Biokatalyzátory 1. KŠPA Litoměřice
Co jsou biokatalyzátory Přírodní látky, které ovlivňují biochemické reakce Nejvýznamnější biokatalyzátory: Vitaminy Enzymy Hormony
Vitaminy
Vitaminy Počátek 20.st z rýžových otrub izolovaná látka obsahující dusík, účinná proti chorobě Beri-Beri (konkrétně vitamin B) Látka reagovala jako amin a je důležitá pro život = vitamin V následujících letech byly nalezeny další vitaminy (A, C, D, E, K) nemusí nutně obsahovat amino skupinu, avšak název zůstal
Beri Beri
Vitaminy Jsou to biokatalyzátory, které i v malém množství ovlivňují biochemické děje Nepřítomnost nějakého z vitaminů se projevuje vážnými poruchami Avitaminóza nedostatek vitaminů Hypovitaminóza nedostatek vitaminů C (jarní únava, zduření dásní, malátnost)
Rozpustnost vitaminů Rozpustné v tucích: A D E K Rozpustné ve vodě: B1 B2 B12 PP H C
Avitaminózy vitamin A Zdroj: Jádra Rybí tuk Máslo Mléko Špenát Salát Mrkev Problémy při nedostatku: Vady zraku Vysychání rohovky Degenerace nervového systému
Avitaminózy vitamin D Zdroj: Rybí tuk Máslo Vejce Mléko Špenát Rajčata Problémy při nedostatku: Rachitis (křivice) Deformace kostí Nedostatek vápníku v kostech
Avitaminózy vitamin E Zdroj: Pšeničné klíčky Kukuřice Máslo Vejce Rostlinné oleje Problémy při nedostatku: neplodnost
Avitaminózy vitamin K Zdroj: Zelené části rostlin Kapusta Špenát Květák Houby Rybí moučka Problémy při nedostatku: Snížená srážlivost krve
Avitaminózy vitamin B 1 Zdroj: Kvasnice Obilné slupky Vnitřnosti Problémy při nedostatku: Záněty nervů Vady srdce Obrna (beri-beri)
Avitaminózy vitamin B 2 Zdroj: Kvasnice Mléko Vejce Vnitřnosti Problémy při nedostatku: Oční choroby Zdrsnění pokožky
Avitaminózy vitamin B 12 Zdroj: Játra Maso Vnitřnosti Problémy při nedostatku: Zhoubná chudokrevnost Zastavení růstu
Avitaminózy vitamin PP Zdroj: Kvasnice Obilné kličky Játra Oleje Problémy při nedostatku: Záněty pokožky Nervové poruchy
Avitaminózy vitamin H Zdroj: Kvasnice Vaječný žloutek Játra Mozek Ledviny Problémy při nedostatku: Záněty kůže
Avitaminózy vitamin C Zdroj: Čerstvé ovoce Zelenina Šípky Rybíz Křen Citróny Papriky Brambory Problémy při nedostatku: Únava Malátnost kuděje
Enzymy
Enzymy Biokatalyzátory, které umožňují tvorbu a rozklad bílkovin, sacharidů, tuků, jejich vzájemnou přeměnu a uvolňování energie z těchto makroživin Pro činnost enzymů je nutné vhodné prostředí Některé enzymy chtějí kyselá/zásaditá/neutrální prostředí Některé enzymy vyžadují přítomnost vitamínu nebo minerálů Ideálně teplota mezi 25 až 40 stupňů Celsia, nad 60 stupňů již ztrácejí účinek
Názvy enzymů Název látky, která se účinkem enzymu mění + koncovka ASA Sacharosa enzym štěpící sacharózu Hydrolasa enzym katalyzující hydrolýzu (reakce, při níž se působením vody štěpí složité látky polysacharidy, bílkoviny) Některé enzymy mají i triviální názvy: Pepsin Trypsin
Dělení enzymů Jednosložkové Jsou to jednoduché bílkoviny Dvojsložkové Jsou složeny z jednoduché bílkoviny (apoenzym) a nebílkovinové složky (koenzym) Koenzym je to, co ovlivňuje reakce
Hormony
Hormony Biokatalyzátory, které jsou potřebné pro činnosti orgánů Vytvářejí je žlázy s vnitřní sekrecí (endokrinní žlázy) a vylučují je do krve, která je rozvádí do orgánů Z chemického hlediska jsou hormony různé látky: bílkoviny, polypeptidy, hydroxyderiváty aminů, steroidy
Endokrinní žlázy Hypofýza (podvěsek mozkový) Štítná žláza Příštitná tělíska Nadledvinky Slivnivka břišní (pankreas) Pohlavní žlázy Epifýza Thymus (brzlík)
Insulin Tvoří se ve slinivce břišní Řídí hospodaření těla se sacharidy Porucha tvorba insulinu = cukrovka Při cukrovce je v krvi více cukru než by mělo být
Adrenalin Tvoří se ve dřeni nadledvinek Štěpí v játrech polysacharid glykogen na glukosu a tím zvyšuje hladinu cukru v krvi Připravuje tělo na výkon ve stresové situaci (připravenost k boji), způsobuje extrémní výkony, zvyšuje chuť na sex Kortizol pak chrání před poškozením z účinku adrenalinu
