Файл: Fermentter-Now.doc

Ферменттерді медицинада қолдану үш негізгі бағыттармен (энзимопатия, энзимодиагностика, энзимотерапия) айқындалады.

Энзимопатия — деп ферменттердің мүлде болмауы немесе оның активтілігінің күрт төмендеуінің нәтижесінде ағзадағы өтетін метаболиттік процесстің бұзылуынан болған ағзадағы патологиялық қалыпты айтады. Энзимопатия туындау жолдарына байланысты екі үлкен топқа бөлінеді:

1. Тұқымқуалаушы энзимопатия, (бірінші ретті);

2. Жүре пайда болған, (екінші ретті).

Себебіне қарай тұқымқуалаушы энзимопатияны үш топқа бөледі:

а) ферменттердің біреуінің немесе бірнеше түрлері жетіспеушілігі;

б) ферменттердің бір немесе бірнеше топтарының жетіспеушілігі;

в) ферменттердің бір немес бірнешеуінің құрылысының өзгеруі нәтижесінде.

Мысалы, лактаза жетіспеушілігі гемолиттік анемия, гемофилияға әкеледі.

Жүре пайда болған энзимопатия — бұл ағзадағы белгілі бір мү­шенің патологиялық процессінің нәтижесінде пайда болған фермент жетіспеушілігі болып табылады. Олар үш топқа бөледі:

1. Токсикалық энзимопатия (уланудың нәтижесінде);

2. Алиментарлық энзимопатия;

3. Нейро-гуморальды энзимопатия.

Токсикалық энзимопатия себептеріне байланысты келесі топтарға бөлінеді:

а) фермент активтілігінің төмендеуіне байланысты;

б) белок биосинтезінің фермент әсерін спецификалық төмендетуіне байланысты;

в) белок биосинтезінің фермент әсерінің бейспецификалық тө­мен­де­туіне байланысты.

Алиментарлы — бұл белгілі бір уақытта берілетін тағамдық ра­ционның құрамдық катынасының бұзылуынан пайда болады. Алиментарлы энзимопатия келесі себептерге тығыз байланысты:

а) тағамдағы витаминдердің тапшылығына (авитаминоз);

б) микроэлементтердің тапшылығына;

в) тағамдағы белоктың тапшылығына (белоктық аштық).

Нейрогуморальдық реттелудің бұзылуынан болатын энзимопатия не­гізінен торшадағы процесстердің өзгеруіне тікелей жүйке қызметі мен гор­мональдық қызметтің сәйкестігінің бұзылуы және кейбір гормон бөлуші ұлпалардың қызметінің бұзылуына тіккелей байланысты болады.

Токсикалық энзимопатия экология әсерлерінен, кейбір дәрілік пре­параттардың әсерлерінен туындайды. Бұл улы заттардың әсерінен фер­менттің белоктық бөлігінің конформациясын өзгертуі арқылы жүретін процесс. Мысалы, антихолинэстеразалық әсер көрсететін ингибитор мен субстратқа ұқсас құрылысты диизопропилфторфосфатты жатқы­зуға болады.

Сонымен бірге, кейбір антибиотиктер де (актиномицин Д, пуромицин, хлорамфеникол және т.б.) белок синтезінің белгілі бір стадияларын тежейді. Афлотоксиндер де канцерогендік әсер беретін улы зат­тарға жатқызылады.

Энзимологияның қазіргі кезендегі ғылыми жетістіктері көптеген аурулардың дамуы механизмдерін түсінуге ықпал жасайды және прак­тикалық медициналық энзимодиагностика, энзимо-, коэнзимотерапия бөлімдерінің кең қолданылуына жағдай жасады.

Энзимодиагностика. Қазіргі заманғы клиникалық биохимия ұлпа­лардың, торшалардың, биосұйықтықтардың ферменттерінің активтілі­гін анықтаудың әртүрлі тәсілдерін кең қолданады. Бұл ағзаның диагностикасы үшін аса маңызды және көптеген аурулардың дамуының механизмі мен дифференциалды диагностикасы үшін ыңғайлы әдіс­терді береді.

Энзимодиагностика тәсілдері екі түрлі аспектіге бөлінеді:

1. Лабораториялық диагностикада ферменттерді аналитикалық реагент ретінде пайдалану. Бұл жолдар арқылы глюкозаны, этанолды, зәр қышқылын және т.б. анықтауға болады. Анықтау кезінде иммобилденген ферменттерді (ферменттер ерітілген күйде болады) мембранамен байланысқан ферменттерді пайдаланады. Олар биохимиялық автомат­тардың құрам бөліктеріне жатады.

2. Биологиялық материалдардағы ферменттердің активтілігін анықтау.

Энзимодиагностиканың теориялық негізіне ферменттердің ағзадан тысқары болғанда активтілігін тежеуі, субстраттық талғамдылық пен әсер ету талғамдылықтарының тежелуі жатқызылады. Торшалардың әр­түрлі мүшелері, ұлпалары мен органеллалары ферменттік және изоферменттік спектрлерімен сипатталады. Сонымен бірге кейбір ауруларда фермент активтілігінің өзгерісінің патогенетикалық өзгеруі де байқалады.

Әртүрлі мүшелерге әртүрлі ферменттік құрамы тән болғандықтан, оларды, мүшеспецификалық ферменттер ретінде қарастыруға болады. Сондықтан, сол мүшелерге тән ферменттік өзгерісті анықтаған соң бір науқастың бауырының зақымдалғанын, ал келесі науқастың басқа бір мүшелерінің бұзылатынын анықтауға болады. Және бұл клиникалық белгілерінсіз ақ түсініксіз диагнозды анықтауға мүмкіндік береді.

Энзимодиагностика өте сезімтал және ауруды ерте анықтауға ықпал жасайтын ерекше әдіс. Биологиялық материал ретінде қан, зәр, слекей, асқорыту сөлдері, пунктаттар, биоптаттар пайдаланылады.

Әртүрлі ауруларда фермент активтілігінің өзгеруімен бірге, белгілі бір мүшеге жатпайтын ферменттің, зақымданған торшалардан шығып, басқа ұлпа мен мүшелерден табылуы байқалады. Қанның ферменттік спектрін зерттегенде келесі өзгерістер байқалған: 1) қанда қалыпты жағдайда тұрақты түрде кездесетін ферменттердің активтілігінің тө­мендеуі және мөлшерінің көбеюі; 2) гистогематикалық кедергі өткіз­гіштігі бұзылуы себебінен сау ағзаның қанында кездеспейтін фер­менттің пайда болуы. Бауыр ауруларында қанда фруктозо-1-фос­фа­тальдолазаның, глюкозо-6-фосфатазаның, гистидазаның, уро­ки­на­за­ның концентрациясының жоғарлауы байқалады.

Жүрек ауруларының диагностикасы үшін қан сарысуында лактатдегидрогеназаны, глутамат-АлАТ-ты, глутамат-АсАТ-ты анықтау өте маңызды. Миокард инфарктісінде торшалардың көп мөлшерінің өлуі себебінен және торша мембранасы бұзылуы себебінен жоғарыда атал­ған ферменттер қанға өтетіндігі белгілі болады.

Трансплантацияда, мүшелерді ауыстырып салғаннан кейін болатын ферменттік өзгерістер де белгілі. Егер, ағза өзіне салынған мүшені қабылдамаса γ-глутаминтрансфераза ферменті активтілігінің жоғар­лауы байқалады.

Энзимотерапия және коэнзимотерапия — ферменттерді, оның құрамдық бөліктерін белгілі бір ауруларға қарсы емдеу құралы ретінде қолданудың әдістері мен тәсілдері, механизмінің негізін қалайды. Қа­зіргі кезеңде көптеген ферменттер ауруға қарсы дәрілік препарат ретінде кең қолданылады. Мысалы, асқорытуды жақсарту үшін асқа­зан сөлі құрамындағы пепсиннің мөлшерлерінің төмендеуінен болатын асқазан ауруларында, фистал, мезим препараттарын емдеу үшін қол­данады (орынбасушы терапия әдісі). Ұйқы безінің жұмысының жетіс­пеушілігінде оның протеолиттік ферменттері трипсин, химотрипсин ферменттері және ұйқы безінің құрғатылған сөлі панкреатин (липаза, амилаза, трипсин ферменттері қоспасы), химопсиндерді (химотрипсин, трипсин қоспасы) емдеуде қолданады. Трипсин жараның бетінен трофикалық жаралардан өлген ұлпалардан тазарту мақсатында және күйгенде емдеу үшін, қою секреттерді, экссудаттарды қан ұйымаларын сұйылту үшін және ісікке қарсы препарат ретінде қолданады. Мүйізді ірі қаралардың ұйқы безінен бөлінген коллагеназа, рибонуклеаза ферменттік препараттары да ісікке қарсы қолданылады. Буын ауруларын емдеуде гиалуронидазаны (лидаза немесе ринидаза, препараты түрін­де), гиалурон қышқылының гидролизін үдететін, мүйізді ірі қараның ұрық безінен алынған ферментті қолданады.

Қан тамырларының тромбозасын (бітелуін) емдеуде тромбаны ері­ту арқылы тромболиттік ферменттерді фибринолизин, тромболитин (трипсин мен гепарин комплексі) қолданылады.

