Михаил Ермолаев - Биологическая химия

Гликогенозы характеризуются снижением активности ферментов, катализирующих распад и превращения в организме гликогена. В результате печень, мышцы и другие органы переполнены гликогеном, а организм испытывает недостаток в одном из основных энергетических продуктов.

Ферментопатии могут быть токсического или алиментарного происхождения. В первом случае развитие заболеваний связано с избирательным угнетением отдельных ферментных систем различными ядами или токсинами. Алиментарные ферментопатии вызываются недостаточным снабжением организма веществами, поступающими с пищей и необходимыми для синтеза ферментов. К ним относятся недостаток белка в суточном рационе, гипо- и авитаминозы, снижение уровня минеральных веществ и т. д. Изучение данных вопросов способствует пониманию механизма развития многих заболеваний.

Большое место принадлежит ферментам в диагностике заболеваний. Исследования последних лет обнаружили избирательные нарушения ферментной активности при многих болезнях. Особое значение при этом имеет изучение ферментного состава крови, который весьма постоянен в здоровом организме. Поэтому повышение или снижение активности ферментов крови, а также появление в крови ферментов, в норме в ней отсутствующих, служит убедительным диагностическим показателем определенных изменений в организме. Особенностями ферментной диагностики являются высокая специфичность и возможность определения отклонений на ранних стадиях заболеваний. Так, определенная форма щелочной фосфатазы считается органоспецифичной для костной ткани, трипсин и химотрипсин — для поджелудочной железы и т. д. Острые гепатиты характеризуются резким повышением в крови глютаматаминотрансферазы, а инфаркт миокарда — лактатдегидрогеназы.

Диагностическая роль ферментов приобретает еще большее значение в связи с применением микро- и улырамикро-методов определения активности ферментов. Эти методы позволяют в одной капле крови определить до 10-15 ферментов. Эти методы находят широкое применение в клинике и особенно в педиатрии.

Существенное значение имеет использование ферментов в качестве лечебных препаратов. Так, трипсин применяется наружно для очистки гнойных ран, при ожогах для ускорения их заживления. Внутримышечное введение трипсина дает положительный результат при тромбофлебитах, остеомиелитах, гайморитах как противовоспалительное средство. Лизоцим нашел применение при лечении послеродовых воспалений, конъюнктивитов (воспалений конъюнктивы глаза), болезней носоглотки. Пепсин, липаза, амилаза, панкреатин многие десятилетия назначаются при недостаточности секреторной функции соответствующих отделов пищеварительного тракта. Фибринолизин рекомендуется для рассасывания тромбов сосудов. Ряд коферментов: тиаминпирофосфат, коэнзим А, АТФ и другие — также нашли применение в клинике.

Развитие фармакологии на современном этапе основано также на изучении ферментов. Это связано с тем, что разработка и получение высококачественных лекарственных препаратов против определенных заболеваний имеет в своей основе создание структурных аналогов субстратов, необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов. Введение в организм человека структурных аналогов субстратов, безвредных для него, приводит к конкурентному торможению деятельности ферментов микроорганизмов, вызывающих заболевание. Так, для жизнедеятельности кокковых форм микробов необходима парааминобензойная кислота. Ее структурный аналог — сульфаниламидные препараты — включается в обменные процессы этих микробов и способствует их гибели. Никотиновая кислота необходима для развития туберкулезных бацилл, а ее структурный аналог — гидразид изоникотиновой кислоты — фтивазид — является эффективным средством лечения туберкулеза.

При изыскании новых лекарственных препаратов для данного заболевания ученые выясняют, какие из ферментных систем микробов являются для них жизненно важными и определяют субстраты, специфичные для этих ферментов. Затем создают синтетические структурные аналоги этих субстратов, которые были бы безвредными для человека. Именно такие препараты являются наиболее эффективными.

Все изложенное выше подтверждает важность изучения ферментов и их использования для медицинской практики.

1. Что такое ферменты?

2. Какова химическая природа ферментов?

3. Дайте определение катализа.

4. Что такое энергетический барьер, энергия активации?

5. В чем отличия действия ферментов от других типов катализаторов?

6. Какое сходство и какие различия между витаминами и ферментами?

7. Назовите важнейшие свойства ферментов.

8. При какой температуре ферменты проявляют максимальную активность (20°, 40 или 80°)?

9. При каком значении рН проявляют оптимум активности пенсий, амилаза (рН 2,0; 5,0; 7,0; 9,0).

10. Почему при рН 3,5 трипсин неактивен?

11. Укажите виды специфичности активности ферментов.

12. Какие факторы влияют на каталитическую активность ферментов?

13. Что такое активаторы ферментов? Приведите примеры.

14. Дайте определение понятию "ингибиторы ферментов".

15. Назовите виды торможения активности ферментов.

16. Что лежит в основе механизма действия ферментов?

17. Что такое "активный" центр фермента?

18. Какие ферменты называются простыми, сложными? Приведите примеры.

19. Какие известны коферменты?

20. Что лежит в основе классификации ферментов?

21. Какое значение имеют ферменты в диагностике, патогенезе и лечении заболеваний? Приведите примеры.

22. Дайте определение наследственным заболеваниям. Какова причина их возникновения?

23. Какова сущность ферментного действия лекарственных веществ?

Одной из систем, регулирующих обмен веществ в организме, является гормональная система , которая включает действие всех эндокринных желез — желез внутренней секреции. Процесс выделения вырабатываемых тканью веществ непосредственно в кровоток называется внутренней секрецией. Клетки эндокринных желез продуцируют особые вещества, называемые гормонами (гормон в переводе с греч.- возбуждаю, стимулирую).

Гормоны— это биологически активные вещества различной химической природы, которые в незначительных дозах оказывают на организм очень сильное действие.

Механизм действия гормонов изучен пока еще недостаточно. Имеющиеся данные указывают, что некоторые гормоны — АКТГ, глюкагон, адреналин, инсулин — проявляют свое действие путем влияния на активность ферментов. В связи с этим воздействие гормонов на организм отличается крайней разносторонностью. Процессы обмена веществ, роста, полового развития, защитные и приспособительные функции организма находятся под контролем желез внутренней секреции. Существует тесная взаимосвязь между гормональными (гуморальными) и нервными регуляторными механизмами организма. И те и другие в свою очередь контролируются корой головного мозга.