Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Podobné dokumenty
USPOŘÁDEJTE HESLA PODLE PRAVDIVOSTI DO ŘÁDKŮ

LÁTKOVÉ ŘÍZENÍ ORGANISMU

ŽLÁZY S VNIT SEKRECÍ

BÍLKOVINY. V organismu se nedají nahradit jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

V organismu se bílkoviny nedají nahradit žádnými jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

SOMATOLOGIE Vnitřní systémy

ŽLÁZY S VNITŘNÍ SEKRECÍ. Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

- hormony ovlivňují - celkový metabolismus, hospodaření s ionty a vodou, růst, rozmnožování

Mgr. Šárka Vopěnková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_02_3_20_BI2 HORMONÁLNÍ SOUSTAVA

Hormonální (endokrinní) soustava

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 8. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základními pojmy a informacemi o stavbě a funkci soustavy

SOUSTAVA ŽLÁZ S VNITŘNÍ SEKRECÍ

HORMONY Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

délka působení je různá - minuty / urč.období (dospívání, těhotenství) / celý život

Mgr. Šárka Vopěnková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_02_3_18_BI2 HORMONÁLNÍ SOUSTAVA

BÍLKOVINY R 2. sféroproteiny (globulární bílkoviny): - rozpustné ve vodě, globulární struktura - odlišné funkce (zásobní, protilátky, enzymy,...

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Bílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny

aminokyseliny a proteiny

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

LNÍ REGULACE HORMONÁLN. Hormony. Mgr. Aleš RUDA

Variace Endokrinní soustava

Žlázy s vnitřní sekrecí HORMONY

Regulace glykémie. Jana Mačáková

Látkové (hormonální) řízení. - uskutečňuje se pomocí chemických látek = hormonů, které jsou vylučovány žlázami s vnitřní sekrecí

VY_32_INOVACE_ / Hormonální soustava Hormonální soustava

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Digitální učební materiál

Škola: Střední škola obchodní, České Budějovice, Husova 9. Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Hormonální soustava látkové řízení

Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

Výukový materiál zpracován v rámci operačního projektu. EU peníze školám. Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

ATC hormony. Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje. Mgr. Helena Kollátorová

Žlázy s vnitřní sekrecí

Andulí Hylmarová Madla Klačková PVČ

Bílkoviny. Bílkoviny. Bílkoviny Jsou

Já trá, slinivká br is ní, slož ení potrávy - r es ení

Oligobiogenní prvky bývají běžnou součástí organismů, ale v těle jich již podstatně méně (do 1%) než prvků makrobiogenních.

Autoři: Jana Kučerová Zdeňka Vlahová Gymnázium J.G. Mendela, Brno Maturitní téma č.

Bílkoviny - proteiny

Testové úlohy aminokyseliny, proteiny. post test

MUDr.Zdeňek Pospíšil

Mgr. Šárka Vopěnková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_02_3_19_BI2 HORMONÁLNÍ SOUSTAVA

EXTRACELULÁRNÍ SIGNÁLNÍ MOLEKULY

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus lipidů - odbourávání. VY_32_INOVACE_Ch0212

SSOS_ZD_3.13 Slinivka břišní

CHEMIE. Pracovní list č žákovská verze Téma: Bílkoviny. Mgr. Lenka Horutová

Diabetes mellitus. úplavice cukrová - heterogenní onemocnění působení inzulínu. Metabolismus glukosy. Insulin (5733 kda)

MUDr.Zdeňek Pospíšil

CZ.1.07/1.5.00/ III/2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím IVT

Diabetes mellitus. Homeostáza glukózy Diagnostická kritéria podle WHO (1999) Regulace glykémie

ŽLÁZY S VNITŘÍ SEKRECÍ. obr. č. 1

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

Patologie endokrinního systému

Endokrinologie. Vladimír Soška. Oddělení klinické biochemie

Digitální učební materiál

Bílkoviny příručka pro učitele. Obecné informace:

Digitální učební materiál

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu:

Inzulínová rezistence. Bc. Eliška Koublová

Funkce Nedostatek (N - ) Nadbytek (P - ) Šišinka (nadvěsek mozkový, epifýza) Endokrinní žláza. hormony. Shora připojena k mezimozku

Ivana FELLNEROVÁ 2008/11. *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

LÉČEBNÁ VÝŽIVA V OBLASTI ENDOKRINOLOGIE

ší šířenší

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Aminokyseliny. VY_32_INOVACE_Ch0201. Seminář z chemie.

Digitální učební materiál

Digitální učební materiál

JAK ŘEŠIT CUKROVKU DIABETES MELLITUS II. TYPU

glukóza *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Obecný popis funkce žláz s vnitřní sekrecí

Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Bílkoviny = proteiny

MUDr. Kateřina Kapounková

Stavba a funkce endokrinních žláz, hypothalamo-hypofyzární systém. Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Biochemie hormonů odvozených od aminokyselin a proteinů. Martina Srbová

sloučeniny C, H, O Cukry = glycidy = sacharidy staré názvy: uhlohydráty, uhlovodany, karbohydráty

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/


Digitální učební materiál

Biochemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie Forma vzdělávání: Platnost: od do

Glykemický index a jeho využití ve výživě sportovce. Bc. Blanka Sekerová Institut sportovního lekařství

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus sacharidů. VY_32_INOVACE_Ch0216.

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Digitální učební materiál


Negativní katalyzátory. chemické děje. Vyjmenujte tři skupiny biokatalyzátorů: enzymy hormony vitamíny

ŘÍZENÍ LIDSKÉHO ORGANISMU

První testový úkol aminokyseliny a jejich vlastnosti

Regulace metabolizmu lipidů

Peptidy příručka pro učitele. Obecné informace: Téma Peptidy se probírá jednu vyučovací hodinu.

HYPOTHALAMUS Centrální řízení některých tělesných funkcí

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

FYZIOLOGIE HORMONÁLNÍ SOUSTAVY FUNKCE HORMONÁLNÍ SOUSTAVY HORMON ŘÍZENÍ ČINNOSTI ENDOKRINNÍCH ŽLÁZ PORUCHY FUNKCE ENDOKRINNÍCH ŽLÁZ ENDOKRINNÍ ŽLÁZY

Biochemie kosti. Anatomie kosti. Kostní buňky. Podpůrná funkce. Udržování homeostasy minerálů. Sídlo krvetvorného systému

Digitální učební materiál

Centrální dogma molekulární biologie

Transkript:

Vzdělávací materiál vytvořený v projektu P VK Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí svobození 20 Číslo projektu: Název projektu: Číslo a název klíčové aktivity: CZ.1.07/1.5.00/34.0211 Zlepšení podmínek pro výuku na gymnáziu III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Anotace Název tematické oblasti: Název učebního materiálu: Číslo učebního materiálu: Vyučovací předmět: Ročník: Autor: Biochemie Polypeptidy a bílkoviny chemické složení, struktura, funkce VY_32_INVACE_Ch0211 Seminář z chemie 4. ročník čtyřletého studia, 8. ročník osmiletého studia Jana Drlíková Datum vytvoření: 20. 4. 2013 Datum ověření ve výuce: 23. 4. 2013 Druh učebního materiálu: čekávaný výstup: Metodické poznámky: pracovní list Uplatnění dosud získaných znalostí z oblasti obecné, organické chemie, biochemie a biologie na vyvozování nového učiva v probíraném tématu. Pracovní list studenta je doplněn vypracovanou verzí pro učitele. Ve výuce je pracovní list používán jako text, na jehož základě je procvičováno již probrané učivo, jsou vyvozovány nové poznatky a řešeny drobné problémové úlohy ze zadaného tématu.

VY_32_INVACE_Ch0211 Peptidy a bílkoviny pracovní list-vyplněná verze 1) Charakterizace a dělení Peptidy a bílkoviny jsou... AMK-kondenzáty...peptidy (do 10 AMK)...peptidy (od 10 do 100 AMK) makropeptidy, bílkoviny, proteiny (nad 100 AMK) 2) dvození vzorce a názvu peptidu H 2 N H + H H CH 3 + H H - 2 H 2 H 2 N CH 3 H N N... +... +... histidylalanylfenylalanin His-Ala-Phe N-konec páteř C-konec 3) Struktura peptidů a bílkovin a) primární = sekvence (...) AMK v polypeptidickém řetězci vazebné zajištění:... Sekvence AMK v peptidech je kódována pořadím...... b) sekundární = vyšší typ uspořádání polypeptidického řetězce v prostoru vazebné zajištění: vodíková vazba typy: -helix -struktura ohybové struktury (1 závit = 3,6 AMK) struktura skládaného listu mění průběh polypeptidického řetězce do protisměru

c) terciární struktura = celková konformace, prostorové uspořádání polypeptidického řetězce v prostoru vazebné zajištění: vodíkové můstky (I) coulombické síly (elektrostatické přitahování (odpuzování) mezi opačně (shodně) nabitýmí částmi polypeptidického řetězce (II) disulfidické můstky (III) disperzní (van der Waalsovy) síly (IV) Seřazení podle rostoucí délky:... Seřazení podle rostoucí pevnosti:... d) kvartérní struktura = vzájemná prostorové uspořádání polypeptidických řetězců v prostoru u víceřetězcových bílkovin. Příkladem víceřetězcového proteinu je hemoglobin, který je tvořen 4 řetězci. Celkový prostorový tvar molekuly bílkoviny může být protáhlý (fibrilární, vláknitý) nebo oválný (globulární, sféroproteiny). 4. Vlastnosti a) rozpouštění bílkovin Fibrilární bílkoviny (např.: kolageny, kreatiny, myosin) jsou většinou ve vodě... Globulární bílkoviny jsou vesměs ve vodě rozpustné. Některé proteiny, které se nerozpouštějí ve vodě, se mohou rozpouštět ve zředěných roztocích solí, přičemž rozpustnost je nejmenší při ph, které odpovídá IEB proteinu nebo v jeho blízkosti. Tento proces se někdy označuje jako vsolování. U takových bílkovin lze zvýšením koncentrace soli vyvolat vysrážení bílkoviny v pevném stavu (vysolování proteinu), po naředění vodou a snížení koncentrace bílkovina přejde zpět do roztoku, přičemž proces je vratný. b) typ roztoků Roztoky bílkovin ve bodě mají... charakter. Molekuly bílkovin dosáhnou velikostí z rozmezí...m. c) denaturace bílkovin Denaturace je zhroucení vyšších typů struktury a molekula bílkoviny při denaturaci přechází z uspořádaného stavu do stavu neuspořádaného a vytváří se tzv. statistické (pravděpodobnostní) klubko.

Denaturační činitelé: - vysoká teplota (obvykle nad 60 0 C) - kyselé nebo zásadité ph v roztocích silných kyselin a zásad - detergenty - vysoké koncentrace některých organických látek rozpustných ve vodě - koncentrované roztoky solí těžkých kovů - mechanické otřesy - záření o vysokých energiích (ionizující) Protein ztrátou vyšších typů struktury pozbývá i své biologické účinky. 5. Rozdělení proteinů jednoduché (pouze polypeptidický řetězec) bílkoviny složené (na bílkovinu je vázána nebílkovinná část, která je často označována jako prosthetická skupina) Starší dělení jednoduchých bílkovin: nerozpustné ve vodě nerozpustné ve zředěných roztocích solí (skleroproteiny) jednoduché bílkoviny rozpustné ve zředěných roztocích solí (globuliny) albuminy rozpustné ve vodě histony (silně bazické) Klasifikace složených bílkovin: název skupiny proteinů prosthetická skupina typ vazby, funkce příklady fosfoproteiny...vazba na H skupinu serinu a threoninu nukleoproteiny lipoproteiny glykoproteiny vazba na silně bazické bílkoviny nekovalentní spojení, jde o roztoky lipidů v proteinech esterické vázání, monosacharid plní rozpoznávací funkce kasein (mléko) vitelin (žloutek) součást neuronů ribozomy chromatin viry imunoglobuliny substance krevních skupin bílkoviny chrupavek

chromoproteiny metaloproteiny skladování a transport kovů hemoproteiny cytochromy flavoproteiny hemocyanin pigmenty kůže a vlasů... některé chromoproteiny Biologické funkce bílkoviny zajišťuje obvykle omezená část molekuly, označovaná jako aktivní centrum. Část molekuly mimo aktivní centrum tvoří prostředí pro reakci a reguluje aktivitu aktivního centra. 6. Fyziologicky významné peptidy a bílkoviny A) pankreatické enzymy (Bio)poznámka: pankreas (slinivka břišní) je významná žláza přiléhající k duodenu, která plní následující funkce: -exokrinní (1000-2000ml/den) V lalůčcích pankreatické tkáně je syntetizován hydrogenuhličitan (bikarbonát) k neutralizaci kyselých žaludečních šťáv v duodenu a pankreatické enzymy, které jsou syntetizovány jako inaktivní proenzymy: amylasa, lipasa, proteasy chymotrypsin, trypsin a elastasa. -endokrinní V buňkách Langerhansových ostrůvků jsou syntetizovány hormony, opět obvykle ve formě inaktivních prohormonů. buňky typu A: (pro)glukagon buňky typu B: (pro)insulin, GABA buňky typu D: somatostatin, gastrin, vasoaktivní intesticiální polypeptid buňky typu F: pankreatický polypeptid a) insulin Sekvenci AMK v insulinu určil Frederick Sanger (jediný držitel dvou Nobelových cen za chemii) Insulin je dvouřetězcový polypeptid, v němž řetězce A a B jsou spojeny 2 disulfidickými můstky. Syntéza: preproizulin (114 AMK) proinzulin (84 AMK) inzulín (21 + 30 AMK) Místo účinku: kosterní svalstvo, tukové buňky, játra Účinek inzulinu: snižuje hladinu krevní glukosy a reguluje metabolismus tuků a bílkovin příjem glukosy kosterním svalstvem a tukovou tkání, odbourávání glukosy v pentosovém cyklu, syntézu glykogenu, syntézu lipidů, proteosyntézu, glykolýzu a oxidační dekarboxylaci pyruvátu lipolýzu, glukoneogenezi v játrech, proteolýzu Problémy se vznikem inzulinu nebo realizací jeho účinků se projevují jako onemocnění...mellitus (úplavice cukrová, cukrovka). Příčiny diabetu: - nedostatečná sekrece inzulinu (poškození pankreatu autoimunitní nebo virovou infekcí) - syntéza patologického inzulinu - neúplná přeměna proinzulinu na inzulin - receptorová porucha (snížení počtu insulinových receptorů na povrchu buněk) - zvýšení koncentrace antagonistů insulinu (kortisol, glukagon, adrenalin, růstový hormon)

Příznaky: hubnutí (u diabetu s absolutním nedostatkem inzulinu), otylost (u receptorové poruchy), hyperglykémie (vysoká koncentrace glukosy v krvi, vylučování glukosy močí, zvýšená koncentrace oxo-sloučenin v krvi (3-hydroxybutyrát, acetoacetát, aceton), polyurie, steatosa jater. Stav neléčeného diabetu může skončit diabetickým komatem a smrtí. Terapie: dieta omezující sacharidy, orální antidiabetika, injekční aplikace insulinu Hyperinsulinismus Příčiny: předávkování insulinem, insulin produkující nádory Příznaky: hypoglykémie, neklid, bolesti hlavy, hypotermie, tachykardie, zmatenost, křeče, bezvědomí b) glukagon Polypeptid tvořený 32 AMK. H 2 N His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp- Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-CH Syntéza: proglukagon glukagon Účinky: antagonista insulinu, glykogenolýzu, proteolýzu a využití AMK, glukoneogenezi, tvorbu močoviny, lipolýzu, tvorbu glykogenu Nadprodukce hormonu: u nádorů slinivky se zachovanou syntézou hormonu akutní diabetes. c) somatostatin Somatostatin je produkován nejen slinivkou, ale i hypothalamem a jinými tkáněmi. Je směsí dvou polypeptidů se 14 a 28 AMK. Tlumí uvolňování růstového hormonu. d) gastrin Je kromě slinivky produkován i duodenem. Jde o směs polypeptidů, které stimulují vznik žaludeční HCl a ovlivňují pohyblivost trávicího traktu. B) hormony štítné žlázy kalcitonin Kalcitonin je polypeptid obsahující 33 AMK, který je produkován C-buňkami štítné žlázy. Účinek: řídí metabolismus Ca 2+ a fosfátu, koncentraci Ca 2+ v krvi a váže jej do kostí, zabraňuje odvápňování kostí v obdobích zvýšených požadavků na množství Ca 2+ (těhotenství, kojení), vylučování fosfátu a resorpci Ca 2+ a Mg 2+ ledvinami. Cílové orgány a tkáně: kosti a ledviny C) hormony příštítných tělísek parathormon Parathormon je polypeptid složený z 84 AMK, který je antagonistou kalcitoninu. Účinek: přeměnu 25-hydroxycholekalciferolu na 1,25-dihydroxycholekalciferol, indukuje tvorbu transportního proteinu pro Ca 2+, mobilizuje Ca 2+ z kostí, vylučování Ca 2+ a vyplavování fosfátu ledvinami, koncentraci Ca 2+ a koncentraci fosfátu v krvi Nadbytek hormonu: odvápňování kostí a usazování Ca 2+ v cévách Nedostatek hormonu: nízké koncentrace Ca 2+ v krvi vyvolávají křeče

