Biochemijos konspektas 2 kurso farmacininkams

1.Baltymu biologines f-jos, elementine sudetis, kiekis organizme. Funkcijos: *Katalizine – baltymai yra fermentai, greitina r-ja. * Hormonine – kai kurie formonai yra baltymai (insulinas, gliukagonas). * Receptorine – receptoriai yra specifiniai blatymai, saveikaujantys su ivairiais reguliatoriais (hormonais, mediatoriais). * Pernasos – hemoglobinas pernesa deguoni, baltymai nesikliai ir t.t. * Strukturine f-ja – ieina i lasteliu struktura, atramine arba mechanine. Baltymai ieina i atraminius audiniu sudeti ir lemia ju tvirtuma. * Energetine f-ja * Motorine f-ja. Miofibriliu baltymai aktinas ir miozinas dalyvauja raumenu susitraukime. * Reguliacine – baltymai histonai reguliuoja DNR replikacija * Toksigenine – choleros, difterijos, gangrenos toksinai yra baltymai. * Apsaugine – sintetinami baltymai antikunai. * Hemistatine – tam tikri baltymai dalyvauja kraujo kresejime. Baltymuose yra: C 51-55%, O 21-23%, N 15-18%, H 6-7%, S 0,2-2,5%, kartais gali tureti P. Baltymai yra svarbiausia medziaga, is kurios sudarytos organizmo lasteles ir audiniai. Suaugusiame zmoguje yra apie 20% baltymu. Ivairiuose audiniuose ir organuose baltymu kiekis nevienodas: daugiausia raumenyse ir kepenyse, maziausia smegenyse, o lasteleje daugiausia yra citoplazmoje. 2. Aminorugsciu bendroji charakteristika, struktura, klasifikacija. Aminorugstys – organines karboksirugstys, kuriuose bent vienas H pakeistas amino grupe. Pagal –NH2 padeti, skiriamos α,β,γ amino rugstys. Isskirta apie 300 AR, zmoguje yra 60, is ju yra 20 pagrindiniu AR, visos L-α-AR. Fiziologinem salygom amino ir karboksi grupes yra jonizuotos, tai R-CH(NH3+)-COO- . AR klasifikacija – strukturine, elektrochemine, biologine (fiziologine). Strukturine, skirstomos i alifatines (monoaminokarboksirugstys, S turincios rugstys, hidroksiaminokarboksirugstys, monoaminodikarboksiR, diaminomonokarboksiR, guanidinoaminoR) ir ciklines (aromatines, heterociklines) AR, pagal sonini radikala. Elektrochemine : pagal sonini radikala skirstoma i rugsciasias, bazines, neutraliasias AR. Rugsciosios soniniame radikale turi papildomas karboksi R – asparto, glutamo, aminocitrinu r. Bazines sonineje grandineje turi amino, guanidino, imidazolo grupes – lizinas, argininas, histidinas. Neutraliosios AR – visos likusios AR: glicinas, alaninas, valinas, leucinas, izoleucinas, metioninas, serinas, trioninas, asparaginas, glutaminas, fenilalaninas, triptofanas, histidinas, prolinas, hidroksiprolinas, hirdoksilizinas. Biologine: pagal organizmo geba sintetinti AR, skirstomas – nepakeiciamosios ir pakeiciamosios. 10 yra nepekeiciamos – valinas, leucinas, izoleucinas, treoninas, lizinas, metioninas, fenilalaninas, triptofanas, argininas, histidinas. 3. Pirmine baltymu struktura, biologiskai svarbus peptidai. Pirmine baltymu struktura – linijine polipeptidine grandine, sudaryta is L-α-AR sujungtu tarpusavy peptidiniais rysiais – kovalentinis rysys tarp vienos AR karboksi grupes ir kitos AR amino grupes (tarp C=O ir N). Junginiai kuriuos sudaro 2 AR – dipeptidai, 3 AR tripeptidai ir t.t. Peptidus sudaro iki 100 AR peptidine grandine. Baltymus sudaro daugiau kaip 100 AR peptidine grandine. Peptidai is 2-20 AR – oligopeptidai, 20-100 AR – polipeptidai. Polipeptidine grandine prasideda nuo N- galo (nuo laisvos amino grupes), o baigiasi C- galu (laisva karboksi grupe). Norint pavadint polipeptida isvardijamos visos AR nuo N galo suteikiant joms priesaga –il-, o galines AR pavadinimasnekeiciamas.Polipeptidinei grandinei issidestyti