Кофермент декарбоксилазы

Основа декарбоксилазной среды (по Фалькову)

Кофермент декарбоксилазы

Decarboxylase Test Medium Base Основа декарбоксилазной среды (по Фалькову)М912

Среду используют для определения способности микроорганизмов декарбоксилировать аминокислоты, добавляемые в среду.

Состав**:

Ингредиентыграмм/литр
Пептический перевар животной ткани5,00
Дрожжевой экстракт3,00
Глюкоза1,00
Бромкрезоловый пурпурный0,02
Конечное значение рН (при 25°С) 6,8 ± 0,2

** Состав выверен и доведен до соответствия необходимым параметрам

Приготовление:

Размешать 9,0 г в 1000 мл дистиллированной воды. Подогреть (при необходимости) для полного растворения частиц.

Разделить среду на 4 равные части, одну из них оставить для контроля, а в остальные части добавить (до концентрации 0,5% вес/об) необходимые аминокислоты (L-лизина, L-аргинина или L-орнитина гидрохлорида, соответственно).

Разлить по 3-4 мл в пробирки с завинчивающимися крышками. Стерилизовать автоклавированием при 1,1 атм (121°С) в течение 15 мин.

Принцип и оценка результата:

Эта среда используется для дифференциации бактерий по способности декарбоксилировать аминокислоты. Впервые практическое применение декарбоксилазной активности для дифференциации микроорганизмов предложил Moeller (1). Его работа была основана на экспериментах нескольких авторов (2, 3).

Он отметил важность этих биохимических тестов для дифференциации энтеробактерий и других грамотрицательных бактерий. Затем для дифференциации сальмонелл группы Аризона и цитробактеров Calquist (4) разработал среду для выявления лизиндекарбоксилазы.

Позже Falkow (5) разработал среду для достоверного и воспроизводимого выявления этого фермента с целью дифференциации сальмонелл и шигелл.

[attention type=yellow]

Кишечные бактерии ферментируют глюкозу, закисляя среду. При наличии у микроорганизмов декарбоксилаз лизина, аргинина или орнитина в результате декарбоксилазной активности в среде накапливаются амины, которые защелачивают ее.

[/attention]

В результате такой реакции через 24-96 ч среда имеет щелочную реакцию и лиловый цвет, а при отсутствии декарбоксилазной активности среда остается кислой и имеет желтый цвет. Засеянные пробирки необходимо защищать от контакта с воздухом (нанесением поверх среды слоя стерильного вазелинового масла), т.к.

на воздухе может происходить щелочение среды и появление ложно-положительного результата.

Биохимические тесты надо проводить только с чистыми культурами. Декарбоксилазная активность не может быть единственным признаком для окончательной идентификации культуры.

Внешний вид порошка:

Гомогенный сыпучий желтый порошок.

Цвет и прозрачность готовой среды:

Готовая среда имеет лиловую окраску, прозрачна, без какого-либо преципитата.

Кислотность среды:

При 25°С водный раствор (0,9% вес/об) имеет рН 6,8 ± 0,2.

Культуральные свойства:

Ростовые характеристики референс-штаммов в течение 4 дней при 37°С.

Штаммы микроорганизмов (АТСС)ЛизинАргининОрнитин
Enterobacter aerogenes (13048)++
Escherichia coli (25922)±±±
Klebsiella pneumoniae (13883)+
Proteus vulgaris (13315)
Pseudomonas aeruginosa (27853)+
Salmonella typhi (6539)+(+) /–
Shigella flexneri (12022)–/(+)
Serratia marcescens (8100)++

Примечание: “+” – положительная реакция, лиловый цвет; “–” – отрицательная реакция, желтый цвет; “±” – вариабельный результат;

“(+)” – замедленная положительная реакция.

Ссылки:

1. Moeller, 1954, Acta Path. Micro. Scand., 34:102. 2. Gale, 1940, Biochem. J., 34:392, 583, 846. 3. Gale and Epps, 1943, Nature, 152:327. 4. Calquist, 1956, J. Bact., 71:339.

5. Falkow, 1958, Am. J. Clin. Path., 29:598.

Условия и сроки хранения:

Порошок хранить при температуре ниже +25°С. Использовать до даты, указанной на этикетке. Готовую среду хранить при температуре +2…8°С. 

Источник: http://www.himedialabs.ru/m912

Альтернативная жизнь

Кофермент декарбоксилазы

Авг 13

ТРАНСФЕРАЗЫ, ЛИАЗЫ

План

  1. Трансферазы, общая характеристика и классификация
  2. Аминотрансферазы – строение и каталитическое действие
  3. Метилтрансферазы — строение и каталитическое действие
  4. Ацилтрансферазы — строение и каталитическое действие
  5. Фосфотрансферазы — строение и каталитическое действие
  6. Лиазы, общая характеристика и классификация
  7. Декарбоксилазы кетокислот — строение и каталитическое действие
  8. Декарбоксилазы аминокислот — строение и каталитическое действие
  9. Карбангидраза — строение и каталитическое действие

Трансферазы, общая характеристика и классификация К этому классу относятся ферменты, которые ускоряют перенос (транспорт) атомов или групп атомов с одного вещества на другое. По химической природе почти все трансферазы двухкомпонентны, т.е. состоят из апофермента и кофермента. Содержатся только в клетках.

