Aminokyseliny (AA) Bílkoviny



Podobné dokumenty
Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

Bílkoviny - proteiny

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

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

Bílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny

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


Metabolismus aminokyselin. Vladimíra Kvasnicová

aminokyseliny a proteiny

Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Metabolismus aminokyselin - testík na procvičení - Vladimíra Kvasnicová

ÚVOD DO BIOCHEMIE. Dělení : 1)Popisná = složení org., struktura a vlastnosti látek 2)Dynamická = energetické změny

Testové úlohy aminokyseliny, proteiny. post test

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

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

Autorem přednášky je Mgr. Lucie Mandelová, Ph.D. Přednáška se prochází klikáním nebo klávesou Enter.

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Obecná struktura a-aminokyselin

2.2. Aminokyseliny a bílkoviny Aminokyseliny aminoskupina karboxyskupina R-CH(NH2)-COOH in yl

Proteiny. Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Přírodní polymery proteiny

Aminokyseliny. Peptidy. Proteiny.

Struktura, chemické a biologické vlastnosti aminokyselin, peptidů a proteinů

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Bílkoviny. Bílkoviny. Bílkoviny Jsou

Proteiny ve sportu Diplomová práce

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

Aminokyseliny, proteiny, enzymy

Esenciální Isoleucin Leucin Lysin Methionin Phenylalanin Threonin Tryptofan Valin

AMINOKYSELINY REAKCE

USPOŘÁDEJTE HESLA PODLE PRAVDIVOSTI DO ŘÁDKŮ

Složky výživy - proteiny. Mgr.Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Aminokyseliny. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín. Tematická oblast Datum vytvoření Ročník Stručný obsah Způsob využití

PEPTIDY, BÍLKOVINY. Reg. č. projektu CZ.1.07/1.1.00/

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

Metabolismus aminokyselin 2. Vladimíra Kvasnicová

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

Metabolismus proteinů a aminokyselin

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

AMINOKYSELINY Substituční deriváty karboxylových kyselin ( -COOH, -NH 2 nebo -NH-) Prolin α-iminokyselina

Biologie buňky. systém schopný udržovat se a rozmnožovat

Procvičování aminokyseliny, mastné kyseliny

Metabolismus proteinů a aminokyselin

Názvosloví cukrů, tuků, bílkovin

Proteiny Genová exprese Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D.

ZÁKLADNÍ SLOŽKY VÝŽIVY - BÍLKOVINY. Bc. Lucie Vlková Nutriční terapeut

Aminokyseliny. Aminokyseliny. Peptidy & proteiny Enzymy Lipidy COOH H 2 N. Aminokyseliny. Aminokyseliny. Postranní řetězec

Biosyntéza a metabolismus bílkovin

Metabolismus mikroorganismů

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin

Publikováno z 2. lékařská fakulta Univerzity Karlovy v Praze (

L-aminokyselina chirální (asymetrický) uhlík

Biopolymery. struktura syntéza

Polysacharidy. monosacharidy disacharidy stravitelné PS nestravitelné PS (vláknina) neškrobové PS resistentní škroby Potravinové zdroje

Bílkoviny příručka pro učitele. Obecné informace:

AMINOKYSELINY Substituční deriváty karboxylových kyselin ( -COOH, -NH 2 nebo -NH-) Prolin α-iminokyselina

Metabolizmus aminokyselin I

Biochemie I 2016/2017. Makromolekuly buňky. František Škanta

Proteiny globulární a vláknité a jejich funkce. Metabolismus aminokyselin

Sešit pro laboratorní práci z chemie

BÍLKOVINY. Bc. Michaela Příhodová

DUM č. 15 v sadě. 22. Ch-1 Biochemie

Metabolizmus aminokyselin II

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. Agronomická fakulta. Seminární práce na téma:

NaLékařskou.cz Přijímačky nanečisto

3.2. Metabolismus bílkovin, peptidů a aminokyselin

VÝZNAM FUNKCE PROTEINŮ V MEDICÍNĚ

Biochemie I. Aminokyseliny a peptidy

Biochemie dusíkatých látek při výrobě vína

PROTEINY Bílkoviny patří společně s tuky a sacharidy k hlavním živinám. Jsou součástí všech

