Раздел 2. Кинетика и термодинамика

Содержание

• Учебное пособие
• Раздел 1. Структура и свойства ферментов
• Инженерная энзимология. Иммобилизованные ферменты. Новые пути практического использования ферментов. Применение ферментов в промышленности, сельском хозяйстве, медицине
• Принцип классификации ферментов. Классы ферментов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы. Основные положения систематической и тривиальной номенклатуры ферментов
• Способы количественного выражения активности ферментов. Единицы активности. Удельная и молекулярная активность
• Методы определения активности ферментов: колориметрический, спектрофотометрический, флуориметрический, манометрический, биолюминесцентный и др.
• Прямой и непрямой оптический тест Варбурга. Расчет ферментативной активности при определении по конечной точке и при кинетическом определении
• Лекция 1.2 выделение и очистка ферментов
• Разрушение клеток и экстракция белков
• Тепловая денатурация
• Осаждение белков
• Гель-фильтрация
• Разделение белков путем адсорбции
• Выбор ионообменника
• Элюция адсорбированного белка
• Аффинная хроматография
• Гидрофобная хроматография
• Металлохелатная аффинная хроматография
• Высокоэффективная жидкостная хроматография
• Электрофорез
• Изоэлектрическое фокусирование
• Капиллярный электрофорез
• Двумерные системы электрофореза
• Кристаллизация белков
• Лекция 1.3 уровни структурной организации ферментов
• Многостадийный процесс образования пространственной структуры белка
• Механизмы регуляции процесса сворачивания полипептидной цепи внутри клетки
• Ферменты, участвующие в фолдинге белка
• Специальные белки, увеличивающие эффективность сворачивания полипептидной цепи в нативную конформацию
• Посттрансляционная модификация белка
• Роль доменов в пространственной организации молекул ферментов
• Увеличение числа доменов в ферменте и усложнение взаимодействий между ними
• Роль доменов в формирование активного центра фермента
• Роль доменов в регуляции ферментативной активности
• Роль доменов в связывание ферментов с мембранами
• Полифункциональные ферменты
• Бифункциональные ферменты, катализирующие реакции одного метаболического пути
• Бифункциональные ферменты, катализирующие противоположно направленные реакции
• Лекция 1.4 Кофакторы ферментов и их роль в катализе Коферменты, простетические группы, ионы металлов
• Классификация кофакторов
• Функции кофакторов
• Кофакторы окислительно-восстановительных процессов Никотинамидные кофакторы
• Кофакторы переноса групп Коферменты – производные пиридоксина
• Кофакторы процессов синтеза, изомеризации и расщепления с-с связей Биотин
• Роль металлов в функционировании ферментов
• Лекция 1.5. Топография активных центров простых и сложных ферментов
• Методы изучения активных центров ферментов
• Раздел 2. Кинетика и термодинамика
• Ферментативных реакций
• Лекция 2.1.
• Кинетика химических реакций
• Скорость химической реакции
• Основной постулат химической кинетики ‒ закон действия масс
• Реакции нулевого порядка
• Реакции первого порядка
• Реакции второго порядка
• Реакции третьего порядка
• Уравнения односторонних реакций 0-го, 1-го и 2-ого порядка
• Реакции нулевого порядка
• Реакции первого порядка
• Реакции второго порядка
• Молекулярность элементарных реакций
• Методы определения порядка реакции
• Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнения Вант-Гоффа и Аррениуса.
• Катализ
• Лекция 2.2. Стационарная кинетика ферментативный реакций
• Уравнение Михаэлиса-Ментен
• Характеристика кинетических констант
• Методы определения Км и Vmax
• Лекция 2.3. Ингибиторы ферментов.
• Конкурентное ингибирование
• Неконкурентное ингибирование
• Бесконкурентное ингибирование
• Смешанный тип ингибирования
• Субстратное ингибирование
• Методы определения константы ингибирования. Метод Диксона
• Лекция 2.4 Ферменты, не подчиняющиеся кинетике Михаэлиса-Ментен
• Методы определения коэффициента Хилла
• Раздел 3.Механизмы ферментативного катализа
• Сущность явления катализа
• Стадии образования фермент-субстратного комплекса
• Природа сил, стабилизирующих различные конформационные состояния ферментсубстратного комплекса
• Электростатические взаимодействия
• Водородные связи
• Вандерваальсовы взаимодействия
• Гидрофобные взаимодействия
• Факторы, определяющие эффективность и специфичность ферментативного катализа
• Физико-химические механизмы ферментативного катализа
• Лекция 3.2
• Механизм действия гидролаз на примере карбоксипептидазы а
• Связывание субстрата карбоксипептидазой а
• Работы Липскомба с сотрудниками по установлению молекулярного механизма действия кпа
• Методы для изучения механизма действия ферментов
• Лекция 3.3 Специфичность – уникальное свойство ферментов
• Относительная или групповая специфичность действия
• Абсолютная специфичность действия
• Стереоспецифичность ферментов
• Концепция стерического соответствия «ключ-замок»
• Концепция индуцированного соответствия
• Раздел 4. Контроль активности ферментов лекция 4.1. Ферменты в клетке и организованных системах
• Распределение ферментов в клетке
• Ферменты, присутствующие в ядре
• Ферменты митохондрий
• Лизосомальные ферменты
• Ферменты эндоплазматического ретикулума
• Ферменты, локализованные в цитозоле
• Мембранные ферменты
• Уровни структурной организации ферментов в клетке
• Мультиферментные комплексы
• Пируватдегидрогеназный комплекс
• Мультиферментные конъюгаты
• Метаболоны
• Лекция 4.2 Изостерические и аллостерические механизмы регуляции активности ферментов
• Изостерическая регуляция
• Изоферменты
• Лекция 4.3 ковалентная модификация ферментов и ее типы
• Лекция 4.4
• Регуляция количества ферментов в клетке
• Контроль количества ферментов в клетке – процесс, зависящий от соотношения скоростей их биосинтеза и деградации.
• Время полужизни различных ферментов
• Фермент
• Аминокислоты
• Биосинтез ферментов и его регуляция на генетическом уровне. Конститутивные и индуцибельные (адаптивные) ферменты. Репрессия и индукция биосинтеза ферментов
• Убиквитин-протеосомный путь деградации белков у эукариот. Убиквитин – белок, маркирующий белки для деградации. Строение 26s протеосомы
• Раздел 5. Прикладное значение ферментов лекция 5.1. Генетическая инженерия ферментов
• Использование рекомбинантных ферментов
• Лекция 5.2 Ферменты в медицине (часть I)
• Энзимодиагностика Органная специфичность в распределении ферментов
• Ферменты сыворотки крови
• Факторы, влияющие на уровень ферментов во внеклеточной жидкости
• Диагностическое значение снижения ферментативной активности
• Неспецифическое повышение ферментативной активности
• Применение ферментов в качестве аналитических реагентов
• Лактатдегидрогеназа
• Лекция 5.3 Ферменты в медицине (часть II) Энзимопатии
• Врождённые (наследственные) энзимопатии
• Механизм возникновения наследственных энзимопатий
• Блок обмена веществ
• Примеры наследственных энзимопатий
• Приобретённые энзимопатии
• Энзимотерапия Использование ферментов в качестве лекарственных препаратов
• Использование ингибиторов ферментов в качестве лекарственных препаратов
• Библиографический список