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酶的应用领域文件
第十一章 酶的应用领域 酶参与了生物体内所有的生命活动和生命过程 执行具体的生理功能-唾液、胃液中的消化酶,凝血酶等 清除有害物质,起保卫作用-过氧化物酶,超氧化物岐化酶等 协同激素等生理活性物质在体内发挥信号转换,传递与放大作用,调节生理功能-蛋白激酶 催化代谢反应,建立各种各样代谢体系与代谢途径-葡萄糖、氨基酸、核酸代谢 酶是生物学有力的研究工具 基因工程工具酶 酶和工农业生产与医学实践有着密切的关系 工业用酶:淀粉糖业 农业用酶:饲料 医疗用酶:蛋白酶 检测试剂 抗病毒等新药物开发 1、酶在医药方面的应用 2、酶在食品方面的应用 3、酶在轻工、化工方面的应用 4、酶在环境保护中的应用 5、酶在生物技术方面的应用 第一节 酶在医药方面的应用 酶在医药领域的应用主要为以下三个方面: 用酶进行疾病的诊断 用酶进行疾病的治疗 用酶制造各种药物 (1) 酸性磷酸酶 酸性磷酸酶主要分布于前列腺、肝、脾、乳汁、红细胞、血小板及骨骼等。以前列腺含量最为丰富。 增高:前列腺癌,特别是有转移时,血清酸性磷酸酶可明显增高。甲状腺功能亢进、白血病、乳腺癌、心肌梗死、肝炎、肝硬化、胆囊炎、溶血性疾病可增高。此外,前列腺活检。膀胱镜检查、直肠检查等也可使酸性磷酸酶活性增高。 (2) 碱性磷酸酶 碱性磷酸酶是广泛分布于人体肝脏、骨骼、肠、肾和胎盘等组织经肝脏向胆外排出的一种酶 。 增高:形性骨炎、成骨细胞癌、佝偻病、骨软化、甲状腺及甲状旁腺功能亢进、肾小管性酸中毒、遗传性磷酸酶过多症 (3) 转氨酶 谷丙转氨酶,主要存在于肝脏、心脏和骨骼肌中。肝细胞或某些组织损伤或坏死,都会使血液中的谷丙转氨酶升高,临床上有很多疾病可引起转氨酶异常,必须加以鉴别 1、病毒性肝炎这是引起转氨酶增高最常见的疾病,各类急、慢性病毒性肝炎均可导致转氨酶升高。 2、中毒性肝炎多种药物和化学制剂都能引起转氨酶升高,但停药后,转氨酶可恢复正常。 3、大量或长期饮酒者谷丙转氨酶也会升高。 4、肝硬化与肝癌肝硬化活动时,转氨酶都高于正常水平,应该积极治疗。 5、胆道疾病胆囊炎、胆石症急性发作时,常有发热、腹痛、恶心、呕吐、黄疸、血胆红素及转氨酶升高。 6、心脏疾病急性心肌梗塞、心肌炎、心力衰竭时,谷丙转氨酶和谷草转氨酶均升高,患者常有胸痛、心悸、气短、浮肿。心脏检查有阳性体征及心电图异常。 (1) 用酶进行糖尿病的诊断 葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下产生葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化物酶的作用下使邻联甲苯胺生成蓝色物质,此有色物质在625nm 波长下与葡萄糖浓度成正比。通过测定蓝色物质的吸光度可计算样品中葡萄糖的含量。葡萄糖氧化酶 利用氧和水将葡萄糖氧化为葡萄糖酸,并释放过氧化氢。过氧化物酶 在色原性氧受体存在时将过氧化氢分解为水和氧,并使色原性氧受体 4- 氨基安替比林和酚去氢缩合为红色醌类化合物,红色醌类化合物的生成量与葡萄糖含量成正比。 (2) 肝硬化,肝昏迷等疾病的诊断 谷氨酰胺是一种非必需氨基酸,广泛分布于机体的各个部位,但在一些严重的创伤和疾病的情况下,其即作为一种重要的氨基酸,发挥着关键的作用。肝硬化患者体内谷氨酰胺浓度显著下降,因此外源性补充谷氨酰胺具有重要的临床意义。 苯丙氨酸代谢途径关系到三种遗传病 苯丙酮尿症(phenykelonuria) 这种先天性代谢病是由于致病基因使人体肝脏内不能形成苯丙氨酸羟化酶(PAH),该酶能促使苯丙氨酸转化为酪氨酸,由于它的缺乏,导致苯丙氨酸的转化受阻,造成人体血液和其他组织中苯丙氨酸的积累。过量的苯丙氨酸和它的衍生物——苯丙酮酸就由尿中排出,所以称之为苯丙酮尿症。苯丙酮酸及其代谢产物如在脑中大量积累,会使脑组织的生化代谢紊乱,阻碍大脑的生长发育,造成智力低下,即是引起该症患者痴呆的原因。另外,过量的苯丙氨酸及其代谢产物可能会抑制酪氨酸向黑色素的转化,故患者往往伴有肤色和发色较淡的性状表现。 黑尿症(alkaplonuria) 人体内酪氨酸的另一条重要代谢途径是转化成乙酰乙酸,后者再进一步分解成二氧化碳和水,使得尿液中无尿黑酸存在。但是,当由于基因缺陷造成尿黑酸氧化酶缺乏时,尿黑酸因不能被氧化分解而从尿中排出。尿黑酸本身并无颜色,但在空气中放置一段时间会变为黑色,于是尿液也随之变黑。在碱性条件下能促使尿黑酸更进一步变黑,所以这类患儿的尿布用肥皂洗,就越洗越黑。不过,黑尿症是一种常染色体隐性遗传的良性病症,一般对患者危害不大,但有时也可使其软骨和关节等部位产生色素沉积,严重时会造成关节炎。 白化病(albinism) 在正常人体内,酪氨酸还有一条重要代谢途径,就是在酪氨酸酶的参与下,形成黑色素。黑色素使人的毛发呈现出黑色,长期从事野外劳动的人,其皮肤也会变得黝黑,这是因为在阳光的照射下,加速了黑色素的形成
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