Aminokyseliny, peptidy, bílkoviny

Propojení metabolických drah. Alice Skoumalová

NUTRACEUTIKA PROTEINY

Molekulární biofyzika

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

>>> E A1 + E A2. . aktivační energie potřebná k reakci bez přítomnosti katalyzátoru E A E A1. energie potřebná ke vzniku enzym-substrátového komplexu

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

nepolární polární kyselý bazický

Co jsou aminokyseliny

Onemocnění způsobené poruchou metabolizmu fenylalaninu. Martina Hozová

STRUKTURA PROTEINŮ

Aminokyseliny a dlouhodobá parenterální výživa. Luboš Sobotka

Metabolismus aminokyselin I. Jana Novotná 2. LF UK, Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

Aminokyseliny příručka pro učitele. Obecné informace: Téma otevírá kapitolu Bílkoviny, která svým rozsahem překračuje rámec jedné vyučovací hodiny.

Metabolismus dusíkatých látek

Bílkoviny a nukleové kyseliny

BÍLKOVINY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

CHEMICKÉ ZNAKY ŽIVÝCH SOUSTAV

Metabolizmus aminokyselin II

*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Metabolismus aminokyselin SOUHRN. Vladimíra Kvasnicová

AMINOKYSELINY STANOVENÍ AMINOKYSELINOVÉHO SLOŽENÍ BÍLKOVIN. Stanovení sirných aminokyselin. Obecná struktura

První testový úkol aminokyseliny a jejich vlastnosti

Enzymologie. Věda ležící na pomezí fyz. ch. a bioch. Zabývá se problematikou biokatalyzátorů.

LIPIDY. Lipidy jsou nesourodá skupina látek, které mají podobné vlastnosti: - nerozpustnost ve vodě

Substituční deriváty karboxylových kyselin

Jazykové gymnázium Pavla Tigrida, Ostrava-Poruba Název projektu: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii

Transkript:

Aminokyseliny (AA) Bílkoviny RNDr. Bohuslava Trnková ÚKBLD 1.LF UK ls 1

přírodní AK L α AA skelet R-CH-COOH R - postranní řetězec NH 2 koncovky jmen in, zbytky yl, zkratky Asymetrický C*- opticky aktivní látky Vlastnosti AA vlastnosti postranního řetězce (hydrofobní, hydrofilní, aromatické) dipolární charakter, amfolyty - izoelektrický bod ls 2

Přehled aminokyselin, rozdělení podle charakteru R: s alifatickým R: glycin, alanin, valin, isoleucin s -OH skupinou v R: serin, threonin, tyrosin s atomem síry v R: cystein, methionin s dalšími COOH skupinami v R, nebo jejich amidy: kyselina asparagová asparagin, kyselina glutamová glutamin s basickými skupinami v R: arginin, lysin, histidin s aromatickým jádrem v R: fenylalanin, tyrosin, tryptofan iminokyselina: prolin ls 3

METABOLISMUS AA AA - metabolismus bílkovin, stálá hotovost pool při dalším odbourávání vzniká: amoniak (odbourání v močovinovém cyklu) bezdusíkaté skelety (oxidace na CO 2 a H 2 O glukoneogeneza, příp. lipidy biosyntéza AA ls 4

GLYCIN nejmenší molekula = nejmenší prostor (strukturní bílkoviny- kolageny, vlna, hedvábí) SERIN hydroxyskupina vytváří vodíkové mùstky, složka vazeb esterových (fosfoproteiny) a glykozidových (glykoproteiny) CYSTEIN - CYSTIN SH skupina, účast v mnoha enzymových reakcích, snadná oxidovatelnost - tvorba disulfidových vazeb (Ig), oxidoredukční systém - likvidace volných radikálù ls 5

FENYLALANIN, TRYPTOFAN budování vnitřního centra bílkovin Try - prekursor pro biosyntézu, např. nikotinamidu a serotoninu TYROZIN prekursor pro biosyntézu adrenalinu(dřeň nadledvinek), trijodthyroninu, thyroxinu (štítná žláza) a melaninu ( spolu s Phe) ASPARAGOVÁ a GLUTAMOVÁ KYSELINA (aspartát, glutamát) prostorová struktura bílkovin, vlastnosti, přenos -NH2 skupiny, Glu -účast při přenosu nervového vzruchu Asn a Gln - vodíkové vazby, vazba sacharidové složky v glykoproteinech, pool aminoskupin ls 6

