酶與醫(yī)學關系課件

1、酶與醫(yī)學關系主講人：賀立亭制 白明明包永花 歐武林陳瑞周酶與醫(yī)學關系主講人：賀立亭本文主要內(nèi)容酶的發(fā)展史及分子結構酶的概念酶與疾病的關系本文主要內(nèi)容酶的發(fā)展史及分子結構一.酶的發(fā)展史及分子結構 1.1發(fā)展史(1)酶是蛋白質(zhì): 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶結晶確立酶是蛋白質(zhì)的觀念，其具有蛋白質(zhì)的一切性質(zhì)。 緊接著科學家們相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結晶，并指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)。(2)核酶的發(fā)現(xiàn)： 19811982年，Thomas R.Cech實驗發(fā)現(xiàn)有催化活性的天然RNARibozyme。 L19 RNA和核糖核酸酶P的RNA組分具有酶活性是兩個最著名的例子。

2、一.酶的發(fā)展史及分子結構 1.1發(fā)展史(3)抗體酶（abzyme）： 1986年，Richard Lerrur和Peter Schaltz運用單克隆抗體技術制備了具有酶活性的抗體（catalytic antibody）。至今為止已發(fā)現(xiàn)2000多種酶，其中被提純結晶的有100多種。作為商品生產(chǎn)的有120多種，應用到工業(yè)領域的有60多種。(3)抗體酶（abzyme）：1.2 酶的組成酶蛋白 蛋白質(zhì)部分+非蛋白質(zhì)部分+輔助因子=全酶（有活性）結合酶單純酶小分子有機化合物（B族維生素）無機金屬離子輔酶輔基酶酶蛋白 蛋白質(zhì)部分+非蛋白質(zhì)部分+輔助因子=全酶（有活性）結合酶單純酶小分子有機化合物（B族維生

3、素）無機金屬離子輔酶輔基酶1.2 酶的組成酶蛋白 蛋白質(zhì)部分+非蛋白質(zhì)部分+輔助因子=2.1酶的定義： 酶是一類由活性細胞產(chǎn)生的具有催化作用和高度專一性的特殊蛋白質(zhì)(核酶除外）。二、酶的概念2.1酶的定義： 酶是一類由活性細胞產(chǎn)生的具有 (1) 酶和一般催化劑的共性：加快反應速度；不改變平衡常數(shù)；自身不參與反應。(2) 酶催化作用特性：條件溫和：高效率：反應速度與不加催化劑相比可提高108 1020，與加普通催化劑相比可提高1071013；2.2酶催化作用的特點:在食品、醫(yī)藥、制革、石油等多個行業(yè)中發(fā)揮著極大的作用。 (1) 酶和一般催化劑的共性：2.2酶催化作用的特點:在食三.酶與疾病的關系

4、3.1 酶與疾病發(fā)生的關系人體的許多疾病與酶的質(zhì)和量的異常、酶活性的改變有關；因此，酶與疾病有密切的關系。（1）遺傳性疾病酶是基因表達的特殊蛋白質(zhì)，先天性或遺傳性缺陷可使某些酶的基因表達缺陷或異常，導致酶的質(zhì)和量的先天性異常。因酶的缺陷使相應的正常代謝途徑不能進行而引起的疾病叫做酶遺傳性缺陷病。例如，酪氨酸酶遺傳性缺陷時，體內(nèi)酪氨酸不能轉(zhuǎn)化成黑色素，導致皮膚、毛發(fā)缺乏黑色素而患白化病。三.酶與疾病的關系3.1 酶與疾病發(fā)生的關系人體的許多疾病皮膚乳白色，毛發(fā)淡黃或銀白色，瞳孔淡紅，虹膜淡灰或淡紅，半透明視網(wǎng)膜缺乏色素。酪氨酸酶缺陷白化病酪氨酸酶缺陷白化病智力低下，60%患兒有腦電圖異常，頭發(fā)細