erdveje ytaka turi peptidinis rysys. Biologiskai svarbus peptidai: dipeptidai – karnozinas, anserinas. Karnozinas aptinkamas zmogaus griauciu raumenyse, anserinas – gyvunu. Abu yra sverbus raumenims susitraukti, jie aktyvina fermenta miozino ATP-aze. Penicilino grupes antibiotiku strukturini pagrinda sudaro 6-aminopenicilino rugstis. Tripeptidai – glutationas. Dalyvauja ivairiose O/R r-jose, apsaugo baltymus ir peptidus, turincius laisvas – SH grupes. Padeda susidaryti disulfidiniams rysiams, dalyvauja skaidant H2O2, ksenobiotiku metabolitu konjugacijos r-jose, izomerizacijos r-jose. Oligopeptidai – peptidiniai antibiotikai: gramicidinas S veikia baktericidiskai stafilokokus, pneumokokus ir t.t. Jis yra jonoforas, geba pernesti K, Na, ir kt jonus per membranas. Valinomicinas taip pat jonoforas. Peptidiniai hormonai – hipofizes uzpakalines dalies hormonai – oksitocinas ir vazopresinas – yra ciklopeptidai. Oksitocinas randamas tik moteru organizme, skatina lygiuju raumenu, ypac gimdos, susitraukima. Vartojamas gydymui skatinti. Vazopresinas – antidiurezinis hormonas, reguliuoja mineraliniu medziagu ir vandens apykaita. Angiotenzinas II ir angiotenzinas III sintetinami kraujyje – vazokonstriktoriai. Kininai susidaro is kraujo plazmos baltymu daline proteolizes budu – vazodilitatoriai. Svarbiausi is ju – bradikininas ir kalidinas – vartojami kaip vaistai. Is priesirdziu isskirti peptidai – atriopeptidai, skatina Na ir H2O issiskyrima pro inkstus ir vazodilitatoriai. Hipofizes priekines dalies hormonai – melanotropinas, kortikotropinas, somatotoropinas, β-lipotropinas. Neuropeptidai: viena is grupiu yra opioidai – enkefalinai, endorfinai, dinorfinai. Enkefalinai vartojami kaip skausma malsinanti priemone. Endorfinai – skausma malsinanti priemone, euforijos busena, o endorfinu sutrikimas – psichines veiklos nestabilumas sergant sizofrenija. Neuropeptidai paprastai yra sinapsiu mediatoriai ir moduliatoriai, veikiantys neuronu funkcija. Peptidiniai toksinai – biciu toksinis komponentas –apaminas – stipriai veikia CNS. Jurinio moliusko neurotoksinas – konotoksinas labai toksiskas. Musmiriu nuodas α-amanitinas. 4. Antrine, tretine ir ketvirtine baltymu struktura. Antrine baltymu struktura – pirmines baltymo strukturos issidestymas erdveje, kuri stabilizuoja vandeniliniai rysiai, atsirandantys tarp toje pacije polipeptidineje grandineje arba greta esancio peptidiniu grandiniu =NH ir =C=O grupiu. Gali sudaryti α-spirale ir β-klostyta struktura. α-spirale dazna baltymo struktura, budinga globuliniams baltymams. Ja stabilizuoja vandeniliniai rysiai tarp kkv pirmos AR liekanos karboksi grupes O ir kkv 5 AR NH grupes H. Vandenilinius rysius sudaro visos peptidines grupes, tai mazina α-spiraliniu baltymu hidrofiliskuma ir didina hidrofobiskuma. Tai stabiliausia, min laisva E turinti konformacija. Desinioji α-spirale sukasi is kaires i desine ir yra stabilesne negu kairioji. Soniniai AR radikalai pasisuke i isore, nedalyvauja susidarant spiralei. Reguliariai spiralei susidaryti trukdo: prolinas ir hidroksiprolinas, didelis kiekis kruvi turinciu AR del joniniu rysiu tarp ju susidarymo. Hidrofobine saveika tarp greta esanciu dideliu hidrofobiniu radikalu. Β-klostyta struktura yra gana istesta, ja stabilizuoja tarpmolekuliniai vandeniliniai rysiai susidarantys tarp kaimyniniu dvieju ir daugiau istestos formos poilipeptidiniu grandiniu arba vidiniai molekuliniai vandeniliniai rysiai tarp tos pacios polipeptidines grandines klosciu. Galimi 2 variantai: lygiagreti, kai N galai nukreipti i ta pacia puse, ir