D) hormony hypothalamu a) ocytocin (oxytocin) a vasopressin (antidiuretický hormon, ADH) ocytocin vasopressin Jde o nonapeptidy velmi podobného složení, které jsou syntetizovány v nucleus supraopticus a nucleus paraventricularis, jsou jako neurosekret transportovány po neuronech do zadního laloku hypofýzy (neurohypofýzy) a odtud předávány do krve. Vyvolává kontrakce dělohy, tvorbu mléka, Podporuje resorpci vody v ledvinách, zyyšuje ovlivňuje vytváření vztahu mez matkou a krevní tlak. dítětem, působí na paměť. Nedostatečná produkce diabetes insipidus (velké vylučování hypotonní moči až 40l/den, žízeň). b) liberiny Jsou to hypothalamické hormony, které stimulují tvorbu jiných hormonů, jejich sekrece je řízena signály z vnějšího, ale i vnitřního prostředí. Hypothalamický hormon Počet AMK Cílová tkáň Hormon, jehož sekrece je stimulována kortikoliberin, CRF 41 adenohypofýza ACTH thyreoliberin, TRF adenohypofýza thyreotropin, TSH gonadoliberin 44 adenohypofýza gonadotropiny somatoliberin adenohypofýza somatotropin c) statiny Jsou to hypothalamické hormony, které potlačují tvorbu jiných hormonů. Hypothalamický hormon Počet AMK Cílová tkáň Hormon, jehož sekrece je inhibována somatostatin 14 adenohypofýza somatotropin prolaktostatin adenohypofýza melanotropin E) adenohypofyzární hormony Většinou jsou syntetizovány jako jediný polyprotein, který se pak posttranslačně štěpí na jednotlivé bílkoviny. Adenohypofyzární hormon Počet AMK Cílová tkán hormon, jehož sekrece je ovlivňována, funkce ACTH 39 kůra nadledvin glukokortikoidy thyreotropin glykoprotein, 112 štítná žláza thyroxin, trijothyronin luteinizační hormon, LH glykoprotein, 112 varle vaječník androgeny spouští ovulaci folikuly stimulující hormon glykoprotein, 118 varle vaječník tvorba spermatu stimuluje vývoj Grafova somatotropin, růstový hormon 191 celkový vliv na organismus folikulu stimuluje růst hormon snížená produkce nadměrná produkce somatotropin hypofyzární nanismus hypofyzární gigantismus akromegalie kortikotropin Cushingův syndrom thyreotropin hypofyzární myxedém hyperthyreosa gonadotropiny pubertas tarda,u žen amenorhea pubertas praecox

Peptidy a bílkoviny pracovní list-vyplněná verze 1) Charakterizace a dělení Peptidy a bílkoviny jsou kondenzáty AMK, v nichž jsou AMK vázány peptidickou vazbou. AMK-kondenzáty oligopeptidy (do 10 AMK) polypeptidy (od 10 do 100 AMK) makropeptidy, bílkoviny, proteiny (nad 100 AMK) 2) dvození vzorce a názvu peptidu H 2 N H + H H CH 3 + H H - 2 H 2 H 2 N CH 3 H N N L-histidin + L-alanin + L-fenylalanin histidylalanylfenylalanin His-Ala-Phe N-konec páteř C-konec 3) Struktura peptidů a bílkovin a) primární = sekvence (pořadí) AMK v polypeptidickém řetězci vazebné zajištění: peptidická vazba Sekvence AMK v peptidech je kódována pořadím bází (nukleotidů) v DNA a následně i pořadím bází (tripletů bází, kodonů) v m-rna. b) sekundární = vyšší typ uspořádání polypeptidického řetězce v prostoru vazebné zajištění: vodíková vazba typy: -helix -struktura ohybové struktury (1 závit = 3,6 AMK) struktura skládaného listu mění průběh polypeptidického řetězce do protisměru

c) terciární struktura = celková konformace, prostorové uspořádání polypeptidického řetězce v prostoru vazebné zajištění: vodíkové můstky (I) coulombické síly (elektrostatické přitahování (odpuzování) mezi opačně (shodně) nabitýmí částmi polypeptidického řetězce (II) disulfidické můstky (III) disperzní (van der Waalsovy) síly (IV) Seřazení podle rostoucí délky: II a III, I, IV Seřazení podle rostoucí pevnosti: IV, I, II a III d) kvartérní struktura = vzájemná prostorové uspořádání polypeptidických řetězců v prostoru u víceřetězcových bílkovin 4. Vlastnosti a) rozpouštění bílkovin Fibrilární bílkoviny (např.: kolageny, kreatiny, myosin) jsou většinou ve vodě omezeně rozpustné. Globulární bílkoviny jsou vesměs ve vodě rozpustné. Některé proteiny, které se nerozpouštějí ve vodě, se mohou rozpouštět ve zředěných roztocích solí, přičemž rozpustnost je nejmenší při ph, které odpovídá IEB proteinu nebo v jeho blízkosti. Tento proces se někdy označuje jako vsolování. U takových bílkovin lze zvýšením koncentrace soli vyvolat vysrážení bílkoviny v pevném stavu (vysolování proteinu), po naředění vodou a snížení koncentrace bílkovina přejde zpět do roztoku, přičemž proces je vratný. b) typ roztoků Roztoky bílkovin ve bodě mají koloidní charakter. Molekuly bílkovin dosáhnou velikostí z rozmezí 10-7 až 10-9 m. c) denaturace bílkovin Denaturace je zhroucení vyšších typů struktury a molekula bílkoviny při denaturaci přechází z uspořádaného stavu do stavu neuspořádaného a vytváří se tzv. statistické (pravděpodobnostní) klubko.

Denaturační činitelé: - vysoká teplota (obvykle nad 60 0 C) - kyselé nebo zásadité ph v roztocích silných kyselin a zásad - detergenty - vysoké koncentrace některých organických látek rozpustných ve vodě - koncentrované roztoky solí těžkých kovů - mechanické otřesy - záření o vysokých energiích (ionizující) Protein ztrátou vyšších typů struktury pozbývá i své biologické účinky. 5. Rozdělení proteinů jednoduché (pouze polypeptidický řetězec) bílkoviny složené (na bílkovinu je vázána nebílkovinná část, která je často označována jako prosthetická skupina) Starší dělení jednoduchých bílkovin: nerozpustné ve vodě nerozpustné ve zředěných roztocích solí (skleroproteiny) jednoduché bílkoviny rozpustné ve zředěných roztocích solí (globuliny) albuminy rozpustné ve vodě histony (silně bazické) Klasifikace složených bílkovin: název skupiny proteinů prosthetická skupina typ vazby, funkce příklady fosfoproteiny fosfát esterická vazba na H skupinu serinu a threoninu nukleoproteiny lipoproteiny glykoproteiny nukleotidy, nukleové kyseliny lipidy, cholesterol monosacharidy a jejich deriváty vazba na silně bazické bílkoviny nekovalentní spojení, jde o roztoky lipidů v proteinech esterické vázání, monosacharid plní rozpoznávací funkce kasein (mléko) vitelin (žloutek) součást neuronů ribozomy chromatin viry biomembrány neurony krevní plazma imunoglobuliny substance krevních skupin bílkoviny chrupavek

chromoproteiny chromofory a barevné molekuly metaloproteiny kationty kovů skladování a transport kovů hemoproteiny cytochromy flavoproteiny hemocyanin pigmenty kůže a vlasů ferredoxin některé chromoproteiny Biologické funkce bílkoviny zajišťuje obvykle omezená část molekuly, označovaná jako aktivní centrum. Část molekuly mimo aktivní centrum tvoří prostředí pro reakci a reguluje aktivitu aktivního centra. 6. Fyziologicky významné peptidy a bílkoviny A) pankreatické enzymy (Bio)poznámka: pankreas (slinivka břišní) je významná žláza přiléhající k duodenu, která plní následující funkce: -exokrinní (1000-2000ml/den) V lalůčcích pankreatické tkáně je syntetizován hydrogenuhličitan (bikarbonát) k neutralizaci kyselých žaludečních šťáv v duodenu a pankreatické enzymy, které jsou syntetizovány jako inaktivní proenzymy: amylasa, lipasa, proteasy chymotrypsin, trypsin a elastasa. -endokrinní V buňkách Langerhansových ostrůvků jsou syntetizovány hormony, opět obvykle ve formě inaktivních prohormonů. buňky typu A: (pro)glukagon buňky typu B: (pro)insulin, GABA buňky typu D: somatostatin, gastrin, vasoaktivní intesticiální polypeptid buňky typu F: pankreatický polypeptid a) insulin Sekvenci AMK v insulinu určil Frederick Sanger (jediný držitel dvou Nobelových cen za chemii) Insulin je dvouřetězcový polypeptid, v němž řetězce A a B jsou spojeny 2 disulfidickými můstky. Syntéza: preproizulin (114 AMK) proinzulin (84 AMK) inzulín (21 + 30 AMK) Místo účinku: kosterní svalstvo, tukové buňky, játra Účinek inzulinu: snižuje hladinu krevní glukosy a reguluje metabolismus tuků a bílkovin příjem glukosy kosterním svalstvem a tukovou tkání, odbourávání glukosy v pentosovém cyklu, syntézu glykogenu, syntézu lipidů, proteosyntézu, glykolýzu a oxidační dekarboxylaci pyruvátu lipolýzu, glukoneogenezi v játrech, proteolýzu Problémy se vznikem inzulinu nebo realizací jeho účinků se projevují jako onemocnění diabetes mellitus (úplavice cukrová, cukrovka). Příčiny diabetu: - nedostatečná sekrece inzulinu (poškození pankreatu autoimunitní nebo virovou infekcí) - syntéza patologického inzulinu - neúplná přeměna proinzulinu na inzulin - receptorová porucha (snížení počtu insulinových receptorů na povrchu buněk) - zvýšení koncentrace antagonistů insulinu (kortisol, glukagon, adrenalin, růstový hormon)

