sintezu energije. U ovom slučaju, supstrati se troše na reakcije skladištenja rezervnih hranjivih tvari;

Za koordinaciju anaboličkih i kataboličkih puteva. ATP i ADP su alosterični efektori koji djeluju kao antagonisti;

Za koordinaciju paralelnih i međusobno povezanih metaboličkih puteva (na primjer, sinteza purinskih i pirimidinskih nukleotida koji se koriste za sintezu nukleinskih kiselina). Dakle, krajnji proizvodi jednog metaboličkog puta mogu biti alosterični efektori drugog metaboličkog puta.

6. Interakcija protein-protein se odnosi na situaciju u kojoj ne metaboliti biohemijskih procesa, već specifični proteini deluju kao regulator. Općenito, situacija je slična alosteričnom mehanizmu: nakon utjecaja bilo kojeg faktora na specifične proteine, aktivnost ovih proteina se mijenja, a oni zauzvrat djeluju na željeni enzim. Na primjer, membranski enzim adenilat ciklaza je osjetljiv na djelovanje membranskog G-proteina, koji se sam aktivira djelovanjem određenih hormona (npr. adrenalina i glukagona) na ćeliju.

7. Kovalentna (hemijska) modifikacija se sastoji u reverzibilnom dodavanju ili eliminaciji određene grupe, zbog čega se menja aktivnost enzima. Najčešće je takva grupa fosforna kiselina, rjeđe metilne i acetilne grupe. Fosforilacija enzima se događa na ostacima serina i tirozina. Dodavanje fosforne kiseline proteinu vrši se enzimima protein kinaze, a cijepanje se vrši protein fosfatazom. Enzimi mogu biti aktivni i u fosforilisanom i u defosforiliranom stanju. Na primjer, enzimi glikogen fosforilaza i glikogen sintaza se fosforiliraju kada je tijelu potrebna glukoza, dok glikogen fosforilaza postaje aktivna i počinje razgradnju glikogena, dok je glikogen sintaza neaktivna. Kada je potrebna sinteza glikogena, oba enzima se defosforiliraju, sintaza postaje aktivna, a fosforilaza postaje neaktivna.

Aktivnost enzima u ćeliji nije konstantna tokom vremena. Enzimi su osetljivi na situaciju u kojoj se ćelija nalazi, na faktore koji na nju utiču i spolja i iznutra. Osnovna svrha takve osjetljivosti enzima je da reaguju na promjene okoline, prilagode ćeliju novim uvjetima, daju pravilan odgovor na hormonske i druge podražaje, au nekim situacijama i dobiju priliku za preživljavanje.

Imamo najveću bazu podataka u RuNetu, tako da uvijek možete pronaći slične upite

Ovaj materijal uključuje odjeljke:

Primarna struktura proteina. Specifičnost vrsta proteina. Nasljedne promjene u primarnoj strukturi. Polimorfizam proteina. Nasljedne proteinopatije: anemija srpastih stanica, drugi primjeri.

Konformacija proteinskih molekula (sekundarne i tercijarne strukture). Vrste intramolekularnih veza u proteinima. Uloga prostorne organizacije peptidnog lanca u formiranju aktivnih centara. Konformacijske promjene tokom funkcionisanja proteina.

Kvartarna struktura proteina. Kooperativne promjene u konformaciji protomera. Primjeri strukture i funkcioniranja oligomernih proteina: hemoglobin (u poređenju sa mioglobinom), alosterični enzimi.

Koncept enzima. Specifičnost djelovanja enzima. kofaktori enzima. Ovisnost brzine enzimskih reakcija o koncentraciji supstrata, enzima, temperaturi i pH. Principi kvantitativnog određivanja enzima. Jedinice aktivnosti.

Koncept aktivnog centra enzima. Mehanizam djelovanja enzima. Inhibitori enzima: reverzibilni i ireverzibilni, kompetitivni. Upotreba inhibitora kao lijekova.

Regulacija djelovanja enzima: alosterični mehanizmi, hemijska (kovalentna) modifikacija. Protein-proteinske interakcije. Primjeri metaboličkih puteva reguliranih ovim mehanizmima. Fiziološki značaj regulacije djelovanja enzima.

Uloga enzima u metabolizmu. raznih enzima. Koncept klasifikacije. Nasljedne primarne enzimopatije: fenilketonurija, alkaptonurija. Drugi primjeri nasljednih enzimopatija. Sekundarne enzimopatije. Značaj enzima u medicini.