В зависимости от характера переносимых групп различают несколько подклассов. Различают трансферазы, которые участвуют в переносе одноуглеродных остатков (2.1), альдегидной или кетонной группы (2.2), ацила (2.3), гликозила (2.4), алкильной или арильной группы (2.5), азотсодержащей группы (2.6), фосфорсодержащей группы (2.

7), серосодержащей группы (2.8).

Аминотрансферазы – строение и каталитическое действие

Коферментом аминотрансфераз является витамин В6, связанный с остатком Н3РО4 – фосфопиридоксаль — формулу  знать см. материалы, стр. 67. Аминотрансферазы принимают участие в переносе аминогрупп с аминокислоты на кетокислоту, т.е. в процессах переаминирования, или трансаминирования.

Фрмулами: 1–ая реакция: аланин + альфа-кетоглутаровая кислота↔ПВК+глутамат (ускоряет эту реакцию аланинаминотрансфераза, находится в печени); 2-ая реакция: аспартат + альфа-кетоглутаровая кислота↔ЩУК (щавелевоуксусная кислота) + глутамат (ускоряет эту реакцию аспартатаминотрансфераза, находится в сердце и печени) (знать формулами)

Значение переаминирования: 1) образование заменимых аминокислот; 2) взаимосвязь обмена углеводов и аминокислот за счет того, что реакция обратимая; 3) начальная стадия распада аминокислот.

Аминотрансферазы органоспецифичные ферменты, например, АлАт находится преимущественно в печени, АсАт преимущественно в сердце. Это имеет значение для диагностики заболеваний этих органов, т.к.

при повреждении клеток аминотрансферазы выходят в кровь.

Метилтрансферазы – строение и каталитическое действие

Метилтрансферазы ускоряют реакции межмолекулярного переноса метильных и других одноуглеродных групп. Коферментом является восстановленная форма фолиевой кислоты (витамина Вс) — тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК).

По химической природе ТГФК представляет собой восстановленный остаток птеридина, ПАБК и глу.

[attention type=red]

Эти ферменты ускоряют процессы переноса следующих одноуглеродных групп – 1) метильной, 2) метиленовой (СН2), 3) формильной (СОН), 4) метиновой (СН), 5) формиминовой (СН=NН), 6) гидроксиметильной (СН2ОН).

[/attention]

Рассмотрим примеры реакций переноса метильной группы (реакции метилирования). Источником метильных групп является аминокислота метионин. В данных реакциях также необходим витамин В12 – он действует сообща с ТГФК показать схематично –

Реакции метилирования знать формулами: урацилàтимин; коламинàхолин, норадреналинàадреналин (знать формулами, см. Материалы, стр. 48).

Ацилтрансферазы – строение и каталитическое действие

Коферментом является кофермент ацилирования (НSКоА). Он имеет сложное строение и состоит из аденозин-3-монофосфата, 2-х остатков Н3РО4, пантотеновой кислоты (витамина В3) и тиоэтиламина.

Функциональной группой НSКоА является SH-группа, поэтому кофермент обозначают НSKoA.

Биологическая роль НSКоА состоит в том, что только через его посредство осуществляется соединение небольших органических молекул при помощи углеродных связей в сложные высокомолекулярные вещества, т.е.

происходит синтез углеродного скелета цитоплазматических компонентов. Поэтому HSКоА находится у всех организмов. Ацилтрансферазы переносят остатки карбоновых кислот, чаще остатки уксусной кислоты и их название формируется по названию переносимой кислоты, например, ацетилтрансфераза – показать на реакцию активирования СЖК

Фосфотрансферазы – строение и каталитическое действие

Фосфотрансферазы, или киназыэто ферменты, которые переносят остатки Н3РО4 с одного вещества на другое, ускоряя реакции фосфорилирования.

По химической природе большинство фосфотрансфераз однокомпонентные ферменты, но молекулы многих из них состоят из нескольких субъединиц, поэтому они обладают четвертичной структурой и имеют  аллостерические центры. Для проявления действия фосфотрансферазам требуются ионы магния.

Когда фосфорная кислота присоединяется к веществу, оно становится более реакционно-способным, поэтому фосфотрансферазы называют киназами.

Источниками фосфорных кислот могут быть: 1) АТФ; 2) высокоэнергетические фосфорсодержащие субстраты.

Чаще источником фосфорной кислоты является АТФ. При этом остаток фосфорной кислоты может быть перенесен на вещество с сохранением макроэргической связи, тогда реакция будет обратимой.

Например, показать две реакции материалы, стр.

