酶在医学诊断中的应用
十种酶及其同工酶的检测在肝脏疾病中的临床应用
十种酶及其同工酶的检测在肝脏疾病中的临床应用周凤敏(山东省东明县人民医院,东明274500) 近年来,诊断肝脏疾病的方法很多,但酶类检测,以及一些酶的同工酶的检测结果的变化紊对肝病的诊疗非常重要,现对临床上常用的十种酶的临床应用作一概述。
1 转氨酶及其同工酶(G PT、G OT或A LT、AST) G PT几平分布于所有组织中,但以肝脏组织中最多,均占80%,其次是肾、心、骨骼肌中,它有A LT s及A LT m两种同工酶,分别存在于细胞质及线粒体,后者的活性为前者的16倍,肝细胞坏死血清中以A LT m为主。
AST按含量多少顺序为心、肝、骨骼肌和肾等,肝中70%存在于肝细胞线粒体中,它有AST s及AST m两种同工酶,分别存在于可溶性的细胞质和线粒体。
细胞轻度损伤时AST s 升高显著,而严重损伤时,则AST m大量出现于血清中。
A LT是反映肝损伤的一个很灵敏的指标。
急性黄疸型肝炎时,A LT的阳性率几乎高达100%,无黄疸型者阳性率约80%,中毒性肝炎时,阳性率也很高,而且G PT的升高出现在临床和其他肝功试验阳性结果之前。
故测定A LT的活性对急性肝炎,中毒性肚炎和潜伏期肝炎的早期诊断和发现有重要意义。
慢性肝炎和肝硬化时,A LT仅轻度升高,但慢性活动性肝炎时可明显升高。
急性黄疸型肝炎在消失后,如A LT仍不下降或不稳定,提示病情尚不稳定。
如果A LT已正常,而又升高或持续不降时,提示肝炎再发向迁延转化。
故A LT的测定,也是随访肝炎预后的指标。
如同时测定AST并计算DeRitis比值,即AST/A LT之比,则对于急、慢性肝炎的诊断、鉴别诊断以及判断转归也特别有价值。
急性肝炎时DeRitia比值<1,肝硬化时DeRitis比值≥2,肚痛时D eRitis比值≥3。
A LT测定虽然是肝细胞的灵敏指标,但由于A LT广泛分布于各种组织中,许多肝外病变时,如心梗、急性胰腺炎等,服用某些药物,如异烟肼,红霉素及有机磷中毒等,在一些特殊生理善状态下如妊娠期等,A LT均可升高。
酶在生物催化中的作用和应用
酶在生物催化中的作用和应用酶是一种特殊的蛋白质分子，具有催化生物反应的能力。
在生物体内，酶是调节代谢网络的关键因素之一，起着极为重要的作用。
除了在生物内部发挥作用外，酶还在口服药剂、食品加工、医学诊断、生态环境治理、能源生产等领域中广泛应用。
本文将详细探讨酶在生物催化中的作用和应用。
一、酶在生物催化中的作用生物催化是指利用微生物、酶等生物催化剂催化反应的过程。
酶在生物催化中因其催化效率高、选择性强，并能在温和条件下催化反应，因此成为生物催化中重要的催化剂。
酶催化反应的基本原理是将亲和性底物与酶结合形成底物-酶复合体，然后以底物-酶复合体作为反应物，催化化学反应，形成产物-酶复合体，最后将产物从酶分离出来，使酶回归到无底物-酶状态。
酶在生物催化中的作用主要表现在以下三个方面。
1、提高反应速率传统催化剂如金属催化剂等催化活性低、选择性差、催化剂使用后极难回收等不足，但酶可以在细胞内快速催化一系列反应，同时还具有高效催化、高度选择性、温和化条件、催化后再利用、无毒副作用等特点，因此在生物催化中受到广泛应用。
酶在生物催化中的主要作用是加速底物转化为产物的速率，提高反应速率。
2、增强可控性酶催化剂对底物选择性强，只催化特定底物的反应，可以有效减少副反应的发生，保持反应的可控性，使反应产物的纯度和产率高。
3、提高反应的特异性酶具有高度选择性，可以识别特定底物和触媒转化的特定反应类型，具有极高的催化效率和特异性，可以实现高纯度和高产量产物的定向合成。
二、酶催化技术在各领域的应用1、生物技术领域酶在生物技术中的应用表现在两个方面。
一是用于生物大分子的转化，如蛋白质分析、多肽合成等；二是用于生物小分子的转化，如生物能源生产、药物合成等。
酶催化的优点是选择性强，催化活性高，操作温和等。
2、医学诊断酶在医学诊断领域的应用主要体现在酶促免疫测定法（ELISA）和酶促反应测定法（PCR）等技术中。