antilygiagreti – N galai nukreipti i priesingas puses, sis variantas stabilesnis. Tretine baltymu struktura – polipeptidines grandines antrines strukturos elementu issidestymas erdveje. Daugelis baltymu turi labai kompaktiska struktura, su griezta erdvine konfiguracija ir min vidine E. Skirstomi i globulinius (elipsoido arba globules forma) ir fibrilinius (istysusi forma kaip siulo arba lazdeles). Baltymo tretine struktura stabilizuoja rysiai tar AR soniniu radikalu: vandeniliniai susidaro tarp vienu AR –NH2, -SH, -OH ir kitu AR –COOH, didina tirpuma. Elektrostatiniai rysiai susidaro tarp kruvy turinciu –NH3+ ir COO-. Hidrofobine saveika atsiranda saveikaujant tarpusavyje nepoliniu AR hidrofobiniams radikalams, vandenyje jie stengiasi issidestyti vidineje grandines dalyje. Van Der Valso jegos atsiranda tarp tam tikru atstumu suartejusiu atomu, kurie ima veikti vienas kito E sluoksnius sukeldami daliniu kruviu arba dipoliu atsiradima. π-π elektronu saveika tarp aromatiniu ciklu, traukia vienas kita. Disulfidiniai rysiai susidarantys tarp ivairiose grandines vietose esanciu –SH. Domenai – pagrindinai polipeptidines grandines strukturiniai ir funkciniai vienetai, sudaro nuo 30-300 AR. Baltymo tretine struktura butina kad galetu vykti jo biologines f-jos. Pazeidus ja kita baltymo savybes ir biologinis aktyvumas. Baltymai sudaryti is 2 ir daugiau polipeptidiniu grandiniu sujungtu tarpusavyje nekovalentiniais rysiais turi ketvirtine struktura – oligomerai, o ji sudarancios tretine struktura turincios grandines – protomerai arba subvienetai. Jie jungiasi per pavirsiuje esanciu poliniu AR radikalus, tarp kuriu susidaro daug vandeniliniu ir joniniu rysiu. 2 subvienetu baltymas – dimeras, 3 – trimeras ir t.t. Formuojantis ketvirtinei strukturai issaugoma pagrindine tretine struktura, tai didna stabiluma, mazeja santykinis pavirsius, turis, molekules laisvoji E, tampa atsparesni proteaziu ir temperaturos poveikiui, dentauracijai. Si struktura svarbi baltymu biologinio aktyvumo reguliacijai, oligomeriniai F sudaryti is atskiru kataliziniu ir reguliaciniu subvienetu. Siu F biologiniam aktyvumui pasireiksti butina, kad jo subvienetai butu asocijuoti (jungtis silpnais rysiais). 5.Baltymų klasifikacija. Yra kelios klasifikacijos sistemos kurios priestarauja viena kitai. Klasifikuojami atsižvelgiant i tirpuma, molekuliu forma, biologines f-jas ir kt. 1. Klasifikavimas remiantis tirpumu: sudaryta 1907-1908m,taikoma ypac klinikinėj bioxem.Atsižvelgiant i balt tirpuma H2O, vandeniniuose drusku t-luose, prask ir absoliuciame etanolyje skirstoma i albuminus, globulinus, prolaminus, histonus, skleroproteinus. Grieztu ribu nera. Del to pvz globulinai dar skirstomi i lengvai tirpstancius pseudoglobulinus ir netirpstancius H2O euglobulinus. 2.Remiantis molekuliu forma. Skirstomi i globulinius ir fibrilinius. Globuliniu balt ilgio ir plocio santykis mazesnis nei 10 k., dazniausiai ne didesnis 3-4 k.. Budingas kompaktinis polipeptidiniu grandiniu issidestymas, susidaro globules forma.(insulinas, kraujo pl balt, pernasos balt, fermentai, tam tikri strukturiniai balt). Fibriliniu ilgio ir plocio santykis didesnis nei 10k., jie sudaryti is polipeptidiniu grandiniu, kurios yra susuktos viena ant kitos ir sujungtos tarpusavy skersiniais kovalent ir vandeniliniais rysiais, pluosto. Sios molek ilgos kartais siulu formos.(kolagenas, keratinas, miozinas, fibroinas) 3.Pagal biolog.f-jas: Strukturiniai, kataliziniai, pernasos, reguliaciniai, apsauginiai. 