- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiál10. Viry
Viry jsou submikroskopické částice, jejichž součástí jsou nukleové kyseliny, bílkoviny, případně lipidy. Podle povahy nukleové kyseliny se viry dělí na RNA-viry a DNA-viry, podle povahy hostitele (buněk hostitele) na bakteriofágy (napadají bakterie), rostlinné viry a živočišné viry.
Viry jako takové nemají reprodukční schopnost, nejsou samostatné a samosprávné, nejsou tedy „živé“. Atributy života získávají teprve tehdy, vniknou-li do hostitelské buňky. Teprve v ní může nastat proces identické reduplikace virového genomu, neboť viry nemají ani vlastní energetický metabolismus, ani nezbytné enzymy sloužící k biosynthese vlastní bílkoviny a nukleové kyseliny.
Struktura virové částice je rozdílná podle druhu viru. Společné všem virům je to, že jejich genetický materiál je zabalen do bílkovinného pouzdra zvaného kapsida, sestaveného z polypeptidových řetězců. V bílkovinné složce se mohou vyskytovat i některé lytické enzymy, které umožňují vniknutí viru do hostitelské buňky. Genom a kapsida, označované jako virion, jsou onou vlastní virovou částicí, schopnou infikovat hostitelskou buňku. Velikost virionu se pohybuje v intervalu 10 - 300nm, tvar mají tyto částice rozmanitý.
Vyšší viry, například bakteriofág T2 (viz následující obrázek), obsahují i některé specializované struktury jako bičík a bičíková vlákna, sloužící k přichycení a k vniknutí nukleové kyseliny do hostitelské buňky. Živočišné viry obsahují mj. i lipidy a sacharidy, které pocházejí z hostitelské buňky a které jsou zabudovány do kapsidu uvolněné virové částice.
Schéma bakteriofága T2 Escherichia coli
Genom DNA virů je tvořen jedno nebo dvojřetězcovou lineární či uzavřenou molekulou DNA. Replikace virové DNA může probíhat v hostitelské buňce dvěma způsoby. Buď se virová DNA vestavuje do genomu hostitelské buňky a replikuje se spolu s DNA této buňky, či vyřadí úplně regulační mechanismy buňky hostitele a její metabolismus zcela podřídí rozmnožování viru.
V prvním případě se nově vzniklá virová DNA přenáší do dceřinných buněk aniž se virosa manifestuje destrukcí hostitelské buňky. Ve druhém případě nastává kompletní tvorba nových „zralých“ virových částic, které obsahují kromě nově vybudovaného genetického materiálu i specifické bílkoviny. Proces má obvykle za následek lysi hostitelské buňky a uvolnění nově vzniklých virů do okolního prostředí.
Genom RNA virů je tvořen lineární RNA, která je jednořetězcová nebo dvojřetězcová. Vyskytuje se buď jako pozitivní nebo negativní RNA-řetězec. Za negativní se považuje RNA-řetězec neurčený k translaci( slouží pouze jako matrice pro synthesu pozitivních řetězců při replikaci. Pozitivní řetězec RNA je naproti tomu překládán do jazyka virových bílkovin a má tedy funkci mRNA.
Zvláštní skupinu virů tvoří tzv. retroviry. Vyznačují se vlastnostmi jak RNA-virů, tak i DNA-virů. Jejich viriony obsahují pozitivní RNA, která se po infekci hostitelských buněk přepisuje zpětnou (reversní) transkriptasou do negativní DNA. Negativní DNA se stává matricí pro tvorbu pozitivní DNA, se kterou vytvoří dvojřetězcovou kružnicovou DNA včleněnou do chromosomu hostitelské buňky.
Negativní DNA-řetězec proviru se stává matricí pro synthesu pozitivní virové RNA, jejíž jedna část se překládá a druhá obaluje kapsidovými proteiny.
Mezi živočišnými viry zasluhují zvýšenou pozornost tzv. onkogenní viry, způsobující transformaci hostitelské buňky, provázenou nekontrolovaným buněčným dělením. Byly isolovány z mnoha lidských i zvířecích tumorů a jsou předmětem intenzivního zkoumání biologů, genetiků, biochemiků a lékařů ve snaze objasnit příčiny, prevenci i způsoby léčení těchto forem nádorových onemocnění.
11. Hormony
V buňkách živočichů i rostlin jsou látky, které působí i v nepatrných koncentracích regulačně na rozsáhlý soubor metabolických reakcí. Živočichové koordinují svou činnost na všech organizačních úrovních složitými signálními soustavami. Uvnitř buňky se komunikace děje synthesou nebo pozměňováním rozmanitých látek, které často kontrolují pochody jichž se samy účastní. Děje se to většinou prostřednictvím allosterických enzymů nebo kovalentní modifikací makromolekul. Mezi buňkami jsou signály přenášeny prostřednictvím chemických poslů zvaných hormony, u vyšších živočichů také elektrochemickými podněty vedenými v neuronech.