Дезоксирибонуклеаза (ДНҚ-аза) (мүйізді ірі қараның ұйқы безінен бөлінген) деполимерлендіруге және іріңді сұйылтуға қабілетті және көздің вирустық ауруларын, коньюнктивитті емдеуде вирустық нуклеин қышқылдарының ыдырауын тездету үшін қолданады.

Аспарагиназа лейкозаның (ақ қан қатерлі ісігі) кейбір формаларын емдеуге қолданады. Аспарагин лейкозалық торшада синтезделмейтін­діктен, оны қан плазмасынан алады. Сондықтан науқастың қанына аспарагиназаны қосқанда қан плазмасындағы аспарагин ыдырайды да лейкоз торшасына қажетті аспарагин құрамды белок синтезделмейді, тоқталады, торша өледі.

Емдеу препараты ретінде кейбір коферменттер де кең қолданы­луда. Мысалы, пирожүзім қышқылын және α-кетоқышқылдардың тотығып декарбоксилденуі процессіне қатысатын коферменттер кокарбоксилаза (тиаминпирофосфат) және липой қышқылы көмірсулар алмасуын жақсартумен бірге бірнеше ауруларда (атеросклероз, бауыр зақымдалулары, ацидозда, қан айналысы жетіспеушілігінде) айқын эффект көрсетеді.

Қазіргі кезде витаминдер олардын коферменттік формалары да рибофлавин, рибофлавинмононуклеотид, никотинамид, кальций пантотенаты, пиридоксин, цианкобаламин препараттары түрінде ауруды емдеу үшін кең қолданылуда.

II. СҰРАҚТАР МЕН ТАПСЫРМАЛАР

1. Энзимологияның дамуына кімдер, қандай ғылыми еңбектері ар­қылы ықпал етті?

2. Ферментті және ферментсіз катализдің ортақ және ортақ емес ерекшеліктері неде? Катализдік реакцияның жай реакциядан айырма­шылығы неге байланысты?

3. Ферменттік реакциялардың сандық сипаттамары.

4. Ферменттің құрылысы туралы не білесіз?

5. Ферменттің қызметтік ұйымдары туралы не білесіз?

6. Ферменттің субстратты танып білуі ерекшелігі неге негізделеді? Оның түрлері, мысалдары.

7. Ферменттердің әсерінің кинетикалық негіздері (Михаэлис-Мен­тен теңдеуінің маңызы).

8. Фишер мен Кошленд гипотезалары қандай ферменттердің әсер­лесуінің қандай қасиеттеріне негізделген?

9. Ферменттердің активті, активсіз қалыптарының реттелуінің, механизмдері және түрлері туралы не білесіз?

10. Фермент активтілігінің реттелуі механизмдерінің әдістерін медицинада және тұрмыста қолданудың мысалдарын келтіріңіз.

11. Ферменттердің аталуы және жіктелуі.

12. Энзимопатия (тұқымқуалаушы аурулар себептері, түрлері).

13. Энзимодиагностика туралы жалпы түсінік.

14. Энзимотерапия (клиникада энзимдерді қолдану мысалдары).

15. Тікелей реакцияны катализдейтін ферменттің активтену орта­лығы, кері бағыттағы реакцияны катализдеуге сәйкес келе ме? Жауа­быңызды негіздеңіз.

16. Арасындағы айырмашылықтарын келтіріңіз:

а) гидролаза мен гидротазаның; б) фосфатаза мен фосфорилазаның; в) экзопептидаза мен эндопептидазаның; г) пепсин мен катепсиннің; д) трипсин мен трипсиногеннің.

III. ФЕРМЕНТТЕР ТАРАУЫН МЕҢГЕРУГЕ АРНАЛҒАН ТЕСТ.

Теориялық тақырыптан алынған білімді тексеру және бақылауға арналған тест оқулықта берілген материалдың әрбір бөлімін қамтиды. Құрастырылу жолы бойынша қазіргі кездегі жоғары оқу орындарында қабылданған тест талаптары негізінде жасалған. Тест сұрақтары күрделілігі бойынша келесі үш денгейде құралды:

1. №1- деңгей – қарапайым тест. Олар тек белгілі бір түсініктерді дұрыс тұжырымдауға арналған;

2. №2- деңгей – күрделі тест. Олардағы анықтама, түсініктер, механизмдер мен құбылыстардың берілуінің белгілі бір бөлігі тест сұрағының негізгі бөлімінде, ал келесі толықтырушы негізгі анықтама (жауап) төменгі жағында беріледі. Жауаптар 5 түрлі біріне бірі ұқсас, бірақ нақты, түрде сәйкес келмейтін 4 бұрыс жауаптан және бір дұрыс жауаптан тұрады;

3. №3- деңгей – өте күрделі тест. Құрастырылу формасы №2- деңгейге ұқсас. Тек бір жағдайда дұрыс жауап бірнешеу болуы мүмкін. Ал екінші жағдайда сөйлем бір түсінікті құрайтын екі анықтамадан немесе ситуациялық тапсырмадан тұрады. Жауап логикалық анализ жасаудың нәтижесінде ғана дұрыс берілуі мүмкін.

