otázky ke zkoušce

šování této organely
odštěpování veziklů putujících do Golgiho aparátu
enzymy řídící glykogenolýzu
detoxikace některých látek, popř. shromažďování Ca iontů
tvorba peroxisomů
GOLGIHO APARÁT
má formující a maturační povrch
váčky z ER splývají s formujícím povrchem Golgiho aparátu
na maturačním povrchu jsou odškrcovány lyzosomy a sekreční vezikly
tvorba polysacharidů
úprava glykoproteinů
FUNKČNÍ DERIVÁTY KARBOXYLOVÝCH KYSELIN
funkční skupina OH nahrazena!
ACYLHALOGENIDY
nahrazení halogenem = -oyl
ANHYDRIDY
eliminace vody ze dvou karboxylových skupin, jsou spojeny přes O tam kde byla OH
ESTERY
reakce alkoholu s kyselinou, jsou nerozpustné ve vodě, těkavé, příjemná vůně, obsažené v ovoci, zelenině nebo v margarínech
Tuky – estery glycerolu a vyšších mastných kyselin, mezi nimi esterová vazba.
Alkalická hydrolýza tuků poskytuje sůl mastné kyseliny a alkohol = zmýdelnění = mýdla
ester cholinu a octové kyseliny = acetylcholin, dále tam mohou patřit sfingofosfolipidy, glycerofosfolipidy (esterová vazba mezi glycerolem a MK, glycerolem a kyselinou fosforečnou, kyselinou fosforečnou a cholinem(serinem) – 4 esterové vazby)
AMIDY
mají na karbonyl navázaný dusíkový atom a na něm dva vodíky, které mohou být substituovány. Jestliže jsou tam substituenty, jsou označeny písmenem N př. N-methyl acetamid.
Amidy – krystalické látky nerozpustné ve vodě, polární, hydrolýza působením horkého roztoku kyseliny a hydroxidu poskytne karboxylovou skupinu a amoniak.
Specifickým typem amidové vazby je vazba peptidová!. Vzniká mezi aminoskupinou jedné aminokyseliny a karboxylem druhé aminokyseliny
Paracetamol (N-acetyl-4-aminofenol) = Paralen, Panadol, Efferalgan, Coldrex, Thomapyrin
Močovina
Nitrily = vznikají dehydratací nesubstituovaných amidů, které obsahují kyanoskupinu CN
acetonitril
SUBSTITUČNÍ DERIVÁTY
mají nahrazený jeden nebo více vodíků v uhlovodíkovém zbytku
HALOGENKYSELINY
Trichloroctová = deproteinace krevní plasmy!
HYDROOXOKYSELINY
Kyselina mléčná = anion laktát, je konečným produktem anaerobní glykolýzy
Kyselina vinná = vinan draselno-sodný (segnetova sůl) je součást Fehringlova činidla a používá se pro důkaz redukujících látek (cukry)
Jablečná kyselina = máláty
Citronová kyselina = váže Ca ionty
Salicylová kyselina = její derivát acetylsalicylová kyselina se používá jako analgetikum-antipyretikum
OXOKYSELINY
mají v molekule další karbonylovou skupinu
Pyrohroznová kyselina = soli pyruváty
Oxaloctová kyselina = oxalacetát
α-ketoglutarová kyselina (2-oxoglutarová)
Acetoctová = anion acetoacetát
AMINOKYSELINY
mají v molekule aminoskupinu
4-Aminobenzoová kyselina (p-aminobenzoid acid – PABA)
je součástí listové kyseliny, která je kofaktorem transferáz, je také nezbytným prvkem pro růst bakterií, její analogy = sulfonaminy vytěsňují p-aminobenzoovou kyselinu z vazby na enzym syntetizující růstový faktor a zabraňují tak jeho tvorbě, v důsledku toho je růst buněk potlačen.
4-Aminomethylbenzoová kyselina (PAMBA)
antihemoragicum
Esenciální AK: alanin, leucin, isoleucin, lysin, valin, tryptofan, serin, histidin, semiesenc arginin
DEKARBOXYLACÍ AMINOKYSELIN VZNIKAJÍ BIOGENNÍ AMINY
histidin – histamin
glutamát – GABA
serin – ethanolamin
fenylalanin – fenethylamin – adrenalin, efedrin, amfetamin, pervitin, extáze
FUNKČNÍ DERIVÁTY KARBOXYLOVÝCH KYSELIN
funkční skupina OH nahrazena!