ARGININ - nejsilnější organická báze HISTIDIN - často součást katalytické skupiny v aktivním centru enzymů Hin - amin s výraznými fyziologickými účinky PROLIN - hydroxyprolin -součást kolagenu, hydroxylysin elastin Deriváty AA fosfoserin - fosfoproteiny (kasein), karboxyglutamát - prothrombin (prvních 10 zbytků Glu karboxylováno + vitamin K, porucha - hemorhagie) DALŠÍ BIOLOGICKY VÝZNAMNÉ AMINOKYSELINY ORNITHIN a CITRULIN meziprodukty močovinového cyklu KATECHOLAMINY ( deriváty tyrosinu) adrenalin, noradrenalin, dopamin ls 7

MECHANISMY PŘEMĚNY AA Dekarboxylace biogenní aminy (ethanolamin - cholin, dopamin, histamin, tyramin, serotonin - melatonin, propanolamin (Thr) - vit.b12, cysteamin - koenzym A Transaminace - aminotransferasy - pyridoxalfosfát, přenos aminoskupiny na oxokyselinu ( 2-oxoglutarová k. -> glutamát) Oxidativní deaminace - oxidasy AA koenzymy, v mitochondriích všech tkání Transport a detoxikace amoniaku + tvorba močoviny Další přeměny skeletu ls 8

Transport a detoxikace amoniaku amoniak NH 3 - deaminace v mnoha tkáních toxický zvláště pro CNS v krevním oběhu jako glutamin a alanin transportován do jater - syntéza močoviny v ledvinách vylučování do moče (25-35 g močoviny /den (0,5 molu), 80-90 % vyloučeného N) energeticky náročný děj 1 molekula močoviny = spotřeba 1 ATP ls 9

Další přeměny skeletu podle momentálních potřeb jsou skelety AA zapojovány do jednotlivých metabolických drah AA glukogenní (glukoplastické) 14 AK AA ketogenní (ketoplastické - acetát, acetyl-coa) Leu, Lys) AA gluko- i ketogenní (Phe, Tyr, Trp, Ile) C1-fragmenty (C1-pool, biosyntéza např. purinù) ls 10

Dědičné vady metabolismu funkčně méněcenný enzym, příp. zcela chybí = blokáda určitého metabolického kroku poruchy enzymů močovinového cyklu -5 - porucha známá u každého z nich - intoxikace amoniakem (zvracení až těžká mentální retardace) Fenylketonurie DMP přeměny Phe na Tyr, hromadění Phe, tvorba kys. fenylpyrohroznové - zpožděný mentální vývoj u kojenců a dětí (oligofrenie) 1 na 10000 dětí screening u novorozenců (moč, krev) včasná, speciální dieta do puberty ls 11

Peptidy Spojení 2 AA peptidovou vazbou Glutathion tripeptid, redox reakce Karnosin a anserin dipeptidy ve svalstvu Peptidové hormony liberiny, hormony hypofýzy a pankreatu Oxytocin, vasopresin nonapeptidy, cyklická struktura, hormony neurohypofýzy Kortikotropin adenohypofýza Antibiotika, toxiny, protaminy ls 12

BÍLKOVINY (PROTEINY) "proteo" - zaujímám první místo biopolymerní sloučenina, L- α-aa, peptidová vazba, lineární struktura, polyamfolyty - isoelektrický bod podstatná úloha v životních procesech součást každé buňky, enzymů, kontraktilních elementů, krve polovina sušiny živých těl organismů - asi 16 % (70 % voda) složení: C, H, O, N, dále S, P, omezeně J, Fe, Cu, stopově Co, Zn, Mn, Mg aj. proteiny - vysokomolekulární (Mr 5000-100000, 40-900 AK), polypeptidy, oligopeptidy ( < 10 AA) ls 13

Dělení bílkovin jednoduché (Alb, globuliny, Fbg) složené: glykoproteiny ( protein + cukr) vaječný albumin nukleoproteiny ( protein + nukleová kyselina) viry chromoproteiny ( protein + barvivo) hemoglobin lipoproteiny (protein + lipid) lipoproteiny v séru fosfoproteiny (protein + P) kasein ls 14