ЕСКЕРТУ: тесттердегі дұрыс жауаптар “+” таңбасымен, ал бұрыс жауаптар “-” таңбасымен белгіленеді.

1- бөлім

№ 1 Деңгей

?

Барлық ферменттер–белоктар:

+ дұрыс

- қате

?

Барлық белоктар –фермент:

- дұрыс

+ қате

?

Ферменттер– биологиялық катализатор:

+ дұрыс

- қате

?

Ферменттер–биологиялық ингибитор:

- дұрыс

+ қате

?

Ферменттік реакция нәтижесінде өнім түзіледі:

+ дұрыс

- қате

?

Ферменттік реакция нәтижесінде субстрат түзіледі:

- дұрыс

+ қате

?

Ферменттік реакцияда өнім пайдаланылады:

- дұрыс

+ қате

?

Ферменттік реакцияда субстрат пайдаланылады:

+ дұрыс

- қате

?

Тірі ағзада өтетін барлық реакциялар ферменттік–болып табылады:

+ дұрыс

- қате

?

Барлық бір компонентті ферменттер– жай белоктар:

+ дұрыс

- қате

?

Барлық бір компонентті ферменттер– күрделі белоктар:

- дұрыс

+ қате

?

Барлық екі компонентті ферменттер– жай белоктар:

- дұрыс

+ қате

?

Барлық екі компоннетті ферменттер– күрделі белоктар:

+ дұрыс

- қате

?

СИ жүйесіндегі фермент активтілігінің шамасы болып табылады:

- г/л

+ кат/л

- мг %

- мкмоль/л

- мг/тәу

?

Апофермент –бұл ферменттің белоктық бөлігі:

+ дұрыс

- қате

?

Апофермент –бұл ферменттің белоксыз бөлігі:

- дұрыс

+ қате

?

Кофактор –бұл ферменттің белоктық бөлігі:

- дұрыс

+ қате

?

Кофактор –бұл ферменттің белоксыз бөлігі:

+ дұрыс

- қате

?

Изофермент бір субстратқа әсер етедІ және оны бір өнімге айналдырады:

+ дұрыс

- қате

?

Изофермент бір субстратқа әсер етеді және оны әртүрлі өнімге

айналдырады:

- дұрыс

+ қате

?

Изофермент бір субстратқа әсер етеді және оларды әртүрлі субстраттарға айналдырады:

- дұрыс

+ қате

?

Кез–келген ферменттік реакция үш этапта атқарылады:

+ дұрыс

- қате

?

Кез–келген ферменттік реакция бір этапта атқарылады:

- дұрыс

+ қате

?

Кофактор простетикалық топ немесе кофермент түрінде берілуі мүмкін:

+ дұрыс

- қате

?

Фермент - бұл:

+ белок табиғатты биокатализатор

- белок емес табиғатты биокатализатор

- витаминдердің алғызаттары

- бейорганикалық катализатор

?

Ферменттік реакцияның субстраты - бұл:

+ фермент әсерінен өнімге айналатын зат

- бейорганикалық катализатор әсерінен өнімге айналатын зат

- метаболизм процессінде витаминге айналатын зат

- фермент активтілігін жоғарлататын зат

- фермент активтілігін төмендететін зат

?

Ферменттік реакцияның өнімі - бұл:

- катализатор әсерінен реакцияға түседі

- фермент әсерінен химиялық өзгеріске түседі

+ субстраттан фермент әсерінен түзілетін зат

- метаболизм процессінде витаминге айналатын зат

- фермент активтілігін өзгертеді

?

Ферменттердің сандық сипаттамасы негізіне жатқызылады:

- ферменттердің термиялық тұрақтылығы

- ферменттердің термиялық лабилділігі

- ферменттер амфотерлілігі

+ ферменттердің химиялық реакцияны үдетушілік қабілеті

- ферменттердің химиялық реакцияны тежеушілік қабілеті

?

Ферменттер активтілігі бағаланады:

+ уақыт аралығында өнімнің мөлшері жоғарлауы бойынша

- субстраттың уақыт аралығында мөлшері жоғарлауы бойынша

- өнімнің уақыт аралығында мөлшерінің азаюы бойынша

?

Фермент активтілігі бағаланады:

- уақыт аралығында өнімнің мөлшерінің азаюы бойынша

- субстраттың уақыт аралығында мөлшері жоғарлауы бойынша