ACYLHALOGENIDY
nahrazení halogenem = -oyl
ANHYDRIDY
eliminace vody ze dvou karboxylových skupin, jsou spojeny přes O tam kde byla OH
ESTERY
reakce alkoholu s kyselinou, jsou nerozpustné ve vodě, těkavé, příjemná vůně, obsažené v ovoci, zelenině nebo v margarínech
Tuky – estery glycerolu a vyšších mastných kyselin, mezi nimi esterová vazba.
Alkalická hydrolýza tuků poskytuje sůl mastné kyseliny a alkohol = zmýdelnění = mýdla
AMIDY
mají na karbonyl navázaný dusíkový atom a na něm dva vodíky, které mohou být substituovány. Jestliže jsou tam substituenty, jsou označeny písmenem N př. N-methyl acetamid.
Amidy – krystalické látky nerozpustné ve vodě, polární, hydrolýza působením horkého roztoku kyseliny a hydroxidu poskytne karboxylovou skupinu a amoniak.
Specifickým typem amidové vazby je vazba peptidová!. Vzniká mezi aminoskupinou jedné aminokyseliny a karboxylem druhé aminokyseliny
Paracetamol (N-acetyl-4-aminofenol) = Paralen, Panadol, Efferalgan, Coldrex, Thomapyrin
Močovina
Nitrily = vznikají dehydratací nesubstituovaných amidů, které obsahují kyanoskupinu CN
acetonitril
SUSTITUČNÍ DERIVÁTY
mají nahrazený jeden nebo více vodíků v uhlovodíkovém zbytku
HALOGENKYSELINY
Trichloroctová = deproteinace krevní plasmy!
HYDROOXOKYSELINY
Kyselina mléčná = anion laktát, je konečným produktem anaerobní glykolýzy
Kyselina vinná = vinan draselno-sodný (segnetova sůl) je součást Fehringlova činidla a používá se pro důkaz redukujících látek (cukry)
Jablečná kyselina = máláty
Citronová kyselina = váže Ca ionty
Salicylová kyselina = její derivát acetylsalicylová kyselina se používá jako anagetikum-antipyretikum
OXOKYSELINY
mají v molekule další karbonylovou skupinu
Pyrohroznová kyselina = soli pyruváty
Oxaloctová kyselina = oxalacetát
α-ketoglutarová kyselina (2-oxoglutarová)
Acetoctová = anion acetoacetát
FYZIOLOGIE ŽLUČOVÝCH KYSELINŽLUČ 500-600 ml/denje tvořena hepatocyty a jde do žlučových kanálků v interlobulárních prostorech, odtud do společného žlučovodu a do žlučníku – tady se zahušťuje vstřebáváním vody. Složení žluči: CHOLESTEROL, BILIRUBIN, LECITHIN=fosfatidylcholin, ŽLUČOVÉ KYSELINY, STEROIDNÍ HORMONY, IONTY, LÉKY, TĚŽKÉ KOVYJe vylučována do střeva, ale zpětně se nevstřebává!!!! Vstřebávají se pouze žlučové kyselinyŽLUČOVÉ KYSELINYJsou syntetizovány z cholesterolu a vylučovány na podnět cholecystokininu nebo vagu cestou ductus choleodochus do duodena (papilla Vateri). Primární žlučové kyseliny tvoří kyselina cholová a deoxycholová a jejich konjugáty s aminokyselinami taurinem a glycinem a jako sodné soli se vylučují do střeva, kde emulgují tuky a tvoří micely, transportuje je do enterocytů , kde se žlučové kyseliny uvolňují do lumen a MK přechází do enterocytů, většina žlučových kyselin je ze střeva resorbována zpět a odtud jsou portálním oběhem do jater, kde se mění na sekundární žlučové kyseliny (deriváty kys cholové a deoxychol). Malá část žlučových kyselin odchází stolicíPozn. Jednodušší MK jdou hned do krve, vyšší jdou do enterocytů a tady jsou z nich zase syntetizovány triacylglyceroly, které jsou ve formě lipoproteinů! exocytozou vyloučeny do lymfy. Cholestyramin zabraňuje zpětné resorpci žlučových kyselin a tím napomáhá vylučování cholesterolu.
HEMOGLOBIN 150 muži, 140 ženy g/lVzniká v kostní dřeni ( u malých dětí také v játrech) pod vlivem EPO(ledviny), rozpad v červené dřeni sleziny, životnost 120 dní, normální velikost 7,2-7,5
HORMONÁLNÍ REGULACE HLADINY GLUKOSY
INSULIN
v buňkách Langerhansových ostrůvků je nejprve vytvořen proinzulin skládající se ze dvou polypeptidových řetězců spojených C-peptidem. Pak se rozpadá a vytváří inzulin (A a B řetězec stabilizovaný disulfidickými můstky) a C-peptid (využívá se jako důkaz endogenního inzulinu). Řízení je zprostředkováno jednoduchou negativní zpětnou vazbou, kde zvýšená hladina glukosy v krvi stimuluje vylučování insulinu a snížení hladiny vyvolá zastavení sekrece.
v buňkách jsou inzulinové receptory pro vytvoření komplexu hormon-receptor. Tento komplex aktivuje spražený G-protein uvnitř membrány, který se posunuje po membráně až narazí na efektor, což může být inotový kanal (nebo enzym). Tímto způsobem glukosa vstupuje do buněk, kde je rozpoutána glykolýza. Po účinku komplexu je komplex zanořen do membrány a vytváří se receptozom, který je recyklován novým spojením receptozomu s membránou a hormon je destruován.
V játech je spuštěna
glykolýza (po vstupu glukosy do buněk)
ale také syntéza glykogenu (také svalové buňky)
jediný hormon, který snižuje hladinu glukosy v krvi
blokuje se ketogeneze a glukoneogeneze,
zvyšuje se syntéza tuků z přebytečné glukosy (tloustnutí). Účinkuje hlavně po jídle.
GLUKAGON
má opačné účinky než insulín. Je také regulován zpětnou vazbou. Receptor je také spřažený s G-proteinem aktivuje adenylátcyklázu nebo fofsolipázu C (štěpí inositolfosfát) a ty předávají informaci do jádra k syntéze fosfoenolpyruvátkarboxykinázy a glukosa-6-fosfatázu – nezbytné pro zahájení glukoneogeneze a glykogenfosforyláza – nezbytná pro zahájení štěpení glykogenu.
Zvyšuje glykogenolýzu v játrech a
spouští glukoneogenezi a při nadbytečném množství glukagonu a malé hladině insulinu i ketogenezi.
celkově zvyšuje hladinu glukosy v krvi
Účinkuje hlavně během hladovění
KORTIZOL
steriodní hormony kůry nadledvin (kde je cholesterol přenesen LDL) bývá nazýván hormonem stresu, protože jeho hlavním úkolem je mobilizace živin při dlouhodobém stresu. Jeho účinky tedy budou nejen katabolické, ale i anabolické (příprava na stres). Účastní se
stimulace glukoneogeneze v játrech z glycerolu a aminokyselin, zvyšování hladiny glukosy v krvi (pro mozek)
lipolýza
proteinolýza – některé aminokyseliny využívá pro glukoneogenezi
ADRENALIN
steroidní stresový hormon, narozdíl od kortizolu působí krátkodobě při poplachových situacích, takže jeho účinky budou anabolické
stimulace glukagonu ke glykogenolýze
inhibice insulinu (insulin vede k syntéze tuků nebo glykogenu)
celkově zvyšování hladiny glukosy v krvi, je nezbytná pro mozek
SOMATOTROPIN
zvyšuje výdej glykogenu z jater a jeho glykogenolýzu, zvyšování hladiny glukosy v krvi = hyperglykémie
zároveň snižuje utilizaci glukosy pro buňky a způsobuje, že energetickým zdrojem pro buňky jsou mastné kyseliny
hyperglykémie může vést k vyčerpání B-buněk pankreatu a to může vést k diabetu
NORADRENALIN
Glykogenolýza
TYROXIN A TRIJODTYRONIN
zvýšení hladiny glukosy v krvi, způsobují, že buňky využívají glukosu jako zdroj energie
JÁTRA
METABOLICKÉ FUNKCE
SACHARIDY
udržování glykemie, pokud je v krvi hodně glukosy pak syntetizuje jaterní glykogen, pokud je málo glukosy pak glykogen zase uvolňuje. Současně provádí glukoneogenezi.
TUKY
kromě jiných tkání, zde probíhá intenzivně β-oxidace, vznik fosfolipidů, syntéza cholesterolu, syntéza mastných kyselin, ketogeneze, vychytávání a tvorba lipoproteinů, přeměna sacharidů na tuk
PROTEINY
odbourání transaminace, deaminace, vznik nových plasmatických bílkovin, bílkovin krevního srážení, vznik AK, glukoneogeneze
STEROIDY
steroidy vznikají ale také se inaktivují
BIOTRANSFORMAČNÍ
transformace látek, které už nejsou potřebné nebo jsou jedovaté, nebo cizí
proto jsou játra vybavena enzymy. Často se v játrech odehrává konjugace = navázání jedovaté látky na nosič (kyselina octová, glukoronová, glycin), aby mohla být snadněji vyloučená z těla.
SEKREČNÍ FUNKCE
sekrece žluči + exkrece některých látek z těla žlučí
KREVOVLIVŃUJÍCÍ
ve fetálním období se tu tvoří krevní elementy. tvorba bílkovin pro srážení, 10% EPO
TERMOREGULAČNÍ
teplo vzniklé metabolismem živin
HORMONY, VITAMINY, MINERÁLY
skladuje vitamín A, D, B12, železo
Kepfferovy buňky jsou tkáňové makrofágy
KETOLÁTKY (pouze játra!, využívají je extrahepatální orgány)
při syntéze mastných kyselin z acetátu a malonátu kondenzací vzniká acetoacetát, ze kterého odštěpením CO2 vzniká aceton a odštěpením H2 vzniká 3-hydroxybutyrát. Z jater odbouráním MK přecházejí do krve a jiných tkání (játra ne!), kde mohou být využity jako pohotové zdroje energie, hlavně pro mozek, který neumí využít MK jako energii. K jejich syntéze dochází při nedostatku glukosy při hladovění, při příjmu hodně tuků a málo sacharidů a při nekompenzovaném diabetu. Zvyšuje se rychlost oxidace MK ale vznikajcí acetyl-CoA nevstupuje do Krebsova cyklu, protože není dostatek potřebných citrátových složek (pyruvát, oxalacetát). Při vzniku ketolátek dochází k diabetické ketoacidoze a také poruše osmotické rovnováhy. Aceton je v moči a v dechu, jinak se ketolátky vylučují také potem.
KREVNÍ BARVIVO, HYPERBILIRUBINÉMIE
Vzniká denně asi 250-350 mg bilirubinu
Na staré erytrocyty je navázaný SCANT (senescent cell antigen), díky kterému jsou erytrocyty vychytávány slezinou a rozkládány na hem a globin.Jsou také odbourávány v kostní dřeni a játrech (RES) a dokonce i v jiných orgánech. Železo se oxiduje z Fe2+ na Fe3+ a poté se uvolní z vazby, přeruší se methinový můstek a tetrapyrrolový kruh hemoglobinu se otevře. Hem se mění na zelený biliverdin a z něj redukční reakcí vzniká oranžově žlutý nekonjugovaný bilirubin. Ten se váže na albumin a je transportován do jater, kde je v cytoplazmě transportován glutathion-S-transferázou (enzym – citlivý marker poškození jater) do ER, jej konjuguje kyselina glukuronová, aby byl snadněji vyloučen z těla. Většina pak odchází žlučí do střeva, kde je bakterie rozkládají na sterkobilinogen, z něhož oxidací vzniká sterkobilin a urobilinogen a jeho oxidovaná forma urobilin a mesobilinogen taktéž oxidovaný na mesobilin. Urobilinogen může být absorbován zpět a vyloučen do moči. Nadměrným vylučováním bilirubinu se moč zbarví do tmavě žluté.
Pokud vzniká moc bilirubinu a albumin ho není schopen vázat, pak vstupuje do tkání a vzniká žloutenka = ikterus = z nekonjugovaného bilirubinu.
Jeho příčina může být prehepatální, hepatální a posthepatální
prehepatální = hemolytická
Objevuje se například jako novorozenecká žloutenka
lehká = vzniklá rozpadem červených krvinek, kterých má plod moc, protože nedostává dostatečné množství kyslíku, léčí se fototerapií modrým světlem, protože mění konformaci bilirubinu, který se stává lépe vyloučitelný z těla
těžká = také může vznikat při Rh inkompatibilitě matky a plodu, lze léčit obtížně – transfuzí
hemolytická anemie či srpkovitá anemie – rozpad červených krvinek
infekční onemocnění např. malárie
hepatální
neschopnost jater hemoglobin bilirubin přijmout, nebo naopak zvýšený příjem, neschopnost konjugovat nebo vyloučit do žluče. Bývá důsledkem poškození jater – alkohol, toxiny a jedy, virová hepatitida
posthepatální
je způsobena ucpáním žlučových cest = obstrukční ikterus, ucpání mohou způsobit žlučové kameny, nádor jater či pankreatu, který vývod utlačuje, může být prokázána zvýšeným vylučováním ALP
KYSLÍK
ve vzduchu je jedna molekula paramagnetická=tripletový kyslík, je v základním stavu, jinak je excitovaná nestabilní forma = singletový. Silné oxidační činidlo! Je příjmán plícemi a vázán na hemoglobin (téměř není rozpuštěný v plasmě), nebo také ve sloučenině s vodíkem jako voda! V mitochondriích je konečným akceptorem elektronů v dýchacím řetězci tzv. čtyřelektronová redukce kyslík katalyzovaná enzymem cytochrom-c-oxidázou a přijetím čtyř atomů vodíku vzniká metabolická voda! Uplatňuje se také jako oxidační činidlo při reakcích katalyzovaných oxygenázami a oxidázami.
Ozon
vzniká rozkladem molekuly dikyslíku působením UV záření v poli o velmi vysokém napětí avšak po absorpci záření se opět rozpadá na dikyslík a molekulární kyslík.
Peroxid vodíku
reakce = disproporcionalizace, jedna molekula kyslíku se oxiduje a druhá redukuje. Je to jedna z forem kyslíkových radikálů a vzniká např. při přenesení vodíkových iontů FADH2 na dikyslík. V buňce je odstraněn reakcí s katalázami nebo peroxidázami. Je nebezpečný při přítomnosti těžkých kovů (viz dále)! Na látky s nižšími oxidačními schopnostmi působí jako oxidační činidlo, na látky s vyšší jako redukční.
kyslíkové radikály
vznikají buď vnějšími faktory jako jsou: ionizující nebo silné sluneční záření, cizorodé látky požité s potravou, dlouhodobým pobytem v místě kde je vysoký pO2 nebo nedostatkem antioxidantů v potravě. Vnitřně vznikají jako částečně redukované formy= peroxid a superoxidový anionradikál (superoxid) a z něj hydroxylový radikál a singletový kyslík.
SUPEROXID je dikyslík, který přijmul jeden elektron, vzniká při
Enzymových oxidačně-redukčních reakcích i
neenzymových katalytických reakcích například oxidací ubichinonu, hemoproteinů,
ale hlavně také při fagocytoze cizorodých částic neutrofilními granulocyty z NADPH a 2O2 účinkem NADPH-oxidázy = cytolytický a baktericidní účinek (záněty - hnis). Tzv. respirační vzplanutí. Odbourání je sprostředkováno dismutací na O2 a H2O2 enzymem superoxiddismutázou (SOD).
PEROXID VODÍKU vzniká
Při reakci 2 superoxidů s dvěma vodíkovými protony
Při přenesení dvou vodíků z FADH2 na O2
V buňkách je odstraněn katalázami nebo peroxidázami, katalázy jsou deriváty hemoglobinu a obsahují Fe2+
HYDROXYLOVÝ RADIKÁL vzniká
při tzv. Fentonově reakci ze SUPEROXIDU a PEROXIDU vodíku jsou-li přítomné těžké kovy! (kataláza)
Ve fagocytujících buňkách vzniká i bez přítomnosti těžkých kovů reakcí superoxidu s NO nebo chlornanovým aniontem během tzv. respiračního vzplanutí – cytotoxický účinek. Je vysoce reaktivní a reaguje s dalšími molekulami tak, že vznikají sekundární radikály.
KYSLÍKOVÝ RADIKÁL vzniká excitací molekuly dikyslíku.
Ze SUPEROXIDU a HYDROXYLOVÉHO RADIKÁLU
Zároveň vzniká voda
Účinky radikálů
Radikály narušují buněčné membrány hlavně peroxidací dvojné vazby na lipidech a hrají tak úlohu v procesu stárnutí, také mohou narušit struktury proteinů např. oxidačními změnami v postranních řetězcích aminokyselin a znehodnocovat enzymovou aktivitu nebo hydroxylovat báze DNA a RNA nebo modifikovat cukernou složku a měnit tak genetickou informaci. Vysoká koncentrace radikálů v těle = oxidační stres. Látky, které se zabudovávají do membrán a přednostně se redukují = antioxidanty. Enzymy superoxiddismutáza, kataláza, peroxidáza a glutathionperoxidaza zodpovídají za zneškodnění radikálů.
Tokoferoly, Lykopen, ubichinol (koenzym Q) xanthofyly, β-karoten, kys askorbová flavonoidy, urát, glutathion, lipoát
Voda
amfolyt, slabý elektrolyt – rovnovážná reakce je podíl molekul vody, které disociují ku molekulám vody které nedisociují na druhou = 10-14, rozpouštědlo. Aqua pro iniectione = zbavená organických částic = apyrogenní, používá se pro zhotovení léčiv.
Oxidy
Iontové = oxidy alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Snadno reagují zásaditě
Kovalentní = oxidy všech ostatních prvků, molekulové = oxidy nekovů ojediněle kovů - plyny nebo kapaliny, kyselinotvorné nebo netečné, polymerní = oxidy kovů, polokovů ojediněle nekovů. Tvoří-li kov jediný oxid = zásadotvorný nebo amfoterní, více oxidů = ubývá zásadotvornosti.
SÍRA
příjmáme ji jako součást aminokyselin – methioninu a cysteinu, při hnilobném rozkladu bílkovin se uvolňuje sirovodík H2S (zápach záprdku) který se může vázat na hemoglobin (sulfhemoglobin) s nemožností přenášet kyslík, navíce je mimořádně nebezpečný (nízké koncentrace). Mezi těmito aminokyselinami se tvoří disulfidické můstky významné pro udržení stability některých proteinů či peptidů (inzulin)
aniont síranový
jsou přítomny ve všech biologických tekutinách a jsou využívány k syntéze proteoglykanů pojiva
oxid siřičitý
štiplavý plyn dráždící sliznice, vzniká spalováním fosilních paliv a v podobě kyselých dešťů má ničivý vliv na přírodu
síran barnatý
je nerozpustný a má těžké jádro proto se hodí jako kontrastní látka, hlavně k vyšetření trávicího traktu
hemihydrát síranu vápenatého
sádra
MAKROBIOGENNÍ A MIKROBIOGENNÍ PRVKY A JEJICH SLOUČENINY
UHLÍK, KYSLÍK, VODÍK, DUSÍK, VÁPNÍK, FOSFOR
SODÍK, DRASLÍK, HOŘČÍK, CHLOR, SÍRA
UHLÍK
je čtyřvazný prvek, v přírodě se vyskytuje čistý jako grafit, diamant nebo uměle vyrobené fullereny, ve sloučeninách zejména jako ropa a zemní plyn.
Sloučeniny : oxid uhličitý
nedýchatelný, bez zápachu, bezbarvý plyn těžší než vzduch. Zelené rostliny mají schopnost z něj syntetizovat cukerné složky, které heterotrofní organismy příjmají potravou, popřípadě jim samotným slouží jako zásoba energie. Je to vedlejší produkt dekarboxylačních reakcí jako je Krebsův cyklus, dekarboxylace pyruvátu na acetylCoA a dekarboxylací aminokyselin a je vydýcháván z plic.
kyselina uhličitá
v organismu na úrovni kapilár v rámci difuze probíhá přeměna CO2 na kyselinu uhličitou, která v krvi disociuje, váže se na hemoglobin, dostává se do plicního oběhu a na úrovni plicních sklípků se přeměnuje zpět na CO2. Disociovaná kyselina uhličitá má v krvi důležitou pufrační funkci. Podle potř