ELISA是一种基于酶反应的诊断技术，广泛用于检测人体内某些蛋白的含量。
2022生化思考题详细答案(医学本科生适用)
生物化学思考题1、叙述L-α氨基酸结构特征，比较各种结构异同并分析结构与性质的关系。
结构特点：α-氨基酸是羧酸分子的α-氢原子被氨基取代直接形成的有机化合物，即当氨基酸的氨基与羧基连载同一个碳原子上，就成为α-氨基酸。
氨基酸中与羧基直接相连的碳原子上有个氨基，这个碳原子上连的集团或原子都不一样，称手性碳原子，当一束偏振光通过它们时，光的偏振方向将被旋转，根据旋转的方向分为左旋和右旋即D系和L系，L-α-氨基酸再被骗争光照射时，光的偏正方向为左旋。
R为侧链，连接-COOH 的碳为α-碳原子为不对称碳原子（除了甘氨酸）不同的氨基酸其R基团结构各异。
根据测链结构可分为：①含烃链的为非极性脂肪族氨基酸，如丙氨酸；②含极性不带电荷的为极性中性氨基酸，如半胱氨酸；③含芳香基的为芳香族氨基酸，如酪氨酸；④含负性解离基团的为酸性氨基酸，如谷氨酸；⑤含正性解离基团的为碱性氨基酸，如精氨酸。
2、简述蛋白质一级结构、二级结构、三级结构、四级结构基本概念及各结构层次间的内在关系。
蛋白质的一级结构就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序，也是蛋白质最基本的结构。
主要化学键是肽键，二硫键也是一级结构的范畴。
蛋白质的二级结构是指多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及侧链部分的构象。
主要化学键为氢键。
蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折迭形成具有一定规律的三维空间结构，称为蛋白质的三级结构，蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键，包括氢键、疏水键、盐键以及范德华力等。
具有二条或二条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构，其中，每个具有独立三级结构的多肽链单位称为亚基。
层次之间的关系：一级结构是空间构象的基础，决定高级结构；氨基酸的残基影响二级结构的形成，二级结构以一级结构为基础；在二级结构的基础上，肽链还按照一定的空间结构进一步形成更复杂的三级结构；具有三级结构的多肽链按一定空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构称为蛋白质的四级结构。
酶与医学的关系
肝实质疾患
心肌梗塞、肝实质疾患 有机磷中毒 心肌疾患、肝实质疾患 胰腺疾病 骨病、肝胆疾患 胰腺疾病 心肌梗塞、肌肉疾患 肌肉疾病 前列腺癌、骨病 肝实质病变、酒精中毒 肝胆疾患 肝实质病变
（三）酶与疾病的治疗
替代治疗：消化不良--胃酶、胰酶
抗菌治疗：磺胺药——二氢叶酸合成酶、氯霉 素——转肽酶
水解酶
EC3.4.21.4 丝氨酸蛋白酶
水解肽键
entry 第四
酶促反应动力学
底物浓度、酶浓度、温度、PH、抑制剂、激活剂 Km意义、最适温度、最适PH、可逆性抑制剂的作用特点
酶的调节
活性调节：变构调节、共价修饰、酶原激活 含量调节：合成、降解
掌握：
1、结构特点
组成：全酶； 结构特点：活性中心 酶促反应的特点；高效的机理 调节酶：变构酶；同工酶；酶原激活
①反应类型，如转氨酶，脱氢酶
②底物＋反应类型，如乳酸脱氢酶，谷丙转氨酶 等。
③在上述命名基础上再加上酶的来源和酶的其它 特点，例如胃蛋白酶，碱性磷酸酶和酸性磷酸酶
酶的系统命名法
Enzyme Commission (EC) 提出的系统 命名法的原则是以酶催化的整体反应为基础 的。
如天冬氨酸转氨酶的系统命名是L-天冬氨酸：α-酮戊二 酸氨基转移酶。
天冬氨酸转氨酶 （谷草转氨酶）
α-酮戊二酸+天冬氨酸
谷氨酸+草酰乙酸
酶的分类