Příznaky: hubnutí (u diabetu s absolutním nedostatkem inzulinu), otylost (u receptorové poruchy), hyperglykémie (vysoká koncentrace glukosy v krvi, vylučování glukosy močí, zvýšená koncentrace oxo-sloučenin v krvi (3-hydroxybutyrát, acetoacetát, aceton), polyurie, steatosa jater. Stav neléčeného diabetu může skončit diabetickým komatem a smrtí. Terapie: dieta omezující sacharidy, orální antidiabetika, injekční aplikace insulinu Hyperinsulinismus Příčiny: předávkování insulinem, insulin produkující nádory Příznaky: hypoglykémie, neklid, bolesti hlavy, hypotermie, tachykardie, zmatenost, křeče, bezvědomí b) glukagon Polypeptid tvořený 32 AMK. H 2 N His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp- Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-CH Syntéza: proglukagon glukagon Účinky: antagonista insulinu, glykogenolýzu, proteolýzu a využití AMK, glukoneogenezi, tvorbu močoviny, lipolýzu, tvorbu glykogenu Nadprodukce hormonu: u nádorů slinivky se zachovanou syntézou hormonu akutní diabetes. c) somatostatin Somatostatin je produkován nejen slinivkou, ale i hypothalamem a jinými tkáněmi. Je směsí dvou polypeptidů se 14 a 28 AMK. Tlumí uvolňování růstového hormonu. d) gastrin Je kromě slinivky produkován i duodenem. Jde o směs polypeptidů, které stimulují vznik žaludeční HCl a ovlivňují pohyblivost trávicího traktu. B) hormony štítné žlázy kalcitonin Kalcitonin je polypeptid obsahující 33 AMK, který je produkován C-buňkami štítné žlázy. Účinek: řídí metabolismus Ca 2+ a fosfátu, koncentraci Ca 2+ v krvi a váže jej do kostí, zabraňuje odvápňování kostí v obdobích zvýšených požadavků na množství Ca 2+ (těhotenství, kojení), vylučování fosfátu a resorpci Ca 2+ a Mg 2+ ledvinami. Cílové orgány a tkáně: kosti a ledviny C) hormony příštítných tělísek parathormon Parathormon je polypeptid složený z 84 AMK, který je antagonistou kalcitoninu. Účinek: přeměnu 25-hydroxycholekalciferolu na 1,25-dihydroxycholekalciferol, indukuje tvorbu transportního proteinu pro Ca 2+, mobilizuje Ca 2+ z kostí, vylučování Ca 2+ a vyplavování fosfátu ledvinami, koncentraci Ca 2+ a koncentraci fosfátu v krvi Nadbytek hormonu: odvápňování kostí a usazování Ca 2+ v cévách Nedostatek hormonu: nízké koncentrace Ca 2+ v krvi vyvolávají křeče

D) hormony hypothalamu a) ocytocin (oxytocin) a vasopressin (antidiuretický hormon, ADH) ocytocin vasopressin Jde o nonapeptidy velmi podobného složení, které jsou syntetizovány v nucleus supraopticus a nucleus paraventricularis, jsou jako neurosekret transportovány po neuronech do zadního laloku hypofýzy (neurohypofýzy) a odtud předávány do krve. Vyvolává kontrakce dělohy, tvorbu mléka, Podporuje resorpci vody v ledvinách, zyyšuje ovlivňuje vytváření vztahu mez matkou a krevní tlak. dítětem, působí na paměť. Nedostatečná produkce diabetes insipidus (velké vylučování hypotonní moči až 40l/den, žízeň). b) liberiny Jsou to hypothalamické hormony, které stimulují tvorbu jiných hormonů, jejich sekrece je řízena signály z vnějšího, ale i vnitřního prostředí. Hypothalamický hormon Počet AMK Cílová tkáň Hormon, jehož sekrece je stimulována kortikoliberin, CRF 41 adenohypofýza ACTH thyreoliberin, TRF adenohypofýza thyreotropin, TSH gonadoliberin 44 adenohypofýza gonadotropiny somatoliberin adenohypofýza somatotropin c) statiny Jsou to hypothalamické hormony, které potlačují tvorbu jiných hormonů. Hypothalamický hormon Počet AMK Cílová tkáň Hormon, jehož sekrece je inhibována somatostatin 14 adenohypofýza somatotropin prolaktostatin adenohypofýza melanotropin E) adenohypofyzární hormony Většinou jsou syntetizovány jako jediný polyprotein, který se pak posttranslačně štěpí na jednotlivé bílkoviny. Adenohypofyzární hormon Počet AMK Cílová tkán hormon, jehož sekrece je ovlivňována, funkce ACTH 39 kůra nadledvin glukokortikoidy thyreotropin glykoprotein, 112 štítná žláza thyroxin, trijothyronin luteinizační hormon, LH glykoprotein, 112 varle vaječník androgeny spouští ovulaci folikuly stimulující hormon glykoprotein, 118 varle vaječník tvorba spermatu stimuluje vývoj Grafova somatotropin, růstový hormon 191 celkový vliv na organismus folikulu stimuluje růst hormon snížená produkce nadměrná produkce somatotropin hypofyzární nanismus hypofyzární gigantismus akromegalie kortikotropin Cushingův syndrom thyreotropin hypofyzární myxedém hyperthyreosa gonadotropiny pubertas tarda, u žen amenorhea pubertas praecox zdroje: archiv autorky