chapter 6 酶的应用

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1、第六章酶的应用第一节在医药方面的应用酶在医药方面的应用多种多样,可归纳为3个方面:用酶进行疾病的诊断、用酶治疗各种疾病、用酶制造各种药物。(一)酶在疾病诊断方面的应用人类疾病的治疗效果好坏与否,在很大程度上决定于诊断的准确性。疾病诊断的方法很多,其中酶学诊断特别引人注目。酶学诊断方法包括两个方面,一是根据体内原有酶活力的变化来诊断某些疾病,二是利用酶来测定体内某些物质的含量,从而诊断某些疾病。一、根据体内酶活力的变化诊断疾病一般健康人体内所含有的某些酶的量是恒定在某一范围的。当人们患上某些疾病时,则由于组织、细胞受到损伤或者代谢异常而引起体内

2、的某种或某些酶的活力发生相应的变化。因此,可以根据体内某些酶的活力变化情况,而诊断出某些疾病。1.酸性磷酸酶:在酸性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶。正常人血清中的酸性磷酸酶来源于骨、肝、肾、脾、胰等组织,含量大致相同,而前列腺癌患者,出现肝炎、甲状腺机能亢进、红血球病变等疾病时,患者血清中酸性磷酸酶的活力都会升高。2.碱性磷酸酶:在碱性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶。碱性磷酸酶在骨骼组织、牙齿、肾脏和小肠中含量较高,主要由造骨细胞产生,所以佝偻病、骨骼软化症、骨瘤、骨骼广泛性转移癌等骨骼疾病患者,以及甲状旁腺机能亢进、

3、黄疸性肝炎疾病患者,血清中碱性磷酸酶活力升高。而软骨发育不全等疾病,引起患者血清中碱性磷酸酶的活力下降。3.转氨酶(氨基转移酶):催化氨基从一个分子转移到另一个分子的转移酶类。在疾病诊断方面应用的主要有丙氨酸转氨酶(GPT,催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间进行氨基转移反应,生成谷氨酸和丙酮酸)和天冬氨酸转氨酶(GOT,催化天冬氨酸与α-酮戊二酸之间进行氨基转移,生成谷氨酸和草酰乙酸)。急性传染性肝炎、肝硬化和阻塞性黄疸肝炎的患者,其血清中GOT和GPT的活力明显升高,心肌梗塞患者,GOT的活力升高尤为显著。4.乳酸脱氢酶:催化乳酸脱氢反应生成丙酮

4、酸的一种氧化还原酶,广泛存在于各种组织及红细胞中,在正常情况下,血清中乳酸脱氢酶的含量很低,但是在肝癌、急性肝炎、心肌梗塞等疾病的患者血清中,该酶活力显著升高。5.乳酸脱氢酶同工酶:同工酶是指具有相同的底物特异性而结构不同的一群酶。乳酸脱氢酶有5种同工酶。心肌梗塞、恶性贫血患者,血清中LDH1增高;白血病、肌肉萎缩患者,LDH2增高;白血病、淋巴肉瘤、肺癌患者,LDH3增高;转移性肝癌、结肠癌患者,LDH4增高;肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外伤、骨折患者,LDH5增高。6.葡萄糖磷酸异构酶:催化6-磷酸葡萄糖异构化生成6-磷酸果糖的异

5、构酶。急性肝炎患者,血清中葡萄糖磷酸异构酶的活力极度升高;心肌梗塞、急性肾炎、脑溢血患者,该酶的活力明显升高。7.淀粉酶:催化淀粉水解生成糊精、麦芽糖、葡萄糖等产物的酶。急性胰腺炎、胰腺癌、胰腺外伤等胰脏疾病、肾脏疾病时,血清中淀粉酶活力升高;肝炎、肝癌等肝病以及甲状腺机能亢进等疾病患者,血清中淀粉酶活力则下降。8.脂肪酶:催化脂肪水解释放出脂肪酸的水解酶。在正常情况下,血清中存在少量脂肪酶。而在急性胰腺炎时,血清中脂肪酶的活力明显增高;胰腺癌、胆管炎患者,活力升高。9.胆碱酯酶:催化胆碱酯水解,生成胆碱和有机酸的水解酶。正常情况下,血清中胆