26: 1) креатин + АТФ↔креатинфосфат + АДФ (ускоряет креатинкиназа, этот фемрент находится в сердце и мышцах); 2АДФ↔АТФ+АМФ (ускоряет аденилаткиназа, фермент находится в мышцах).

Если остаток фосфорной кислоты переносится на вещество без макроэргической связи, реакция будет необратимой. Например, показать см. материалы, стр. 35: 1) глюкоза + АТФàглюкозо-6-фосфат+АДФ (ускоряет глюкокиназа, фермент находится в кишечной стенке, мышцах и др. тканях); 2) протеин+АТФàфосфопротеин+АДФ (ускоряет протеинкиназа): фосфоенолпируват+АДФàПВК+ АТФ

Источником фосфорной кислоты могут быть фосфорсодержащие высокоэнергетический субстрат. В этом случае реакция будет называться субстратное фосфорилирование. Показать пируваткиназную реакцию формулами

Лиазы, общая характеристика и классификация

[attention type=green]

Этот класс включает ферменты, при действии которых определенные группы (например, аминогруппы, альдегидные группы, но чаще СО2) удаляются из субстратов путем простого отщепления без участия воды.

[/attention]

Соответственно удаляемой группе эти ферменты можно назвать дезаминазы, декарбоксилазы, дегидратазы и т.п. лиазы ускоряют и реакции присоединения некоторых групп атомов по месту разрыва двойной связи.

Подкласс декарбоксилазы, или карбоксилиазы включает два подподкласса – декарбоксилазы кетокислот и декарбоксилазы аминокислот.

Декарбоксилазы кетокислот — строение и каталитическое действие

1) декарбоксилазы кетокислот – двухкомпонентные ферменты. Коферментом является тиаминдифосфат — витамин В1, соединенный с 2 остатками Н3РО4 (формулу знать см. материалы, стр. 70.

Название этих ферментов определяется за счет кислоты, на которую действует фермент.

Например, пируватдекарбоксилаза ускоряет декарбоксилирование пирувата с образованием уксусного альдегида у микробов и активной уксусной кислоты у человека.

Реакция образования АУК происходит в составе мультиферментного комплекса – пируватдегидрогеназного комплекса. Кроме ПДК в этом комплексе имеются другие ферменты, действующие на пируват – НАД-зависимый пиридиновый фермент – ПДГ и ацетилтрансфераза. ПДК отщепляет от ПВК СО2. ПДГ окисляет ПВК, отщепляя один атом водорода от СООН ПВК, а второй от НSKoA.

При этом выделяется энергия, которая аккумулируется в макроэргической связи, с помощью этой связи ацетилтрансфераза в виде SkoA присоединяется к остатку уксусной кислоты. В результате действия перечисленных ферментов из ПВК образуется АУК. Знать формулами реакцию окислительного декарбоксилирования ПВК и альфа-кетоглутаровой кислоты (см. Материалы С.

41)

Декарбоксилазы аминокислот – строение и каталитическое действие

По химической природе декарбоксилазы аминокислот – это сложные ферменты, коферментами которых могут являться фосфопиридоксаль и пирролохинолинохинон (PQQ). ДК аминокислот являются ферментами бактерий, например, в толстом отделе кишечника у животных и человека.

Эти ферменты в толстом кишечнике вызывают гниение белков, декарбоксилируя аминокислоты. В клетках человека и животных ДК аминокислот мало. Они необходимы для образования биогенных аминов, веществ, влияющих на жизнедеятельность организма.

Декарбоксилирование аминокислот также происходит при разложении трупа, когда под действием катепсинов белки тканей распадаются до аминокислот, а ДК аминокислот проводят дальнейшие изменения их.

[attention type=yellow]

Например, при декарбоксилировании гистидина образуется гистамин – показать на доске формулами, триптофана – триптамин, глу – ГАМК знать формулами см. материалы, стр. 24-25.

[/attention]

Карбангидраза – строение и каталитическое действие

Это двухкомпонентный фермент, кофермент окончательно не изучен, но известно, что в его состав входит цинк. Фермент ускоряет обратимую реакцию синтеза и распада угольной кислоты показать формулами

Направление реакции зависит от концентрации СО2, поэтому фермент вызывает удаление избытка угольной кислоты и играет роль в регуляции дыхательного центра.

Литература – основная и дополнительная

  1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биологическая химия», 1998 – С. 160-161.
  2. Полосухина Т.Я., Аблаев Н.Р. «Материалы к курсу биологической химии», 1977 – С. 23-26, 35, 67, 70, 72-75.
  3. Верболович П.А., Полосухина Т.Я., Каипова З.Н. и др. «Практикум по органической, физической и биологической химии», 1973 – лаб.раб.№№ 250.
  4. Сеитов З.С. «Биохимия», 2000 – С. 288-298, 333-334.

Related posts:

Источник: https://alt-lib.ru/referati/2139

Медик
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: