otázky ke zkoušce

eby váže nebo uvolňuje vodíkový kationt, nebo také váže a uvolňuje kovové kationty.
cukerné složky
dělíme na monosacharidy, oligosacharidy a polysacharidy. Nejjednodušší cukr je glyceraldehyd.
tuky, vosky
estery alkoholů a vyšších mastných kyselin
a jiné
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
reakce = disproporcionalizace, jedna molekula kyslíku se oxiduje a druhá redukuje. 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=superoxidový anionradikál (superoxid) a zněj hydroxylový radikál a singletový kyslík. Superoxid je dikyslík, který přijmul jeden elektron, vzniká při enzymových i neenzymových oxidačně-redukčních reakcích, ale hlavně také při fagocytoze cizorodých částic neutrofilními granulocyty z NADPH a dikyslíku účinkem NADPH-oxidázy = cytolytický a baktericidní účinek (záněty - hnis). Odbourání je sprostředkováno dismutací na dikyslík a peroxid enzymem superoxiddismutázou (SOD).
hydroxilový radikál vznika při tzv. Fentonově reakci ze superoxidu a peroxidu vodíku jsou-li přítomné těžké kovy! Nebo vzniká při respiračním vzplanutí i bez přítomnosti kovů Singletový kyslík vzniká excitací molekuly dikyslíku.
Radikály narušují buněčné membrány hlavně dvojné vazby na lipidech a hrají tak úlohu v procesu stárnutí, také mohou narušit struktury proteinů a znehodnocovat enzymovou aktivitu nebo genetickou informaci. Vysoká koncentrace radikálů v těle = oxidační stres. Látky, které se zabudovávají do membrán a přednostně se redukují = antioxidanty
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.
VODÍK
Fotosyntetizující rostliny používají fotolýzu vody. Vzniklé vodíky a elektrony využijí k syntéze cukrů. Váže se skoro se všemi prvky s výjimkou vzácných plynů, jeho binární sloučeniny se nazývají hydridy. V metabolismu má význam jako redukční činidlo pro koenzymy NAD+ a FAD, elektrony z atomů H v těchto sloučeninách jsou použity pro redukci kyslíku a přijetím H+ vznikne voda. Tato reakce probíhající v dýchacím řetězci v matrix poskytuje velké množství energie. Zároveň jsou na vnější stranu membrány mitochondrií vypuzovány protony a rozdíl mezi matrix a vnější stranou membrány představuje gradient pH. Je-li gradient dostatečný, může být energie uložena do makroergních vazeb!
DUSÍK
Příjmáme s potravou hlavně ve formě aminokyselin, kde je přítomná aminoskupina. Aminoskupina
podléhá desaminaci nebo transaminaci.
Transaminační reakce jsou katalyzovány enzymy aminotransferazy a je to přenesení aminoskupiny na 2-oxoglutarát za vzniku glutamátu a 2-oxokyseliny.
Deaminace probíhá v játrech a je to reakce glutamátu s NAD+ a vodou za vzniku amoniaku NADH+H+ a 2-oxoglutarátu katalyzovaná glutamátdehydrogenazou.
Amoniak se pak v játrech odbourává na močovinu = ureosyntetický cyklus - endergonická reakce. Buňky, které neumějí syntetizovat močovinu se zbavují amoniaku vazbou na glutamát za vzniku glutaminu, který je krví transportován do jater!
Jinak je dusík potřeba pro syntézu nových aminokyselin, peptidů a bílkovin=proteosynteza, purinových a pyrimidinových bazí. Dusíková bilance...
Močovina
Produkt ureosyntetického cyklu. Odbourání purinových bazí vede ke vzniku kyseliny močové, která se ukládá ve tkáňových periferiích, nebo může způsobit močové kameny.
Oxid dusnatý
Vzniká v cévním endotelu fyziologicky oxygenací argininu nitroxidoxidázou.Působí jako dilatant. Využívá se také k léčbě ICHS rozpouštěním nitroglycerinu.
Dusitany (nitrity)
Oxidují Fe2+ na Fe3+ = methemoglobin. Dusitan sodný se používá při otravě kyanidy, protože methemoglobin váže kyanidové anionty. Ty se postupně uvolňují a jsou v játrech přeměněny na thiokyanát.
Dusičitany
Nejsou tak toxické pokud nejsou příjmány ve velkém množství. Část jich totiž přechází do slin a může být přeměněna na dusitany dřív, než dojde k inaktivaci v žaludku. To se stává u kojenců, protože neprodukují ještě dostatečné množství žaludeční šťávy.
Dusíkaté produkty vyloučené jako odpadní látky jsou mineralizovány na amoniak nebo nitrifikovány. Jich potom využívají bakterie.
FOSFOR
Kyselina fosforečná
disociuje = pufr! Hlavní pufrační systém moče
Minerální složky
jsou v kostech a zubech ve formě solí zejména hydroxyapatitu (Ca5(PO4)3OH)
Fosfáty
součásti fosfolipidů, nukleových kyselin, nukleosidtrifosfáty (ATP, GTP..)
Příjmáme je s živočišnou stravou
SÍRA
příjmáme ji jako součást aminokyselin – methioninu a cysteinu, při jejich hnilobném rozkladu se uvolňuje sirovodík, který se může vázat na hemoglobin (sulfhemoglobin). 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
síran barnatý
je nerozpustný a má těžké jádro proto se hodí jako kontrastní látka, hlavně k vyšetření trávicího traktu
METABOLISMUS LIPIDŮ
Katabolismus
Trávení začíná v žaludku díky žaludeční a linguální lipáze,, ale nemá velký význam. Intenzívní trávení je však až v duodenu kde jsou tuky emulgovány účinkem žlučových kyselin a pak na ně působí pankreatická lipáza – hydrolýza esterových vazeb a produktem jsou volné MK a 2-monoacylglyc. Tyto látky prostupují střevní sliznicí MK s krátkým řetězcem (kapronová, kaprinová, kaprylová, máselná) přecházejí do krve a do buněk, složitější jsou v enterocytech reesterifikovány na TAG. Většina resorbovaných lipidů je zabudována do komplexních částic zvaných chylomikrony. Chylomikrony jsou exocytovány a transportovány do lymfy a přes ductus thoracicus do krve, pak do kapilár, kde jsou rozkládány lipoproteinovou lipázou na mastné kyseliny, glycerol a cholesterol, ty pak prostupují kapilární membránou do buněk. Odbourání probíhá
β-oxidace (mitochondrie-kristy, játra, ledviny, srdeční sval a odpočívající svaly) je iniciována navázáním CoA na uhlíkatý skelet k čemuž je potřeba 1ATP
dehydrogenace
hydratace
dehydrogenace
odštěpení acetyl-CoA a nové navázání acetyl-CoA na zbylý uhlíkatý skelet
vznikají FADH2 a NADH+H+ + H2O +CO2 acetyl-CoA se pak zařezuje do Krebsova cyklu a z něj je získáno 12 ATP. Pokud vzniká víc acetyl-CoA než se může odbourat reakcí s produkty glykolýzy v Krebsově cyklu -> ketolátky
LIPOPROTEINY
TAG+cholesterol (esterifikovaný i neesterifikovaný)+proteiny (apolipoproteiny)+fosfolipidy, transport hydrofobních lipidů v krvi. Apoproteiny slouží také jako kofaktory enzymů podílejících se na metabolismu lipidů, ligandy pro specifické receptory.
Chylomikrony (enterocyt) podíl TAG až 90%, transport TAG z potravy přes lymfu do krevního řečiště,. Na endotelu kapilár působením lipoproteinových lipáz katabolizují odbourávání TAG (enzymy apoB-48) na MK ( které jsou dodávány tukovým buňkám a svalovým buňkám kde dále probíhá β-oxidace), a glycerol a cholesterol. Chylomikrony se po odstranění TAG v endotelu kapilár přeměňují na chylomikronové zbytky (remnanty) a jsou vychytávány játry. Některé jejich části jsou využity pro HDL
VLDL (játra) podíl TAG 60%, transport TAG syntetizovaných jaterními buňkami při nadbytečném přísunu PS do krve
IDL (plazma) meziprodukt katabolismu VLDL po odstranění TAG, z nich potom vznikají LDL
LDL (plazma) podíl TAG 20%, musí zásobovat tkáně cholesterolem, díky zvýšené hladině LDL dochází k průniku cholesterolu endotelem cév, kde je modifikována jejich struktura, pak jsou sežrány makrofágy a vznikají z nich pěnové buňky – aterosklerotický proces
HDL (játra) podíl TAG 10%, musí transportovat cholesterol ze tkání zpět do jater, odkud po přeměně na žlučové kyseliny, které můžou být resorbovány zpět do žlučníku nebo vylučovány ze střeva
(Cholesterol je živočišný tuk, rostlinné tuky jsou fytosteroly)
Anabolismus (cytoplazma, tukové buňky, játra, tenké střevo a mléčná žláza)
Syntéza probíhá jednak po příjmu lipidů v potravě, jednak při nadprodukci polysacharidů. Mastné kyseliny vzniklé při odbourávání na cévním endotelu jsou znovu resyntetizovány na TAG a ukládány do tukových buněk nebo využívány.
Syntéza při nadprodukci polysacharidů i po příjmu potravou začíná stejně a výchozí látkou pro syntézu je acetyl-CoA. Syntéza probíhá podobným principem jako odbourávání, spotřeba 2 NADPH (pentosový řetězec!) a 1 ATP. Syntéza je zahájena navázáním jednoho acetyl-CoA na multienzymový komplex a reakcí druhého acetyl-CoA na malonyl-CoA. Jeden acetyl-CoA odštěpí acetyl a druhý malonát, které spolu kondezují a vytvářejí kyselinu máselnou. Pak probíhá hydrogenace, dehydratace a hydrogenace. Syntetizují se až po kys palmitovou. Vyšší MK jsou produkovány procesem elongace v ER nebo v mitochondriích. Nasycené MK pak vznikají v ER pomocí desaturaz (chybí Δ 12 pro syntézu = v poloze 12 pro syntézu kyseliny linolové, také chybí Δ 15 pro syntézu = v poloze 15 pro syntézu kyseliny linolenové, z nichž obou se může syntetizovat kyselina arachidonová).
Syntéza TAG probíhá v buňkách tukové tkáně, v játrech a buňkách střevní sliznice (ER nebo mitochondrie), MK vstupují do syntézy navázené na koenzym A a jsou esterifikovány glycerolem-3-fosfát (produkt glykolýzy).
Esenciální mastné kyseliny jsou důležité protože jsou z nich syntetizovány ikosanoidy (účinné fyziologické látky – např. prostaglandiny, leukotrieny a prostanoidy)!!!!
Nenasycené kyseliny převažují v rostlinách, rybí tuk, margaríny, nasycené v živočišných tucích. Naproti tomu nasycené jsou lépe chráněny proti žluknutí (rozpad=)
n-3 MK jsou obsaženy v rybách, snižují koncentraci cholesterolu, protizánětlivý efekt, zvyšují srážlivost krve
n-6 jsou obsaženy v rostlinných olejích, snižují koncentraci chol, prozánětlivý efekt
kyselina olejová (= na devátém uhlíku) je prokázáný vliv na snižování hladiny cholesterolu
Ztužování tuků=hydrogenace nenasycených kyselin vodíkem, tedy v podstatě přeměna nenasycených na nasycené (tekuté na tuhé)
Na metabolismus mají vliv hormony insulin, glukagon, adrenalin, noradrenalin
FOSFOLIPIDY
obsahují vázanou ještě i jinou složku a to ethanolamin, serin, cholin… Jsou součástí membrán nebo také detergentů
Dělí se na glykofosfolipidy a sfingofosfolipidy
Glykofosfolipidy – glycerol má na prvních dvou uhlíkách esterifikované mastné kyseliny a na třetím má kys fosforečnou a na ni se vážou další aktivní části – cholin, serin nebo inositol, př. fosfatidylcholin, fosfatidylserin, fosfatidylinositol (čtyři esterové vazby)
Sfingofosfolipidy – místo glycerolu obsahují aminoalkohol sfingosin na který je navázána mastná kyselina (na aminoskupinu) a kyselina fosforečná (na OH skupinu) která je esterifikována s cholinem př. sfingomyeliny (dvě esterové vazby)
Takže se vlastně liší jenom o alkohol
GLYKOLIPIDY
Obsahují sfingosin na jehož aminokyselinu se váže mastná kyselina a na jeho hydroxyskupinu se váže cukerná složka (glykosidová vazba = alkohol cukru reaguje s jiným alkoholem)
Jsou to součásti membrán a jejich cukerná složka se podílí na struktuře glykokalyxu
METABOLISMUS LIPIDŮ
Katabolismus
Trávení začíná v žaludku díky žaludeční a linguální lipáze,, ale nemá velký význam. Intenzívní trávení je však až v duodenu kde jsou tuky emulgovány účinkem žlučových kyselin a pak na ně působí pankreatická lipáza – hydrolýza esterových vazeb a produktem jsou volné MK a 2-monoacylglyc. Tyto látky prostupují střevní sliznicí MK s krátkým řetězcem (kapronová, kaprinová, kaprylová, máselná) přecházejí do krve a do buněk, složitější jsou v enterocytech reesterifikovány na TAG. Většina resorbovaných lipidů je zabudována do komplexních částic zvaných chylomikrony. Chylomikrony jsou exocytovány a krví transportovány do lymfy a přes ductus thoracicus do krve, pak do kapilár, kde jsou rozkládány lipoproteinovou lipázou na mastné kyseliny, glycerol a cholesterol, ty pak prostupují membránou do buněk. Odbourání probíhá
β-oxidace (mitochondrie-kristy, játra, ledviny, srdeční sval a odpočívající svaly) je iniciována navázáním CoA na uhlíkatý skelet k čemuž je potřeba 1ATP
dehydrogenace
hydratace
dehydrogenace
odštěpení acetyl-CoA a nové navázání acetyl-CoA na zbylý uhlíkatý skelet
vznikají FADH2 a NADH+H+ + H2O +CO2 acetyl-CoA se pak zařezuje do Krebsova cyklu a z něj je získáno 12 ATP. Pokud vzniká víc acetyl-CoA než se může odbourat reakcí s produkty glykolýzy v Krebsově cyklu -> ketolátky
LIPOPROTEINY
TAG+cholesterol+proteiny(apolipoproteiny), transport hydrofobních lipidů v krvi. Apoproteiny slouží také jako kofaktory enzymů podílejících se na metabolismu lipidů, ligandy pro specifické receptory.
Chylomikrony (enterocyt) podíl TAG až 90%, transport TAG z potravy přes lymfu do krevního řečiště,. Na endotelu kapilár působením lipoproteinových lipáz katabolizují odbourávání TAG (enzymy apoB-48) na MK ( které jsou dodávány tukovým buňkám a svalovým buňkám kde dále probíhá β-oxidace), a glycerol a cholesterol. Chylomikrony se po odstranění TAG v endotelu kapilár přeměňují na chylomikronové zbytky (remnanty) a jsou vychytávány játry. Některé jejich části jsou využity pro HDL
VLDL (játra) podíl TAG 60%, transport TAG syntetizovaných jaterními buňkami při nadbytečném přísunu PS do krve
IDL (plazma) meziprodukt katabolismu VLDL po odstranění TAG, z nich potom vznikají LDL
LDL (plazma) podíl TAG 20%, musí zásobovat tkáně cholesterolem, díky zvýšené hladině LDL dochází k průniku cholesterolu endotelem cév, kde je modifikována jejich struktura, pak jsou sežrány makrofágy a vznikají z nich pěnové buňky – aterosklerotický proces
HDL (játra) podíl TAG 10%, musí transportovat cholesterol ze tkání zpět do jater, odkud po přeměně na žlučové kyseliny, které můžou být resorbovány zpět do žlučníku nebo vylučovány ze střeva
(Cholesterol je živočišný tuk, rostlinné tuky jsou fytosteroly)
Anabolismus (cytoplazma, tukové buňky, játra, tenké střevo a mléčná žláza)
Syntéza probíhá jednak po příjmu lipidů v potravě, jednak při nadprodukci polysacharidů. Mastné kyseliny vzniklé při odbourávání na cévním endotelu jsou znovu resyntetizovány na TAG a ukládány do tukových buněk nebo využívány.
Syntéza při nadprodukci polysacharidů i po příjmu potravou začíná stejně a výchozí látkou pro syntézu je acetyl-CoA. Syntéza probíhá podobným principem jako odbourávání, spotřeba 2 NADPH (pentosový řetězec!) a 1 ATP. Syntetizují se až po kys palmitovou. Vyšší MK jsou produkovány procesem elongace v ER nebo v mitochondriích. Nasycené MK pak vznikají v ER pomocí desaturaz (chybí Δ 12 pro syntézu = v poloze 12 pro syntézu kyseliny linolové, také chybí Δ 15 pro syntézu = v poloze 15 pro syntézu kyseliny linolenové).
Syntéza TAG probíhá v buňkách tukové tkáně, v játrech a buňkách střevní sliznice, MK vstupují do syntézy navázené na koenzym A a jsou esterifikovány glycerolem-3-fosfát (produkt glykolýzy).
Esenciální mastné kyseliny jsou důležité protože jsou z nich syntetizovány ikosanoidy (účinné fyziologické látky – např. prostaglandiny, leukotrieny a prostanoidy)!!!!
Nenasycené kyseliny převažují v rostlinách, rybí tuk, margaríny, nasycené v živočišných tucích. Naproti tomu nasycené jsou lépe chránění proti žluknutí (rozpad=)
n-3 MK jsou obsaženy v rybách, snižují koncentraci cholesterolu, protizánětlivý efekt, zvyšují srážlivost krve
n-6 jsou obsaženy v rostlinných olejích, snižují koncentraci chol, prozánětlivý efekt
kyselina olejová (= na devátém uhlíku) je prokázáný vliv na snižování hladiny cholesterolu
Na metabolismus mají vliv hormony insulin, glukagon, adrenalin, noradrenalin
FOSFOLIPIDY
obsahují vázanou ještě i jinou složku a to ethanolamin, serin, cholin… Jsou součástí membrán nebo také detergentů
Dělí se na glykofosfolipidy a sfingofosfolipidy
Glykofosfolipidy – glycerol má na prvních dvou uhlíkách esterifikované mastné kyseliny a na třetím má kys fosforečnou a na ni se vážou další aktivní části – cholin, serin nebo inositol, př. fosfatidylcholin, fosfatidylserin, fosfatidylinositol
Sfingofosfolipidy – místo glycerolu obsahují aminoalkohol sfingosin na který je navázána mastná kyselina (na aminoskupinu) a kyselina fosforečná (na OH skupinu) která je esterifikována s cholinem př. sfingomyeliny
Takže se vlastně liší jenom o alkohol
GLYKOLIPIDY
Obsahují sfingosin na jehož aminokyselinu se váže mastná kyselina a na jeho hydroxyskupinu se váže cukerná složka
Jsou to součásti membrán a jejich cukerná složka se podílí na struktuře glykokalyxu
MOČ
Primární moč svým složením odpovídá krevní plasmě avšak bez bílkovin
je tvořena převážně močovinou, která vznikla v ureosyntetickém cyklu z amoniaku v játrech. Dále je tvořena některými ionty. Jsou to K+, Na+, Cl-, Ca2+ . Dále látkami metabolismu – amyláza, kreatinin (svalový metabolit) aj. V moči zdravého člověka nejsou bílkoviny (vylučuje se 30 g ale jsou resorbovány zpět pinocytozou) ani glukosa (práh je 8,9 mmol/l) ani erytrocyty (poukazují na poškození cév). Regulace
ADH ovlivňuje zpětné vstřebávání vody v distálním a sběracím kanálku, řízeno koncentrací ECT
aldosteron taktéž reaguje na koncentraci ECT, zvyšuje se zpětné vstřebávání sodíku (aktivně a pasivne Na-K pumpou) a sekundárně vody
natriuretický peptid naopak zvyšuje vylučování vody
Vyšetření
Kromě fyzikálních vyšetření zahrnujících barvu moči, zákal, zápach a pěnu se stanovují chemická vyšetření. Většina chemických vyšetření se provádí indikačními proužky
INDIKAČNÍ PROUŽKY
nosič z umělé hmoty na němž jsou indikační zony s fixovanými reagenciemi v suchém stavu. Podle počtu indikačních zon rozdělujeme monofunkční, polyfunkční a pro speciální vyšetření. Řada výrobců dodává k proužkům i přístroje – reflexní fotometry Vyšetřují se
bílkoviny – fyziologická hodnota pro bílkoviny je do 150 mg a je označována jako mikroalbuminurie, vyšší hodnoty jsou způsobeny stáním, nebo námahou = fyziologické, patologické jsou poruchy glomerulární membrány při glomerulonefritidách
glukoza – po překročení ledvinového prahu pro glukosu (8,9mmol/l) = glykosurie, spojená s polyurií, diabetici a těhotné ženy
ketolátky – s nitroprusidem sodným, podvýživa, nadbytečný příjem bílkovin a tuků, nekompenzovaný diabetes
bilirubin – konjugovaný, protože nekonjugovaný je nepolární a je v krvi vázán na albumin, je důkazem hyperbilirubinémie
urobilinogen – vzniká ve střevě z bilirubinu, je vstřebáván enterohepatálním oběhem do s