Pojam katabolizma i anabolizma i njihov odnos. Endergonske i eksergonske reakcije u metabolizmu. Metode prijenosa elektrona. Osobine tijeka oksidativnih reakcija u tijelu. Faze cijepanja tvari i oslobađanja energije (faze

Oksidoreduktaze. Klasifikacija. Karakteristike podklasa. NAD zavisne dehidrogenaze. Struktura oksidiranih i redukovanih oblika. Najvažniji supstrati NAD-ovisnih dehidrogenaza. FAD zavisne dehidrogenaze: sukcinat dehidrogenaza i acil-CoA dehidrogenaza

Oksidativna dekarboksilacija piruvata i Krebsov ciklus: redosled reakcija, veza sa respiratornim lancem, regulacija, značaj.

Dišni lanac, komponente, strukturna organizacija. Elektrohemijski potencijal, njegov značaj.

Oksidativna fosforilacija ADP. Mehanizam. Spajanje i razdvajanje oksidacije i fosforilacije u respiratornom lancu. P/0 koeficijent. regulacija respiratornog lanca.

supstratna fosforilacija ADP. Razlike od oksidativne fosforilacije. Glavni načini korištenja ATP-a. ADP-ATP ciklus. Pojam slobodne oksidacije i njegovo značenje. Karakteristike tkiva redoks procesa.

Funkcije ugljikohidrata. Potrebe organizma za ugljenim hidratima. Varenje ugljikohidrata. Poremećaji probave i apsorpcije ugljikohidrata. Unifikacija monosaharida. Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata.

Biosinteza i mobilizacija glikogena: redoslijed reakcija, fiziološki značaj. regulacija metabolizma glikogena. Glikogenoze i aglikogenoze.

Anaerobna razgradnja glukoze: redoslijed reakcija, fiziološki značaj. Uloga anaerobne razgradnje glukoze u mišićima. Dalja sudbina mliječne kiseline.

Aerobna razgradnja glukoze: redoslijed reakcija, fiziološki značaj. Uloga aerobne razgradnje glukoze u mišićima tokom mišićnog rada. Uloga aerobne razgradnje glukoze u mozgu.

Biosinteza glukoze (glukoneogeneza): mogući prekursori, slijed reakcija. Glukoza-laktatni ciklus (Corey ciklus) i glukozno-alaninski ciklus: fiziološki značaj. Značaj i regulacija glukoneogeneze iz aminokiselina.

Pentozofosfatni put za konverziju glukoze. Oksidativni put za formiranje pentoza. Koncept neoksidativnog puta za stvaranje heksoza. Distribucija, uloga, regulacija.

Funkcije lipida. Dijetalne masti; dnevni unos, probava, apsorpcija proizvoda za varenje. Resinteza masti u crijevnim stanicama. Hilomikroni, struktura, značaj, metabolizam. Granice promjene koncentracije masti u krvi.

Oksidacija glicerola i viših masnih kiselina. Redoslijed reakcija. Veza β-oksidacije sa Krebsovim ciklusom i lancem disanja. Fiziološki značaj oksidacije masnih kiselina u zavisnosti od ritma ishrane i mišićne aktivnosti.

Lipoliza i lipogeneza. Značenje. Ovisnost lipogeneze o ritmu ishrane i sastavu hrane. Regulacija lipolize i lipogeneze. Transport i upotreba masnih kiselina koje nastaju tokom mobilizacije masti.

Biosinteza masnih kiselina: redosled reakcija, fiziološki značaj, regulacija.

Načini stvaranja i upotrebe acetil-CoA. Biosinteza i značaj ketonskih tijela. Granice promjena koncentracije ketonskih tijela u krvi su normalne, za vrijeme gladovanja i dijabetes melitusa.

Sinteza holesterola, regulacija. Biološki značaj holesterola. Ateroskleroza. Faktori rizika za razvoj ateroskleroze.

Transportni lipoproteini krvi: karakteristike strukture, sastava i funkcije različitih lipoproteina. Uloga u metabolizmu masti i holesterola. Granice promjena u koncentraciji masti i kolesterola u krvi. Patologija metabolizma lipida.