Také v rostlinách jsou látky, které působí podobně jako hormony živočišné. Tyto látky, nazývané fytohormony, jsou produkovány rostlinnými buňkami a výrazně ovlivňují v nepatrných koncentracích růst, tvorbu rostlinných orgánů, dormanci, preferenci apikální dominance či růst postranních pupenů a řadu dalších fysiologických projevů rostlin. Realizace jejich účinku má mnoho společných znaků s hormony živočišnými.
11.1. Hormony živočišné
Živočišné hormony jsou látky různé chemické povahy, které ovlivňují v organismu integraci a koordinaci různých tkání a orgánů prostřednictvím oběhového systému. Jsou synthetisovány v orgánu nebo ve žláze s vnitřní sekrecí, odkud jsou krví nebo mízou dopravovány do cílové tkáně, jejíž funkci specificky ovlivňují.
Hormony vznikají sledem většího počtu enzymově katalysovaných reakcí. Jejich synthesa musí být v rovnováze s jejich odbouráváním podle okamžitých požadavků organismu. Pro uchování požadované rovnováhy může být část hormonů buď deaktivována v játrech nebo ledvinách, nebo může být přímo v aktivní formě vylučována močí. Některé hormonální žlázy (např. štítná žláza) dovedou uskladňovat hormony v relativně velkém množství a uvolňovat je do krevního oběhu v případě potřeby. Takovýto ustálený stav (dynamická rovnováha) bývá udržován vztahem mezi volným hormonem a hormonem vázaným na bílkovinné molekuly, zejména na specifické přenašeče.
Podle chemické stavby můžeme hormony rozdělit na aminokyselinové, peptidové, bílkovinné a steroidní. Podle místa jejich vzniku na hormony kůry nadledvin, hormony pohlavních žláz, dřeně nadledvin, epifysy, štítné žlázy a příštitných tělísek, pankreatu, hypofysy a hypothalamu.
Zabývat se detailně jednotlivými hormony, jmenovitě jejich fysiologickou funkcí, je mimo rámec tohoto skripta. Zmíníme se proto o nich jen velmi stručně, neboť o nich bude podrobně hovořeno v předmětu Fysiologie. Naším úkolem je seznámit se především s jejich chemickou stavbou a regulačním mechanismem na molekulární úrovni.
11.1.1. Hormony na basi aminokyselin
Adrenalin, hormon dřeně nadledvin, byl prvním hormonem isolovaným v čistém stavu. Jeho biosynthesa vychází z tyrosinu.
Nejdůležitějším úkolem adrenalinu je zvyšování hladiny krevní glukosy mobilizací glykogenové rezervy. Zužuje též periferní cévy a ve větších dávkách zvyšuje krevní tlak.
Hormony na basi aminokyselin (tyrosinu) zastupují i dvě hormonálně účinné jodované aminokyseliny, produkované štítnou žlázou. Jsou to L-3,5,3(,5(-tetrajodthyronin a L-3,5,3(-trijodthyronin.
Hormony štítné žlázy jsou nezbytné pro růst a vývin. Po exstirpaci štítné žlázy se u pokusného zvířete opožďuje růst a pohlavní zralost. Hormony štítné žlázy jsou podmínkou normální funkce centrálního nervového systému (CNS). Účastní se indukce synthesy důležitých enzymů a specifických bílkovin podobně jako hormony steroidní.
Jakékoliv poruchy (hypofunkce i hyperfunkce) štítné žlázy se manifestují závažnými poruchami basálního metabolismu, mj. i poruchami energetického hospodaření organismu (oxidační fosforylace).
Do stejné skupiny hormonů (aminokyselinových) můžeme zařadit také tzv. tkáňové hormony histamin a serotonin a hormon epifysy melatonin (časový regulátor).
Histamin je po chemické stránce produktem dekarboxylace histidinu, serotonin a melatonin jsou deriváty tryptofanu. Oba posledně jmenované hormony vznikají z tryptofanu hydroxylací a dekarboxylací (serotonin), dekarboxylací a následnou acetylací na aminoskupině a pátém uhlíku indolového jádra (melatonin).
Histamin ovlivňuje pozitivně sekreci žaludeční šťávy, rozšiřuje krevní kapiláry a zvyšuje jejich propustnost. Serotonin stimuluje kontrakce hladkého svalstva, povzbuzuje střevní peristaltiku a v CNS slouží pravděpodobně jako přenašeč určitého typu synapsí. Melatonin naproti tomu vykazuje tlumící účinek na sekreci gonadotropních hormonů a adrenokortikotropního hormonu.