6、碱酯酶的活力随个体的不同有较大的差异,但对于具体的某个个体来说,则基本上维持在一定的范围内。当出现传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良等病症时,血清中胆碱酯酶的活力下降。10.端粒酶:核糖核蛋白,包含蛋白质和RNA两种基本成分。人的正常体细胞内有很长的端粒,却没有检测到端粒酶的活性,而在分化程度较低的癌细胞中却可明显地检测得到端粒酶的活性。因此可以通过测定细胞内的端粒酶活性,诊断细胞是否发生了癌变。11.尿胃蛋白酶:尿液中存在的一种蛋白酶。胃溃疡、十二指肠溃疡、甲状腺机能亢进、肾上腺皮质机能亢进等疾病患者,尿液中该酶活力明显升高;而胃癌、恶性贫

7、血、黏性水肿、肾上腺皮质机能低下者,尿中该酶活力下降。二、用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病人体在出现某些疾病时,由于代谢异常或者某些组织器官受到损伤,就会引起体内某些的量或者存在部位发生变化。通过测定体液中某些物质的变化,可以快速、准确地对疾行诊断。1.利用葡萄糖氧化酶检测葡萄糖的含量,进行糖尿病诊断。葡萄糖氧化酶可催化葡萄糖与氧反应生成葡萄糖酸和双氧水。通过葡萄糖酸的量或氧的消耗量计算葡萄糖的量,作为糖尿病临床诊断的依据。2.利用尿素酶测定尿素含量,从而诊断肝脏、肾脏病变。当肾机能障碍时,尿液中尿素含量减少而血液中尿素含量增加;当肝脏有

8、实质性病变时,尿素的生成量减少,血液和尿液中尿素的含量均减少。所以,可以通过测定血液中和尿液中的尿素含量,从而诊断肝脏或者肾脏是否发生病变。3.利用胆固醇氧化酶测定

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1、第六章酶的应用第一节在医药方面的应用酶在医药方面的应用多种多样,可归纳为3个方面:用酶进行疾病的诊断、用酶治疗各种疾病、用酶制造各种药物。(一)酶在疾病诊断方面的应用人类疾病的治疗效果好坏与否,在很大程度上决定于诊断的准确性。疾病诊断的方法很多,其中酶学诊断特别引人注目。酶学诊断方法包括两个方面,一是根据体内原有酶活力的变化来诊断某些疾病,二是利用酶来测定体内某些物质的含量,从而诊断某些疾病。一、根据体内酶活力的变化诊断疾病一般健康人体内所含有的某些酶的量是恒定在某一范围的。当人们患上某些疾病时,则由于组织、细胞受到损伤或者代谢异常而引起体内

2、的某种或某些酶的活力发生相应的变化。因此,可以根据体内某些酶的活力变化情况,而诊断出某些疾病。1.酸性磷酸酶:在酸性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶。正常人血清中的酸性磷酸酶来源于骨、肝、肾、脾、胰等组织,含量大致相同,而前列腺癌患者,出现肝炎、甲状腺机能亢进、红血球病变等疾病时,患者血清中酸性磷酸酶的活力都会升高。2.碱性磷酸酶:在碱性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶。碱性磷酸酶在骨骼组织、牙齿、肾脏和小肠中含量较高,主要由造骨细胞产生,所以佝偻病、骨骼软化症、骨瘤、骨骼广泛性转移癌等骨骼疾病患者,以及甲状旁腺机能亢进、

3、黄疸性肝炎疾病患者,血清中碱性磷酸酶活力升高。而软骨发育不全等疾病,引起患者血清中碱性磷酸酶的活力下降。3.转氨酶(氨基转移酶):催化氨基从一个分子转移到另一个分子的转移酶类。在疾病诊断方面应用的主要有丙氨酸转氨酶(GPT,催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间进行氨基转移反应,生成谷氨酸和丙酮酸)和天冬氨酸转氨酶(GOT,催化天冬氨酸与α-酮戊二酸之间进行氨基转移,生成谷氨酸和草酰乙酸)。急性传染性肝炎、肝硬化和阻塞性黄疸肝炎的患者,其血清中GOT和GPT的活力明显升高,心肌梗塞患者,GOT的活力升高尤为显著。4.乳酸脱氢酶:催化乳酸脱氢反应生成丙酮