Funkcije peptida i proteina. Dnevne potrebe za proteinima. Varenje proteina. Regulacija probave proteina. Patologija probave i apsorpcije proteina.

dekarboksilacija aminokiselina. Njegova suština. Dekarboksilacija histidina, serina, cisteina, ornitina, lizina i glutamata. Uloga biogenih amina u regulaciji metabolizma i funkcija.

transaminacija aminokiselina. specifičnosti aminotransferaza. Značaj reakcija transaminacije. Indirektna deaminacija aminokiselina: redoslijed reakcija, enzimi, biološki značaj.

Formiranje i upotreba amonijaka. Biosinteza uree: redosled reakcija, regulacija. Hiperamonemija.

Metabolizam fenilalanina i tirozina. Nasljedni poremećaji metabolizma fenilalanina i tirozina. Vrijednost serina, glicina i metionina.

Sinteza kreatina: redoslijed reakcija, vrijednost kreatin fosfata. Fiziološka kreatinurija. Vrijednost kreatin kinaze i kreatinina u dijagnozi.

Nukleozidi, nukleotidi i nukleinske kiseline, struktura, značenje. Razlike između DNK i RNK. Nukleoproteini. Varenje nukleoproteina.

Katabolizam purinskih i pirimidinskih baza. Hiperurikemija. Giht.

Biosinteza purinskih i pirimidinskih nukleotida. Biosinteza deoksiribonukleotida. regulisanje ovih procesa.

Replikacija DNK: mehanizam i biološki značaj. Oštećenje DNK, popravka oštećenja i greške u replikaciji DNK.

Vrste RNK: strukturne karakteristike, veličina i raznolikost molekula, lokalizacija u ćeliji, funkcije. Biosinteza RNK (transkripcija). Struktura ribozoma i poliribozoma. Sinteza aminoacil-tRNA. Specifičnost supstrata aminoacil-tRNA sintetaza.

biološki kod. Glavne komponente sistema za sintezu proteina. biosinteza proteina. Mehanizam. Adapterska funkcija tRNA i uloga mRNA u ovom procesu.

regulacija biosinteze proteina. Indukcija i represija sinteze proteina na primjeru funkcioniranja laktoznog operona Escherichia coli. Inhibitori biosinteze matriksa: lijekovi, virusni i bakterijski toksini.

Hemoglobin. Struktura. Sinteza i razgradnja hemoglobina. oblici bilirubina. Putevi za izlučivanje bilirubina i drugih žučnih pigmenata. Žutica.

Proteinske frakcije krvne plazme. Funkcije proteina plazme. Hipo- i hiperproteinemija, uzroci ovih stanja. Individualni proteini krvne plazme: transportni proteini, proteini akutne faze.

Preostali dušik u krvi. Hiperazotemija, njeni uzroci. Uremija.

Osnovne biohemijske funkcije i karakteristike jetre.

Međusobni odnos metabolizma masti, ugljikohidrata i proteina.

Biohemija regulacije. Osnovni principi i značenje. Hijerarhija regulatornih sistema. Klasifikacija međućelijskih regulatora. Centralna regulacija endokrinog sistema: uloga liberina, statina i tropina.

Koncept receptora. Mehanizam djelovanja hormona preko intracelularnih receptora i receptora plazma membrana i drugih medijatora (opće karakteristike).

Insulin. Struktura, formiranje iz proinzulina, metabolizam, regulacija sekrecije. Utjecaj na metabolizam.

Dijabetes. Patogeneza. Metabolički poremećaji kod dijabetes melitusa. Određivanje tolerancije glukoze u dijagnozi dijabetes melitusa.

Somatotropni hormon, glukagon i drugi peptidni hormoni. biološki značaj.

Hormoni korteksa nadbubrežne žlijezde. Sinteza, metabolizam, regulacija sekrecije. Glukokortikosteroidi, uticaj na metabolizam. Hipo- i hiperkortizolizam

Istorija Kazahstana, 6. razred, ispitni testovi

Odgovori na KSE

Koncepti moderne prirodne nauke (KSE). Prirodna nauka. Sistem prirodnih nauka. Metode naučnog saznanja. Organizacija materije, prostor i vrijeme. Geologija

Naučno-istraživački rad

Organizacija naučnoistraživačkog rada na najvišem početnom nivou. Koncept nauke i normativne regulative. Metodološka zasjeda naučnih rezultata

finansije. Sažetak

Bilješke sa predavanja za predmet Finansije - kompletno. Ruska Federacija. Tržište zemljišta. BDP i GNP.

Instrumenti državne regulacije privrede

Test. u disciplini "Sigurnost života" na temu: "Opekotine i promrzline: simptomi, klasifikacija i prva pomoć"