11.1.2. Hormony na basi peptidů
Do této skupiny patří vedle adrenohypofysotropních hormonů hypothalamu hormony neurohypofysy oxytocin a vasopresin.
Oxytocin a vasopresin jsou nonapeptidy blízké struktury s disulfidovým můstkem mezi 1. a 6. členem peptidového řetězce. Liší se od sebe pouze v pozici 3 záměnou fenylalaninu za isoleucin a v pozici 8 záměnou argininu za leucin.
Vasopresin vykazuje zvýšení krevního tlaku a dráždí hladké svalstvo tenkého střeva. Brzdí diurésu, tj. podporuje zpětnou resorbci vody, a umožňuje tím koncentrování moči v ledvinách. Oxytocin podporuje kontrakci hladkého svalstva dělohy a hraje tak důležitou roli při vyvolávání porodních stahů. Podporuje rovněž svalovými kontrakcemi ejekci mléka z laktující mléčné žlázy.
Dalším hormonem z této skupiny je adrenokortikotropní hormon, produkovaný předním lalokem hypofysy. Je basickým peptidem, který se skládá z 39 aminokyselinových zbytků známé sekvence.
Význam tohoto hormonu tkví v tom, že zvyšuje synthesu steroidních hormonů kůry nadledvin a jejich sekreci.
Relaxin je peptidový hormon, produkovaný v graviditě v ovariu a placentě. Působí prosáknutí a pružnou deformovatelnost pevného kloubu a dalších vazů pánve, což vede k rozšíření porodního kanálu.
Parathormon je peptid složený z 83 aminokyselinových zbytků, produkovaný příštitnými tělísky. Ovlivňuje v kostech přechod vápníku do krve a zvyšuje v kostech koncentraci kyseliny mléčné a citronové. V krevní plasmě parathormon upravuje hladinu vápníku a fosforu.
Podobně kalcitonin, skládající se z 32 aminokyselin, ovlivňuje hospodaření s vápníkem tím, že snižuje jeho hladinu v krevní plasmě. Jeho stěžejní význam tkví v odstraňování nebezpečí hyperkalcemie. Jeho cílovou tkání jsou kosti, v nichž brzdí uvolňování vápníku do krve a brání resorpci kosti.
Insulin je hormon produkovaný pankreatem, jehož úkolem je snižování hladiny krevního cukru. Je to peptid, skládající se ze dvou řetězců spojených disulfidovými můstky, jejichž redukcí glutathionem je insulin v játrech deaktivován. Byl prvním peptidem, u kterého byla zjištěna primární struktura (F. Sanger - Nobelova cena za chemii, 1958).
Zajímavá je jeho biosynthesa a aktivace. Nejprve je vybudován inaktivní „proinsulin“ obsahující jeden peptidový řetězec s 84 aminokyselinami a disulfidovými můstky. Rozštěpením řetězce specifickými proteasami se odloučí spojovací peptid a zbude molekula aktivního insulinu.
Antagonistou insulinu je glukagon, produkovaný rovněž pankreatem. Skládá se z řetězce o 29 aminokyselinách a jeho úkolem je zvyšování hladiny krevního cukru. Děje se tak zintenzivněním vylučování glukosy játry procesem glukoneogenese z laktátu a mobilizací rezerv glykogenu.
Vznik insulinu z proinsulinu štěpením specifickými proteasami
11.1.3. Hormony na basi bílkovin
Zástupci těchto hormonů jsou somatotropin a laktogenní (luteotropní) hormon hypofysy.
Struktura i velikost prvně jmenovaného hormonu se u různých savců značně liší, i když účinky jsou shodné. Somatotropní hormon příznivě ovlivňuje membránový transport a podporou anabolických reakcí urychluje přesun od cukrů k energeticky bohatým tukům. Jeho účinek se projevuje rovněž ve stimulaci synthesy RNA a bílkovin, což je provázeno zvýšeným růstem.
Laktogenní hormon podporuje synergicky s některými hormony (estrogeny, progesteronem aj.) růst a vývoj mléčné žlázy a zvyšuje sekreci mléka. V anabolických účincích se podobá somatotropnímu hormonu. Jeho molekula obsahuje u různých savců zhruba 200 aminokyselinových zbytků.
Do této skupiny hormonů se řadí i hormony glykoproteinové. Jsou to thyreotropní hormon a gonadotropiny. Hypofysou produkovaný thyreotropní hormon působí příznivě na funkci štítné žlázy. Má vliv na vychytávání jodidu z krve a zabudování jodu do thyreoglobulinu, na uvolňování hormonů z thyreoglobulinu a jejich sekreci do krve.