4.Pagal hidrolizes produktus: paprastieji(proteinai), sudaryti tik is amino rugsciu, sudetingieji(proteidai) tai paprastuju balt ir tam tikru nebaltyminiu medz dariniai.Nebaltymine dalis vad.prostetine grupe, ja gali buti nukleo r., angliavandeniai, lipidai, fosfato r., metalu jonai, hemas, flavinas. Sis skirstymas santykinis, nes pvz: paprastieji histonai po transliacijos modifkuojami ir virsta sudetingaisias balt. 6.Imunoglobulinai(antikunai). Tai baltymai kuriuos sintetina gyvunu organizmai, reaguodami i antigena(tai imunogenas-organizmui svetima makromolekule, turinti daug antigeniniu determinanciu-mazu antigeno molekules sriciu, kurios specifiskai sukelia antikunu sinteze.)taip pat haptenai,organizmui svetimos mazos molekules kurios pacios nesukelia antikunu sintezes, o tik prisijunge prie makromolekules. Ig atpazista antigenus ir su jais komplementiskai susijungia nekovalentiniais rysiais. Antikunus gamina B-limfocitai, kurie sudaro 15proc kraujyje esanciu limfocitu. Budingas humoralinis atsakas perduodamas per B-limfocitu antikunus,aktyvinti jie dazn virsta IgM antikunus gaminanciais plazmocitais(pirminis atsakas) ir gebanciomis dalytis B atminties lastelemis. Pasikartojus kontaktui su antigenu atminties lasteles greiciau prdeda gaminti savituosius antikunus(antrinis atsakas). Savitasis lastelinis atsakas perduodamas per T-limfocitus. Visi Ig yra glikoproteinai, tai yra sudetingieji baltymai sudaryti is baltymines ir angliavandenines dalies. Visos Ig molekule sudarytos is dvieju vienodu lengvuju-L grandiniu(sant molek m 23000) ir dvieju vienodu sunkiuju-H grandiniu(sant molek m 53000-75000). Sios grandines sujungtos disulfidiniais tilteliais sudaro tetramera L2H2. Struktura panasi i Y raide. Visu 4 grandiniu N-galai virsuje, o sunkiuju C galai apacioje. Lengvosios grandines sudarytos is 2 daliu: kintamosios srities ir pastoviosios. Kiekviena siu sriciu sudarytos is apie 110 amino r.liekanu. Sunkiosios grandines sudarytos is kintamosios srities Vh esancios N-gale ir 3 pastoviuju sriciu Ch1,Ch2,Ch3.kiekviena ju is apie 110 amono r.liekanu. 2 sunkios gr kovalentiskai sujungtos 2 disulfidiniais tilteliais. Tiek kintamose tiek pastoviose srityse yra disulfidiniu tilteliu tarp paciu polipeptidiniu gr tam tikru vietu. Zm organizme yra 5 pagrindiniai antikunu izotipai, kurie nustatomi remiantis sunkiosiomis grandinem.. Kkv antikunas gali tureti kappa(κ) arba lambda(λ) lengvasias gr,bet ne abi kartu. Suniosios grandines ά1, ά2, δ, ε, γ1,γ2,γ3,γ4,μ.Tam tikru izotipu Ig 4 gr monomerai gali jungtis oligomerus per jungiamaja grandine(nepriklausomas baltymas). IgA struktura κ2ά2 arba λ2ά2; subtipas IgA1 monomeras, dimeras,trimeras. Svarbus pienui, seilems, asaroms,zarnyno sekretui. IgD struktura κ2δ2 arba λ2δ2. IgE struktura κ2ε2 arba λ2ε2, monomeras. Dalyvauja alerginiu r-ju ir histamino isskyrimo metu, gali kovoti su zarnyno parazitais. IgG struktura κ2γ2 arba λ2γ2, subtipai IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, monomeras, kovoja su infekcija, gali pereiti per placenta, pagrindiniai kraujo antikunai. IgM struktura κ2μ2 arba κ2μ2, pentameras. Pirmieji antikunai, gaminami B-limfocituose po pirmojo salycio su sukeleju. Pirmiausia antigenas specifiskai aktyvina B-limfocitus per IgM ir IgD receptorius membranoje veikiant issiskyrusiems limfokinams ir monokinams, tai greitoji imunine specif humoralinio imun atsako r-ja. IgD ekspresija baigiasi galutiniu B-limf diferenciacijos etapu.Aktyvinti B-limf dazn virsta plazmocitais kurie gamina pirminius antikunus IgM. IgM gali virsti kitais izotipais. Sunkiosios grandines kintamosios srities str ir antikuno specifiskumas nekinta keiciantis izotipui,tai susije su DNR persitvarkymu. IgD susidaro pasirinktinio heterogenines branduolio RNR splaisingometu. IgG pasirodo kraujo serume tik po to kai atsiranda IgM. IgG gausiausias izotipas. 