5、黃，皮膚色淡和虹膜淡黃色，驚厥，尿有“發(fā)霉”臭味或鼠尿味。苯丙氨酸羥化酶缺陷苯丙酮酸尿癥智力低下，60%患兒有腦電圖異常，頭發(fā)細黃，皮膚色淡和虹膜淡胱硫醚合成酶缺陷同型胱氨酸尿癥多發(fā)性血栓形成，晶體脫位，身體瘦長，蜘蛛樣指（趾），輕中度智力低下。胱硫醚合成酶缺陷同型胱氨酸尿癥多發(fā)性血栓形成，晶體脫位，表3-1遺傳性酶缺陷所致疾病 酶缺陷相應疾病谷胱甘肽過氧化物酶 新生兒黃疸黑尿酸氧化酶黑尿酸癥肌腺苷酸脫氫酶肌病1-磷酸半乳糖尿苷移換酶半乳糖血癥葡萄糖-6-磷酸酶糖原貯積癥6-磷酸葡萄糖脫氫酶蠶豆病高鐵血紅蛋白還原酶高鐵血紅蛋白血癥表3-1遺傳性酶缺陷所致疾病 酶缺陷相應疾病谷胱甘肽酶催化生物體

6、內(nèi)物質(zhì)代謝發(fā)生紊亂。Anderson 和他的同事在肝、骨、腸粘膜、胎盤、腎在食品、醫(yī)藥、制革、石油等多個行業(yè)中發(fā)揮著極大的作用。測定血清酶活性對疾病的輔助診斷、治療評價和預后判斷具有重要的臨床意義。ADA基因，將其注入她的血液系統(tǒng)。酶是一類由活性細胞產(chǎn)生的具有催化作用和高度專一性的特殊蛋白質(zhì)(核酶除外）。測定血清酶活性對疾病的輔助診斷、治療評價和預后判斷具有重要的臨床意義。糜蛋白酶可用于外科清創(chuàng)和燒傷病人痂垢的清除以及防治膿胸病人漿膜粘連，霧化吸入可稀釋痰液便于咳出等。胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于幫助消化。胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于幫助消化

7、。1-磷酸半乳糖尿苷移換酶糜蛋白酶可用于外科清創(chuàng)和燒傷病人痂垢的清除以及防治膿胸病人漿膜粘連，霧化吸入可稀釋痰液便于咳出等。（心跳變慢、瞳孔縮小、流涎、多汗、呼吸困難）有機磷殺蟲劑中毒、肝實質(zhì)疾病溶菌酶、木瓜蛋白酶可緩解炎癥，促進消腫；例如，有機磷農(nóng)藥中毒是由于抑制了膽堿酯酶活性，重金屬鹽中毒是由于抑制了巰基酶活性，氰化物中毒是由于抑制了細胞色素氧化酶的活.1-磷酸半乳糖尿苷移換酶（2）中毒性疾病臨床上有些疾病是由于酶活性受到抑制引起的，稱為中毒性疾病。例如，有機磷農(nóng)藥中毒是由于抑制了膽堿酯酶活性，重金屬鹽中毒是由于抑制了巰基酶活性，氰化物中毒是由于抑制了細胞色素氧化酶的活.a.巰基酶抑制劑巰

8、基酶失活的酶分子抑制劑：重金屬離子Ag+、Hg2+、砷劑等酶催化生物體內(nèi)物質(zhì)代謝發(fā)生紊亂。（2）中毒性疾病臨床上有些b.羥基酶抑制（膽堿酯酶）絲氨酸酶絲氨酸酶抑制劑：有機磷化合物b.羥基酶抑制（膽堿酯酶）絲氨酸酶絲氨酸酶抑制劑：有機磷化合乙酰膽堿 + H2O膽堿 + 乙酸膽堿酯酶有機磷殺蟲劑膽堿能神經(jīng)興奮中毒（心跳變慢、瞳孔縮小、流涎、多汗、呼吸困難）乙酰膽堿 + H2O膽堿 + 乙酸膽堿酯酶有機磷殺蟲劑膽堿3.2酶在疾病診斷上的應用當組織細胞損傷時，細胞內(nèi)酶大量入血，使血清酶活性增高；或因細胞病變使其合成酶的能力下降，使血清中酶活性降低。酶催化生物體內(nèi)物質(zhì)代謝發(fā)生紊亂。測定血清酶活性對疾病的