• 氧化还原酶Oxidoreductases (EC Class 1) – Transfer electrons (RedOx reactions)
• 转移酶Transferases
(EC Class 2)
– Transfer functional groups between molecules
乙酰氨基葡萄糖苷酶,富氨酸氨基肽酶
乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG酶）和富氨酸氨基肽酶（PAP酶）是两种在生物学和医学研究中广泛应用的酶。
它们分别在不同的生物过程中发挥作用，具有重要的生物学意义。
本文将分别介绍这两种酶的结构、功能和应用。
一、乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG酶）1. 结构：NAG酶是一种醣苷酶，在多种生物体和组织中都有分布。
其主要结构特征是由四个亚基组成的四聚体，每个亚基都含有一个活性中心。
2. 功能：NAG酶主要作用于水解乙酰氨基葡萄糖苷，是细胞壁合成中的重要酶。
在细胞分裂和生长过程中，NAG酶也起着重要作用。
NAG 酶还参与炎症反应和免疫调节。
3. 应用：NAG酶在医学诊断和疾病治疗中有重要应用价值。
它可以作为肾脏疾病的生物标志物，用于评估肾功能。
NAG酶还可以作为药物靶点，在药物研发中具有潜在的应用前景。
二、富氨酸氨基肽酶（PAP酶）1. 结构：PAP酶是一种蛋白酶，具有复杂的结构。
它在多种生物体中都有表达，在细胞内外都有活性。
2. 功能：PAP酶在蛋白质降解和代谢过程中扮演着重要角色。
它能够水解富氨酸肽，促进蛋白质降解和代谢产物的释放。
PAP酶还参与一些重要的细胞信号传导通路，对细胞生长和分化具有调控作用。
3. 应用：PAP酶在医学和生物技术领域有广泛应用。
它可用于蛋白质合成和降解的研究，有助于解析细胞内蛋白质代谢的机制。
PAP酶还可以作为肿瘤标志物，在肿瘤诊断和治疗中具有潜在的应用价值。
乙酰氨基葡萄糖苷酶和富氨酸氨基肽酶是两种具有重要生物学功能和应用价值的酶。
对它们的深入研究不仅有助于揭示生物体内重要的生物过程和生理功能，还有助于为医学诊断和疾病治疗提供新的思路和方法。
希望本文能够帮助读者更深入地了解这两种酶的特点和应用前景。
乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG酶）和富氨酸氨基肽酶（PAP酶）是两种在生物学和医学研究中广泛应用的酶。
它们分别在不同的生物过程中发挥作用，具有重要的生物学意义。
本文将深入探讨这两种酶的结构与功能，并探索它们在医学和生物技术领域的应用前景。
辅酶Q10测定的医学意义
辅酶Q10测定的医学意义引言辅酶Q10是一种存在于人体细胞中的重要脂溶性酶，被广泛应用于临床诊断和研究领域。
测定辅酶Q10水平可以提供有关人体健康状况的重要信息，有助于早期诊断和预防多种疾病。
辅酶Q10及其功能辅酶Q10，又称为辅酶Q，是一种类似维生素的物质，主要存在于线粒体内。
它在能量代谢、抗氧化和抗炎过程中发挥重要作用。
辅酶Q10可以调节呼吸链酶活性，促进细胞内能量产生；同时，它还能够中和自由基，保护细胞免受氧化损害。
由于这些作用，辅酶Q10被认为是人体健康和抗衰老的重要因素。
辅酶Q10测定与疾病关联的研究近年来，研究人员发现辅酶Q10水平与多种疾病的发病风险存在相关性。
以下是几个与辅酶Q10水平关联密切的疾病：1. 心血管疾病：辅酶Q10对心脏具有保护作用，可以增强心脏肌肉的收缩力和抗氧化能力，降低心血管疾病的风险。
2. 神经系统疾病：辅酶Q10在神经系统中起到抗氧化和抗炎作用，适量的补充可以减少神经退行性疾病如帕金森病和阿尔茨海默病的发生。
3. 代谢性疾病：辅酶Q10参与脂肪代谢和胰岛素信号通路，通过改善胰岛素抵抗性和调节血糖水平，减少代谢性疾病的风险。
辅酶Q10测定的临床应用测定辅酶Q10水平已成为一种常见的临床检测方法，用于评估患者的健康状况和疾病风险。