Struktura bílkovin primární - sled AA v řetězci konformace řetězce - sekundární - α-helix, β -rovinná (skládaný list) vodíkové můstky, hydrofobní vazby, iontové vztahy ls 15

ls 16

ls 17

- terciární - interakce postranních řetězců, (S-S vazby, Ig) - kvarterní - spojení několika podjednotek (řetězců) za tvorby 1 definované molekuly ( Ins, Hb, HK, Crp, virus mozaiky tabáku) Denaturace: - fyzikální vlivy ( teplota, rozptyl, UZ), - chemické vlivy ( ph, org. rozpouštědla, tenzidy, chemikálie) - vratná x nevratná ls 18

Klasifikace bílkovin 10 8-10 10 bílkovin v biosféře chemické hledisko: jednoduché x složené b. enzymy fyzikální hledisko: - podle tvaru molekuly: fibrilární, globulární b. - podle rozpustnosti: nerozpustné ve vodných roztocích solí ( kolagen, elastin) - rozpustné ve vodných roztocích solí (transportní proteiny séra, prot.hormony) podle výskytu: krevní, svalové, vaječné, mléčné, rostlinné, mikrobní, atd. ls 19

Metabolismus bílkovin hlavní stavební materiál, zdroj N neustálý koloběh - biologický poločas (Ins -minuty, savčí svalové b.- 180 dnů) odbourávání postupně až na AA, každá má individuální metabolismus Proteolýza - proteázy endopeptidázy (žaludeční -pepsin, chymosin, e., pankreatické štávy, trypsin, chymotrypsin A,B,C, elastáza exopeptidázy: karboxypeptidázy (karboxypeptidázy A,B) - aminopeptidázy (tenké střevo), dipeptidázy lysozomální proteázy, thrombin, plasmin obecně nejsou substrátově specifické, syntezovány ve formě proenzymu= zymogenu ls 20

Význam bílkovin pro lidský organismus Enzymová katalýza Transport a ukládání látek (hemoglobin, myoglobin, transferrin, ferritin, albumin, betalipoprotein) Pohyb (aktin, myosin, mitóza, pohyb spermií) Podpůrná funkce (skleroproteiny, keratiny, kolageny) Imunitní obrana (imunoglobuliny) ls 21

Význam bílkovin pro lidský organismus/2 Transformace energie (rhodopsin, svalové energie, bílkoviny chloroplastů) Regulační funkce (hormony) Vznik a přenos nervového signálu (receptorové bílkoviny) Kontrola růstu a diferenciace (kontrola exprese genet.informace) Nutriční funkce ls 22

Stanovení bílkovin -émie = obsah látky v krvi, -urie = obsah látky v moči Celková proteinémie - v séru, plazmě fyziologické rozmezí 60-80 g/l Stanovení jednotlivých frakcí v séru: - vysolování síranem sodným nebo amonným (Alb+ globuliny) - elektroforeticky (Alb,α1,α 2,β, γ-globuliny) vyjadřování v % - imunochemicky - stanovení jednotlivých složek (podtřídy Ig, různé protilátky, α-1-antitrypsin, AFP) Kvalitativní proteinurie: v čerstvé ranní moči, proužky Kvantitativní proteinurie: fyziologicky stopové množství provádí se ve sbírané moči (24 hod.) ls 23

Zvýšená proteinémie: ztrátou tekutin, zahuštěním plazmy, při jaterních cirhózách Snížená proteinémie: dlouhodobé hladovění, metabolické poruchy, ztráty při chorobách ledvin, střev, těžkých onemocněních jater při poruše syntézy Zvýšená proteinurie: choroby ledvin Změny ve složení: charakteristické pro jednotlivá onemocnění (změny globulinových frakcí), vrozené poruchy - chybí některá složka ls 24

Albumin 50-60 % všech v bílkovin b krevní plazmy, syntetizován v játrech, j malá molekulová hmotnost ~ 65 000, může e prostupovat membránami Významné biologické funkce: zajišťuje aža 80 % onkotického tlaku lkovina pro různr zné nízkomolekulární látky - metabolity (bilirubin), ionty (Ca 2+, Cu 2+ ), hormony (testosteron), léčiva (sulfonamidy) nejvýznamnější transportní bílkovin ls 25

Fibrinogen Referenční hodnoty 2,0-4,5 g/l Glykoprotein m. h. 330 000, syntetizován v játrechj dimer, 3 páry polypeptidických řetězců, S-S- můstky při i koagulaci označen jako srážec ecí faktor I přeměna fibrinogenu ve sraženinu fibrinu: v přítomnosti p Ca 2+, polymerace fibrinu: pomocí H - můstků se vytvoří síťová struktura ls 26