9、輔助診斷、治療評價和預后判斷具有重要的臨床意義。3.2酶在疾病診斷上的應用當組織細胞損傷時，細胞內(nèi)酶大量入血謝謝觀看酶催化生物體內(nèi)物質(zhì)代謝發(fā)生紊亂。胱硫醚合成酶缺陷同型胱氨酸尿癥心肌梗死、肝實質(zhì)疾病、肌肉病心肌梗死、肝實質(zhì)疾病、肌肉病至今為止已發(fā)現(xiàn)2000多種酶，其中被提純結晶的有100多種。胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于幫助消化。酶催化生物體內(nèi)物質(zhì)代謝發(fā)生紊亂。3酶在疾病治療中的應用2酶在疾病診斷上的應用當組織細胞損傷時，細胞內(nèi)酶大量入血，使血清酶活性增高；常用于臨床診斷的血清酶1血 清 酶主 要 來 源主 要 疾 病谷氨酸脫氫酶肝肝實質(zhì)疾病乳酸脫氫酶心臟、肝、骨骼肌

10、、紅細胞、血小板、淋巴結心肌梗死、溶血、肝實質(zhì)疾病山梨醇脫氫酶肝肝實質(zhì)疾病丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶肝、骨骼肌、心臟肝實質(zhì)病變天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶肝、骨骼肌、心臟、腎、紅細胞心肌梗死、肝實質(zhì)疾病、肌肉病-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶肝、腎肝實質(zhì)疾病、酒精中毒肌酸激酶骨骼肌、心臟、平滑肌心肌梗死、肌肉病謝謝觀看常用于臨床診斷的血清酶1血 清 酶主 要 肌肉病骨骼肌、心肌醛縮酶胰腺疾病胰腺胰蛋白酶（原）肝膽疾病肝、膽管5/-核苷酸酶有機磷殺蟲劑中毒、肝實質(zhì)疾病肝膽堿酯酶胰腺疾病唾液腺、胰腺、卵巢淀粉酶前列腺癌、骨病前列腺、紅細胞酸性磷酸酶骨病、肝膽疾病肝、骨、腸粘膜、胎盤、腎堿性磷酸酶主 要 疾 病主 要 來 源血 清 酶常

11、用于臨床診斷的血清酶2肌肉病骨骼肌、心肌醛縮酶胰腺疾病胰腺胰蛋白酶（原）肝膽疾病肝 一位4歲小女孩Ashanti DiSilva,她患了一種嚴重聯(lián)合免疫缺陷征（SCID）的疾病，機體對任何微生物都缺乏抵抗力，她只能呼吸過濾了的空氣，飲用嚴格消毒的水和吃嚴格消毒的食物。病因：腺苷酸脫氨酶（ADA）基因先天遺傳缺陷。 Anderson 和他的同事在 小女 孩的T細胞中插入一個正常的 ADA基因，將其注入她的血液系統(tǒng)。 正常的T細胞以每月增長25%的速度生 長，改善了她的免疫功能。1990年首次基因療法3.3酶在疾病治療中的應用 一位4歲小女孩Ashanti DiSilva,她患了一種1幫助消化胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于幫助消化。 2消炎抑菌溶菌酶、木瓜蛋白酶可緩解炎癥，促進消腫；糜蛋白酶可用于外科清創(chuàng)和燒傷病人痂垢的清除以及防治膿胸病人漿膜粘連，霧化吸入可稀釋痰液便于咳出等。3防治血栓 鏈激酶、尿激酶和纖溶酶等