4、酸的一种氧化还原酶,广泛存在于各种组织及红细胞中,在正常情况下,血清中乳酸脱氢酶的含量很低,但是在肝癌、急性肝炎、心肌梗塞等疾病的患者血清中,该酶活力显著升高。5.乳酸脱氢酶同工酶:同工酶是指具有相同的底物特异性而结构不同的一群酶。乳酸脱氢酶有5种同工酶。心肌梗塞、恶性贫血患者,血清中LDH1增高;白血病、肌肉萎缩患者,LDH2增高;白血病、淋巴肉瘤、肺癌患者,LDH3增高;转移性肝癌、结肠癌患者,LDH4增高;肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外伤、骨折患者,LDH5增高。6.葡萄糖磷酸异构酶:催化6-磷酸葡萄糖异构化生成6-磷酸果糖的异

5、构酶。急性肝炎患者,血清中葡萄糖磷酸异构酶的活力极度升高;心肌梗塞、急性肾炎、脑溢血患者,该酶的活力明显升高。7.淀粉酶:催化淀粉水解生成糊精、麦芽糖、葡萄糖等产物的酶。急性胰腺炎、胰腺癌、胰腺外伤等胰脏疾病、肾脏疾病时,血清中淀粉酶活力升高;肝炎、肝癌等肝病以及甲状腺机能亢进等疾病患者,血清中淀粉酶活力则下降。8.脂肪酶:催化脂肪水解释放出脂肪酸的水解酶。在正常情况下,血清中存在少量脂肪酶。而在急性胰腺炎时,血清中脂肪酶的活力明显增高;胰腺癌、胆管炎患者,活力升高。9.胆碱酯酶:催化胆碱酯水解,生成胆碱和有机酸的水解酶。正常情况下,血清中胆

6、碱酯酶的活力随个体的不同有较大的差异,但对于具体的某个个体来说,则基本上维持在一定的范围内。当出现传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良等病症时,血清中胆碱酯酶的活力下降。10.端粒酶:核糖核蛋白,包含蛋白质和RNA两种基本成分。人的正常体细胞内有很长的端粒,却没有检测到端粒酶的活性,而在分化程度较低的癌细胞中却可明显地检测得到端粒酶的活性。因此可以通过测定细胞内的端粒酶活性,诊断细胞是否发生了癌变。11.尿胃蛋白酶:尿液中存在的一种蛋白酶。胃溃疡、十二指肠溃疡、甲状腺机能亢进、肾上腺皮质机能亢进等疾病患者,尿液中该酶活力明显升高;而胃癌、恶性贫

7、血、黏性水肿、肾上腺皮质机能低下者,尿中该酶活力下降。二、用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病人体在出现某些疾病时,由于代谢异常或者某些组织器官受到损伤,就会引起体内某些的量或者存在部位发生变化。通过测定体液中某些物质的变化,可以快速、准确地对疾行诊断。1.利用葡萄糖氧化酶检测葡萄糖的含量,进行糖尿病诊断。葡萄糖氧化酶可催化葡萄糖与氧反应生成葡萄糖酸和双氧水。通过葡萄糖酸的量或氧的消耗量计算葡萄糖的量,作为糖尿病临床诊断的依据。2.利用尿素酶测定尿素含量,从而诊断肝脏、肾脏病变。当肾机能障碍时,尿液中尿素含量减少而血液中尿素含量增加;当肝脏有

8、实质性病变时,尿素的生成量减少,血液和尿液中尿素的含量均减少。所以,可以通过测定血液中和尿液中的尿素含量,从而诊断肝脏或者肾脏是否发生病变。3.利用胆固醇氧化酶测定

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