以下是辅酶Q10测定的临床应用：1. 健康评估：测定辅酶Q10水平可以作为评估人体机能和氧化应激状态的重要指标，对个体的健康状况进行衡量。
2. 疾病诊断：辅酶Q10水平的异常变化与多种疾病的发生密切相关，在一些情况下可以作为诊断的辅助依据。
3. 疾病预防：通过监测辅酶Q10水平，可以及早发现潜在的健康问题，并采取相应的预防措施，减少疾病的风险。
结论辅酶Q10测定在医学领域具有重要的意义。
通过测量辅酶Q10水平，可以了解人体的能量代谢、抗氧化和抗炎能力，从而判断个体的健康状况和疾病风险。
进一步的研究和应用将有助于深入探索辅酶Q10的功能和作用机制，并为相关疾病的防治提供更有效的方法。
酶在医学领域的应用
护理1501苏汉扬
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现在酶在医药方面的应用已十分广，主要应用在以 下三方面。
➢ 1 用酶进行疾病的诊断 ➢ 2 用酶进行疾病的治疗与预防 ➢ 3 用酶制造各种药物
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2
（一）通过酶活力变化进行疾病诊断
酶 淀粉酶 胆碱酯酶 酸性磷酸酶 碱性磷酸酶
谷丙转氨酶/谷草 转氨酶 醛縮酶 胃蛋白酶 磷酸葡糖变位酶 乳酸脱氢酶
急性胰腺炎，活力明显增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高 心肌梗塞，活力显著升高；肌炎、肌肉创伤，活力升高
心肌梗塞、心肌炎，活力增高
急性肝炎，活力极度升高；心肌梗塞、急性肾炎，脑溢血，活力 明显升高
急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明显升高
测定血糖含量，诊断糖尿病
肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明显升高
疾病与酶活力变化 胰脏疾病，肾脏疾病时升高；肝病时下降 肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等，活力下降 前列腺癌、肝炎、红血球病变时，活力升高 佝偻病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺机能亢进时，活力升高； 软骨发育不全等，活力下降 肝病、心肌梗塞等，活力升高
急性传染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶活力显著升高
胃癌，活力升高；十二指肠溃疡，活力下降
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促进消化的酶类：当体内消化系统失调，消化液分泌不足时，服用这一 类酶就能够补充和纠正体内消化酶的不足，恢复正常消化机能。在这一 类酶中主要有胃蛋白酶、胰酶、淀粉酶等。
• 具有降压功能的酶类：生命元降压酶能快速溶解血液中的甘油三 酯、胆固醇、低密度脂蛋白、重金属残留等各种有害毒素。在短 时间内改善脑部供血不足，降低血压 。
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可消炎的酶类：这种酶大多数都是蛋白质水解酶，能够分解发炎部位纤维蛋 白的凝结物，消除伤口周围的坏疽、腐肉和碎屑，主要有胰蛋白酶、糜蛋白 酶、双链酶，α-淀粉酶、胰脱氧核糖核酸酶等。
碱性蛋白酶在生物医学领域中的应用
碱性蛋白酶在生物医学领域中的应用随着生物技术的不断发展，越来越多的生物分子被发现并广泛应用于生物医学领域中。
其中，碱性蛋白酶的应用也越来越受到人们的关注。
碱性蛋白酶是一种酶类蛋白质，在生物医学领域中具有广泛的应用价值。
一、碱性蛋白酶的基本属性碱性蛋白酶是一种蛋白酶酶类蛋白质，分子量一般在20~30KD 之间，其最适作用条件为pH8-9，故称为碱性蛋白酶。
碱性蛋白酶可以与多种蛋白质发生化学结合，酶法作用可以使蛋白质分子断裂成小的多肽或单个氨基酸。
