Ф2-осень2024 (2)

1.

2.

3.

Регуляция метаболических процессов
Метаболический путь — ряд последовательных
превращений вещества (б/х реакций) в организме
E3
А
В
E1
D
С
E2
E4
H
F
E5
Для каждого метаболического пути характерна
определенная локализация в организме и внутри
клетки

4.

/кофактора
!!! Знать, что такое ключевые (регуляторные) ферменты!!!

5.

6.

Способы регуляции каталитической активности
ферментов (Е):
❖аллостерическая регуляция – регуляторы(эффекторы), например,
промежуточные метаболиты или конечные продукты б/х реакций
присоединяются к аллостерическому центру Е;
❖обратимая ковалентная модификация Е - ковалентно присоединяются
(отщепляются) определенные функциональные группы: остатки фосфорной
кислоты – фосфорилирование/дефосфорилирование, метильной группы –
метилирование, АМФ – аденилирование и т.п.).
❖белок-белковое взаимодействие (путем присоединения регуляторного белка
или ассоциация/диссоциация);
❖частичный (ограниченный) протеолиз.
! При этом в одном метаболическом пути (б/х процессе) отмечается несколько
способов регуляции активности ключевых ферментов и они могут быть
взаимосвязаны.
!!! Внимание!!! Для всех этих способов уметь дать пояснение, привести
примеры со схемами или рисунками.

7.

(В случае, когда фермент состоит из одной субъединицы –
1 полипептидной цепи)
Знать, что
такое
изменение
конформации
Е (от слова
«форма»)
Изменяется конформация активного
центра фермента, и он становится
недоступен для субстрата
Изменяется конформация активного
центра фермента, и он становится
доступен для субстрата

8.

Аллостерическая регуляция, когда фермент состоит из
I - ингибитор
нескольких субъединиц
А - активатор

9.

Регуляция по принципу обратно отрицательной связи –
концентрация конечного продукта (или промежуточных
метаболитов) подавляет активность ключевых ферментов.

10.

11.

12.

Белок-белковое взаимодействие
1. Активация путем присоединения регуляторного белка
Регуляторный
белок
Неактивный
фермент
Активный
фермент
2. Регуляция путем ассоциации-диссоциации протомеров
ассоциация
Неактивный
(активный)
фермент
диссоциация
Активный
(неактивный)
фермент

13.

1. Активация путем присоединения регуляторного белка
Гормоны, например,
адреналин
рецептор
Рецептор (белок) под действием сигнала
меняет свою конформацию и действует на
G-белок, от которого отсоединяется
альфа –субъединица, активирующая
аденилатциклазу.

14.

(ВЖК – высшие жирные кислоты)

15.

16.

КОВАЛЕНТНАЯ
МОДИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ
Пример фосфорилирования-дефосфорилирования
фермента

17.

Одни ключевые ферменты б/х процессов таким образом активируются,
а ферменты противоположных процессов ингибируются, что экономит
ресурсы нашего организма.

18.

Фосфорилирование-дефосфорилирование
Привожу несколько вариантов этого способа регуляции – сами
выбирайте, какой вам понятнее.

19.

20.

ЧАСТИЧНЫЙ (ОГРАНИЧЕННЫЙ) ПРОТЕОЛИЗ
Ряд ферментов синтезируются в виде предшественников (проферментов),
например, протеолитические ферменты (подумайте, почему?).
Поступая в определенный орган или ткани, они подвергаются частичному
(ограниченному) протеолизу и становятся активными.

21.

Ингибирование
Обратимое
Конкурентное
Неконкурентное
Необратимое
Специфическое
Неспецифическое
Уметь пояснить, что такое обратимое и необратимое
ингибирование!!!
Уметь рисовать графики конкурентного и неконкурентного
ингибирования.
Привести примеры всех видов ингибирования и пояснить.

22.

23.

24.

Конкурентное ингибирование

25.

Неконкурентное обратимое ингибирование.
Ингибиторы этого типа не родственны по своей структуре субстрату
данного фермента; в образовании комплекса с ингибитором участвует в этом
случае не активный центр фермента, а какая-нибудь другая часть его молекулы.
Это не препятствует соединению субстрата с ферментом, но делает невозможным
катализ. С повышением концентрации ингибитора скорость реакции все более
снижается.

26.

Неконкурентное ингибирование

27.

Необратимые специфические ингибиторы ковалентно связыватся или
разрушают определенную функциональнозначимую группу активного центра
фермента (в данном случае – серина, поэтому являются специфическими
ингибиторами «сериновых» ферментов)
Пример: фторфосфаты - нервнопаралитические яды):

28.

Действие зарина

29.

Необратимое неспецифическое ингибирование
Ингибиторы - сероводород, соли свинца, серебра,
ртути. Эти вещества связываются с ферментом вне
активного центра, с любыми свободными
радикалами, например, с -SH цистеина.

30.

ИЗОФЕРМЕНТЫ
ВСЕГДА БЕЛКИ С
ЧЕТВЕРТИЧНОЙ СТРУКТУРОЙ
ОБЩИЕ
СВОЙСТВА
КАТАЛИЗИРУЮТ
ОДНУ И ТУ ЖЕ
РЕАКЦИЮ
РАЗЛИЧИЯ
1. РАЗНАЯ ПЕРВИЧНАЯ
СТРУКТУРА
2. РАЗНЫЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
(ИЭТ, ЭФ ПОДВИЖНОСТЬ,
КМ, ОПТИМУМ рН И ДР.)
3. РАЗНАЯ ТКАНЕВАЯ
ЛОКАЛИЗАЦИЯ

31.

ПРИМЕР ИЗОФЕРМЕНТА
ЛактатДеГидрогеназа (ЛДГ)
ЛДГ1
М
Субъединица мышечного типа
Н
Субъединица сердечного типа
ЛДГ2
ЛДГ3
ЛДГ4
ЛДГ5

32.

Изоферменты креатинкиназы (КК)
Головной мозг
Сердце
Скелетные
мышцы