Gonadotropní hormony, produkované předním lalokem hypofysy, tvoří dva gonadotropiny. Jsou to folikuly stimulující hormon a luteinisační hormon. Prvně jmenovaný hormon stimuluje vývoj folikulu ve vaječníku a semenných buněk ve varleti, druhý stimuluje sekreci testosteronu a tvorbu jiných steroidních hormonů.
11.1.4. Steroidní hormony
Steroidní hormony vyšších živočichů vznikají z cholesterolu, jehož biosynthesa vychází z acetylkoenzymu A resp. isopentenyldifosfátu.
Teoreticky je lze odvodit od základních uhlovodíků pregnanu (gestageny a kortikoidy), androstanu (androgeny) a estranu (estrogeny).
Steroidní hormony tvoří velkou skupinu hormonů zasahujících do řady fysiologických funkcí a různých oblastí látkového metabolismu.
Zůstaňme u rozdělení steroidních hormonů podle polycyklických uhlovodíků, od kterých jsou teoreticky odvozeny. O jejich biologických funkcích se zmíníme krátce, neboť podrobněji budou probírány v předmětu Fysiologie.
Hlavním představitelem gestagenů je progesteron. Je produkovaný všemi žlázami tvořícími steroidní hormony. Po chemické stránce je nenasyceným steroidním diketonem, secernovaným do krve hlavně ve žlutém tělísku a v placentě. Působí především na děložní sliznici a připravuje ji k uhnízdění oplozeného vajíčka.
Kortikoidy kortisol, kortison, kortikosteron a 11-dehydrokortikosteron vznikají z progesteronu. Účastní se metabolismu organických látek, především bílkovin, cukrů a tuků (tzv. glukokortikoidy). Při hospodaření s ionty sodíku, draslíku a s vodou se uplatňují aldosteron a 11-deoxykortikosteron (tzv. mineralokortikoidy). Zastoupení těchto steroidů není stejné a liší se v závislosti na živočišných druzích.
Androgeny, jejichž nejznámějším představitelem je testosteron, jsou samčí pohlavní hormony secernované do krve hlavně varlaty a nadledvinkami. Jsou to hormony stimulující vedle růstu sekundárních pohlavních orgánů (nadvarlete, semenných váčků atd.) i růst svalů a kostry jako důsledek zvýšené tvorby potřebných bílkovin.
Estrogeny, jejichž představiteli jsou estron a estradiol, jsou samičí pohlavní hormony patřící po chemické stránce mezi fenolové látky. Zajímavé je na jejich stavbě to, že jsou jedinými buňkou synthetisovanými látkami s benzenovým jádrem, které si dovede organismus živočichů sám vytvořit.
Zdrojem těchto hormonů je vaječník. Estrogeny stimulují růst dělohy, pochvy a mléčné žlázy, u zvířat působí změny v samičím reprodukčním systému spojené s ovulací. Jsou účinné v udržování samičích sekundárních pohlavních znaků a jsou v tomto směru antagonisty testosteronu.
Prostaglandiny, tvořící skupinu fysiologicky účinných cyklických kyselin, nepatří mezi steroidní hormony. Byly nalezeny v lidském spermatu, respektive v semenné plasmě. Jsou to sloučeniny které sice mezi hormony nepatří, neboť nejsou tvořeny specializovanými žlázami nebo tkáněmi, avšak jejich účinek s účinky řady hormonů souvisí. Jsou v malých množstvích produkovány téměř všemi tělními buňkami, ve kterých se také místně uplatňují. Odvozeny jsou od prostanové kyseliny, jejímž prekursorem je kyselina arachidonová.
Uplatňují se hlavně tím, že modifik
Vloženo: 15.08.2009
Velikost: 491,50 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Mohlo by tě zajímat:
Reference vyučujících předmětu B7 - Kapitol 10-12Podobné materiály
- B1 - Biochemie - Biochemie
- B2 - Kapitol 1-4 - Biochemie
- B3 - Kapitol 5-6 - Biochemie
- B4 - Kapitol 7 - Biochemie
- B5 - Kapitol 8 - Biochemie
- B6 - Kapitol 9 - Biochemie
- 1 - Test - Test z Biochemie
- 2 - Test - Test z Biochemie
- 3 - test - Test z Biochemie
- 4 - test - Test z Biochemie
- 5 - test - Test z Biochemie
- 6 - test - Test z Biochemie
- 7 - test - Test z Biochemie
- 8 - test - Test z Biochemie
- 9 - test - Test z Biochemie
- 10 - Meterial - Biochemie
- 11 - material - Biochemie
- 12 - material - Biochemie
- 13 - material - Biochemie
- 14 - material - Biochemie
Copyright 2024 unium.cz