Этапы ферментативного катализа. Ингибиторы ф ерментов. Значение ферментов в медицине

Этапы ферментативного катализа. 1-й. Ориентировочная сорбция субстрата на активном центре фермента с образованием обратимого E-S комплекса (фермент-субстратного). Происходит взаимодействие адсорбционного центра фермента с молекулой субстрата, и субстрат подвергается конформационной перестройке за счет возникновения слабых типов связей с адсорбционным центром фермента. В результате молекула субстрата подается на каталитический центр в наиболее удобном для него положении. 2-й. Химические превращения молекулы субстрата в составе фермент-субстратного комплекса с образованием комплекса фермента с химически преобразованным  субстратом. Разрываются одни ковалентные связи и возникают новые. Поэтому этот этап протекает значительно медленнее, чем 1-й и 3-й этапы, и его скорость определяет скорость всей ферментативной реакции в целом. 3-й. Десорбция готового продукта из его комплекса с ферментом. Протекает легче, чем 2-й. Как и 2-й этап, необратим. Исключение — обратимые ферментативные реакции.

Ингибиторы ферментов — вещества, замедляющие ферментативные реакции.

Классификация ингибиторов:

I. а) специфические — способны к специфическому взаимодействию с функциональными центрами ферментов;

б) неспецифические — различные неспецифические физические, физико-химические, химические воздействия, обычно вызывающие денатурацию белка-фермента (высокие температура или давление, некоторые виды облучения, действие сильных кислот или щелочей, солей тяжелых металлов).

II. а) необратимые — прочно связываются с ферментом ковалентными связями, и фермент теряет активность навсегда; б) обратимые — связываются с ферментом слабыми типами связей и при определенных условиях могут от него отделяться.

III. а) конкурентные; б) неконкурентные.

Медицинская энзимология развивается по трем направлениям: энзимология, или ферментопатия; энзимодиагностика; энзимотерапия.

Энзимология, или ферментопатия. Некоторые болезни человека, особенно генетически обусловленные наследственные заболевания, связаны с недостатком или полным отсутствием ферментов в тканях:

- ферментопатии обмена аминокислот (фенилкетонурия, альбинизм);

- ферментопатии обмена углеводов (болезнь Гирке, болезнь Херса, агликогеноз);

- ферментопатии обмена липидов (болезнь Ниман-Пика, болезнь Вольмана).

Энзимодиагностика — использование ферментов для количественного определения глюкозы, белка и многих других веществ в крови, моче. Активность многих ферментов и изоферментов исследуют для диагностики многих заболеваний. Например, при диабете в крови повышена активность амилазы, липазы, трипсина.

Энзимотерапия — использование ферментов в качестве лекарственных средств. Например, пепсин, трипсин используют для обработки ран, лидазу — для растворения рубцов и сгустков крови.