Thyroxin Produkuje ho štítná žláza Nadbytek se projevuje Basedowovou chorobou (hubnutí, nadměrný příjem potravy, vypoulení očí, zvětšená štítná žláza) Nedostatek může vést až ke kretenismu (malý vzrůst, snížená inteligence, problém s motorikou, hluchoněmost, postižení sexuálních funkcí)
Serotonin Podílí se na vzniku nálad Jeho vznik podporují: sýry, mléčné výrobky, maso, celozrnné pečivo, listová zelenina Alkohol a nikotin krátkodobě podporují jeho uvolnění do synapsí, avšak s nežádoucími účinky Nedostatek: Deprese, poruchy spánku, agresivita, migrény, bipolární porucha, chorobná úzkost Velký vliv na jeho tvorbu hraje i sluneční světlo (proto máme v zimě více deprese)
Nukleonové kyseliny
Nukleonové kyseliny Složité makromolekuly, které jsou obsaženy ve všech živých organismech Dělíme na: Ribonukleonové kyseliny (RNA) Deoxyribonukleonové kyseliny (DNA)
DNA a RNA DNA Dlouhodobě uchovává a přenáší dědičné informace o organismu pro tvorbu nových organismů a buněk Náchylné na UV záření RNA Přenáší informace získané z DNA, řídí syntézu bílkovin organismu, u některých primitivních organismů slouží stejně jako DNA Odolné proti UV záření
Báze
Steroidy
Steroidy Látky s fyziologickým účinkem, z chemického hlediska se jedná o hormony, vitaminy, alkaloidy, alkoholy Dělení: Anabolické steroidy podporují růst kostí a svalů Sexuální steroidy androgeny, estrogeny, progestageny Kortikosteroidy regulují metabolismus cukrů a bílkovin Fytosteroly vyskytují se v rostlinách Ergosteroly vyskytují se v houbách
Alkaloidy
Alkaloidy Látky, které se vyskytují pouze v rostlinách Dosud nebyl vysvětlen jejich význam pro rostliny Pro těla živočichů jsou prudce jedovaté Nejznámější alkaloidy: nikotin, kofein, piperin, atropin, chinin, morfin, papaverin
Alkaloidy - účinek Některé alkaloidy se užívají jako léčiva Při opakovaném a nekontrolovaném užívání vedou k drogové závislosti. Projevy v době nepůsobení látky v těle: Duševní deprese Nespavost Bolesti hlavy Nervové poruchy Závislosti nazýváme dle typu alkaloidu: morfinismus, kofeinismus
Nikotin Izolován z tabáku Chemicky čistý tvoří bezbarvou kapalinu Prudký jed hlavně při styku s otevřeným poraněním Stimuluje myšlení a pozornost, avšak extrémní závislost
Kofein Obsažen v kávě a čaji Podporuje vylučování žaludečních šťáv a snižuje pocit únavy Má diuretické účinky u lidí, kteří nemají závislost na kofeinu Není prokázáno, že by pravidelná konzumace kofeinu vedla k dehydrataci
Pozitivní účinky kofeinu CNS: Oddaluje únavu, zbystřuje myšlení, zlepšuje koncentraci, působí eufórii Oběhová soustava: zrychluje tep, rozšiřuje tepny, stimuluje oběh krve a dýchání, pomáhá lidem s astmatem a pomáhá sportovcům po 4 letech pravidelného užívání je tělo odolné proti těmto jevům Výživa: odbourává tuky, ale má svůj dluh po několika dnech (zpomalení metabolismu, nutkání se přejídat), podporuje výkon při cvičení (dokážeme déle cvičit)
Negativní účinky kofeinu CNS: u některých lidí má opačný účinek a utlumuje Trávicí ústrojí: zrychlení srdeční činnosti (pozor na infarkt) a bolest žaludku z důvodu překyselení Oběhová soustava: u lidí, kteří pijí více jak 5 šálků denně zvyšuje riziko výskytu srdečního onemocnění a problému s ledvinami U samiček myší má špatný vliv na potomky U pavouků způsobují problémy s informacemi v mozku více než LSD
Pavoučí sítě na drogách
Piperin Nachází se v pepři a je důvodem ostrosti pepře Momentálně probíhá výzkum jeho využití pro hubnutí
Atropin Obsažen v rulíku, blínu, mandragoře a durmanu Používá se v očním lékařství oční kapky Má halucinogenní účinky (zrakové, sluchové, čichové) pocity létání/jízdy, zvýšená agresivita, víc mluví, touha po pohybu
Chinin Izolován z chininové kůry Jedno ze základních léčiv - omezuje horečku a je používán proti malárii Působí na parazity v krvi Fluoreskuje na ultrafialovém světle Dává se do toniků, opalovacích olejů, šampónů a insecticidů Tonic je díky chininu hořky a fluoreskuje
Morfin a papaverin Izolují se z opia, které se získává jako mléčná šťáva z nezralého máku Návyková a zdraví škodlivá droga narkotikum!