二、1. 消化酶的替代剂消化酶是指在肠道内分解和消化食物的酶类物质。
由于某些疾病或手术等原因，如口服半胱氨酸转移酶抑制剂或切除部分胰腺，会导致消化功能紊乱。
碱性蛋白酶可以作为消化酶的替代剂，帮助消化和吸收食物中的蛋白质。
2. 药物载体碱性蛋白酶因为其特殊的蛋白质结构和吸附性能，可以作为药物载体，应用于泌尿系、生殖系统等临床治疗中。
此外，碱性蛋白酶还可以制备缓释性药物，促进药物在人体内的持续释放，延长药效时间。
3. 细胞培养在细胞培养中，为了促进细胞生长和增殖，常常需要添加到培养基中的蛋白水解酶。
碱性蛋白酶正好具有这种水解酶的作用，因此可以作为细胞培养的重要辅助物质，使细胞生长更加健康、快速。
4. 疾病诊断标记物在某些特定疾病的临床诊断中，可以通过检测血液、尿液或其它体液中的特定标记物来获取诊断信息。
碱性蛋白酶可以作为这些标记物之一，排除机体内部的炎症反应和恶性肿瘤等病理情况。
三、碱性蛋白酶的研究进展和前景随着生物医学领域的不断发展，碱性蛋白酶的研究也越来越深入。
目前，碱性蛋白酶与药物的复配研究已成为当前生物医学研究的热点领域之一。
随着技术的不断革新，碱性蛋白酶的生物医学应用前景也越来越广阔。
综上所述，碱性蛋白酶是一种重要的酶类蛋白质，在生物医学领域中具有广泛的应用价值。
通过消化酶的替代、药物载体、细胞培养和疾病诊断标记物等多种方式，可以实现碱性蛋白酶的生物医学应用。
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基本内容
• 国内外现状
• 研究方向
• 进展情况
• 存在问题
国内外现状
• Wohlgemuth在1908年就测定利用测定尿液中淀粉酶的活力来诊断急性 胰腺炎。 • 30年代临床测定碱性磷酸酶用于诊断骨骼疾病，酶成为当时临床实验
室的常规测定项目。
• 50年代用分光光度法建立了连续监测酶活性浓度方法，使不少用旧的 “固定时间法”不能测定的酶应用于于诊断疾病。
酶 葡萄糖氧化酶 葡萄糖氧化酶+过氧化物酶 尿素酶 谷氨酰胺酶 测定的物质 葡萄糖 葡萄糖 尿素 谷氨酰胺 用 途
测定血糖、尿糖，诊断糖尿病 测定血糖、尿糖，诊断糖尿病 测定血液、尿液中尿素的量， 诊断肝脏、肾脏病变 测定脑脊液中谷氨酰胺的量， 诊断肝昏迷、肝硬化 测定胆固醇含量，诊断高血脂等 通过基因扩增，基因测序， 诊断基因变异、检测癌基因
......
• 目前酶测定约占目前临床化ห้องสมุดไป่ตู้总工作量的1/4到1/2。
研究方向
• 诊断酶特点：专一性强、催化效率高、作用条件温和等。
• 酶学诊断主要分为两个方面：
1. 根据体内原有酶活力的变化来诊断某些疾病。
2.利用酶来测定体内某些物质含量的变化从而来诊断某些疾
病。
通过酶活力变化进行疾病诊断
用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病
存在问题
• 酶活性和酶质量变化的不平行。 • 酶蛋白不稳定，易失活。 • 生理因素也能引起所测值变化，如性别、年龄、进食、运 动、妊娠与分娩等。 • 测定方法、标本处理等对测定结果的影响
谢谢大家！
• 现代科技的发展，人们发现用免疫学方法测酶质量和经典 的测酶活性方法相比，不仅灵敏度高，并可能测定一些以 前不易测定的酶。 • 免疫学方法和经典测酶活性方法相比最突出的优点是：免 疫学方法能测定一些不表现酶活性的酶蛋白质，这在以前 是不能想象的。 • 免疫学方法另一特点是特异性高，且不受体液中其它物质， 特别是抑制剂、激活剂的干扰。
胆固醇氧化酶 DNA聚合酶
胆固醇 基因
进展情况
• 随着广泛地应用和研究，也发现总酶活性浓度测定对疾病 诊断的特异性远不如人们所开始预期的那样高。 • 从70年代开始，学者逐渐将注意力集中到同工酶测定上来， 发现肌酸激酶同工酶（CK-MB）和乳酸脱氢酶同工酶（LD1） 诊断急性心肌梗塞比测定总酶含量的特异性更高，CK-MB 已成为公认的诊断急性心肌梗塞的“金指标”，此二项同 工酶测定也成为各大医院检验科必测项目。