Terpeny
Terpeny Přírodní látky, obsažené zejména ze silic a pryskyřic Funkce terpenů v rostlinách není zatím dostatečně vysvětlena Dělení: Nižší terpeny lékařství, voňavky Vyšší terpeny plasty a nátěry
Silice Silice jsou vonné oleje získáváme z listů, květů
Pryskyřice Výměšek rostlin, zejména jehličnatých stromů a vznikají oxidací silice
Balzám Směs silice a pryskyřice
Opakování 1) Co je to Avitaminóza? 2) Co je to Hypovitaminóza? 3) Jak poznáte nedostatek vitaminu C? 4) Uveďte tři vitaminy, rozpustné ve vodě 5) Uveďte tři vitaminy, rozpustné v tucích 6) Uveďte tři zdroje vitaminu B 1 a jeden problém, při jeho nedostatku 7) Uveďte tři zdroje vitaminu B 2 a jeden problém, při jeho nedostatku 8) Uveďte tři zdroje vitaminu B 12 a jeden problém, při jeho nedostatku
Opakování 9) Uveďte tři zdroje vitaminu A a jeden problém, při jeho nedostatku 10) Uveďte tři zdroje vitaminu C a jeden problém, při jeho nedostatku 11) Uveďte tři zdroje vitaminu D a jeden problém, při jeho nedostatku 12) Uveďte tři zdroje vitaminu E a jeden problém, při jeho nedostatku 13) Uveďte tři zdroje vitaminu H a jeden problém, při jeho nedostatku 14) Uveďte tři zdroje vitaminu K a jeden problém, při jeho nedostatku 15) Uveďte tři zdroje vitaminu PP a jeden problém, při jeho nedostatku
Opakování 16) K čemu slouží enzymy? 17) Uveďte 2 názvy enzymů 18) Při jaké teplotě ztrácejí enzymy svůj katalytický účinek? 19) Jak dělíme enzymy? 20) Vyjmenujte 3 endokrinní žlázy 21) Kde se tvoří inzulin? 22) Jak se jmenuje nemoc, která se projevuje nedostatečnou tvorbou inzulinu? 23) K čemu slouží inzulin?
Opakování 24) Kde se produkuje adrenalin? 25) Jaký má adrenalin vliv na lidské tělo? 26) Jak se jmenuje hormon, který se vylučuje zároveň s adrenalinem a chrání nás před jeho nežádoucími účinky? 27) Kde se produkuje thyroxin? 28) Nedostatek thyroxinu vede k? 29) Nadbytek thyroxinu vede k? 30) Jak se projevuje kretenismus? 31) Jak se projevuje Basedowova choroba?
Opakování 32) Jaký vliv má serotonin na lidské tělo? 33) Vyjmenujte k čemu vede nedostatek serotoninu (3 věci) 34) Jak můžeme podpořit tvorbu serotoninu? 35) Uveďte báze DNA 36) Uveďte báze RNA 37) Uveďte 3 typy steroidů 38) K čemu slouží anabolické steroidy? 39) Vyjmenujte 1 sexuální steroid
Opakování 40) K čemu jsou alkaloidy rostlinám? 41) Uveďte 3 alkaloidy 42) Opakované a nekontrolované užívání alkaloidů vede k čemu? 43) Kde naleznu nikotin? 44) Uveďte 1 pozitivní a 1 negativní vliv nikotinu 45) Kde naleznu kofein? 46) Uveďte 3 pozitivní účinky kofeinu 47) Uveďte 3 negativní účinky kofeinu
Opakování 48) Kde najdu piperin? 49) Kde se užívá atropin? 50) Jaký je negativní efekt atropinu? 51) Kde všude se užívá chinin? 52) Z jaké rostliny se získává morfin? 53) Kde všude se užívají terpeny? 54) Co je to silice? 55) Co je to pryskyřice? 56) Co je to balzám?