7. Kolagenas. Pagrindinis jungiamojo audinio baltymas gyvunu organizmuose, sudaro apie 25-33proc zinduoliu baltymu. Jo randama kauluose, kremzlese, sausgyslese, dantyse, odoje, akies ragenoje, plauciuose, kepenyse, kraujagyslese. Ieina i nelastelini matriksa beveik visuose audiniuose ir organuose suteikdamas forma ir tvirtuma. Tipas ir sandara prikl nuo itakos kuria turi tam tikram organui. Jo unikali sudetis: vyrauja 4 amino r.: 33prc glicinas, 10 prolinas, 10 hidroksiprolinas ir 1 hidroksilizinas.Pagrindinis str vienetas tropokolagenas jis jungiasi skersiniais rysiais sudarydamas ilgas skaidulas fibriles. I tipo kolagenas sudaro 90proc viso kolageno mases, kiti tipai skiriasi amino r.sudetim ir ar yra N- ir C- galuose globuliniu domenu. Kolageno struktura. Visi tipai sudariti is 3 vienodu ar skirtingu polipeptidiniu grandiniu ά spiraliu, kurios sukasi viena apie kita sudarydamos superspirale. Kkv I tipo kolageno ά spirale yra kairiojo sukimosi spirale, sudaryta is pie 1050 amino r.liekanu. Jos vienam apsisukimui tenka 3 amino r.liekanos. Trys kairiojo sukimosi spirales toliau susisuka i desiniojo sukimosi trigubaja spirale(superspirale), susidarant vandeniliniams rysiams tarp ju. Susiformuoja 300nm ilgio ir 1,4nm skersmens stnagi, cilindrine lazdeles formos molekule- tropokolagenas. Kolageno tipo superspirale gali susidaryti nes kkv trecia ά spirales amino r.yra glicinas- tai vienintele amino r.kuri yra pakankamai maza kad tilptu trigubosios spiralines molekules vidineje dalyje. Pasikartojancia amino r.seka pagrindiniame zinduoliu kolagene galima pavaizduoti formule (Gly-X-Y)n zinduoliu kolagene 100X uzima prolinas,100Y 4-hidroksiprolinas, 10-50Y padeciu 5-hidroksilizinas. Kai kurias X padetis uzima 3-hidroksiprolinas. Rysys tarp ά anglies ir azoto atomo proline ir hidroksiproline neleidzia atomams suktis, tai skatina kairiojo sukimosi ά spirales formavimasi. Imido r.pirolidino ciklai stumia vienas kita ir stabilizuoja triguba spirale. Subrendes kolagenas yra glikoproteinas. Tropokolageno molekules asocijuojasi tarpusavy sudarydamos fibriles, ju skersmuo nuo 10 iki 100nm. Pro elektronini mikroskopa jos matomos jungiamojo audinio nelasteliniame matrikse kaip pluosteliai. Kai kuriu kolageno tipu superspiralines sritis periodiskai nutraukia polipeptidines grandines sritys, kurios susisuka i globules tipo domenus. Kolageno tipai. Randama daugiau nei 12 tipu stuburiniu ir zmogaus organizme. Kurie sudaryti is daugiau nei 24 genetiskai nulemtu skirtingu polipeptidiniu ά gr. Visi jie sudaryti is 3 skirtingu arba vienodu polipept gr., jos yra vienodo ilgio bet skiriasi amino r.sudetimi ir savybem. I tipas [ά1(I)]2ά2(I) pasiskirstymas: kaulai,oda, sausgysles,randai, sirdies voztuvai, zarnynas, gimdos sienele, dentinas. Savybes: mazai angliav.20molek Hlys grandinej. III tipas [ά1(III)]3 kraujagysles,naujagimiu oda, randai, zarnynas, gimdos sienele. Savybes: Mazai angliav; daug Hpro ir Gly; yra Cys. IV tipas [ά1(IV)]3, [ά2(IV)]3 pamatines membranos, akies lesiuko kapsules. Savybes: Daug 15proc angliav, daug 3-Hpro;>40 Hlys molek grandinej; mazai Ala ir Arg; yra Cys. V tipas [ά1(V)]2ά2(V); [ά1(V)]3; ά1(V)ά2(V); ά3(V). Lasteliu pavirsiu rysiai(egzocitoskeletas), labai paplite nedideli kiekiai. Savybes: daug angliav, gana daug Gly ir Hlys. VI tipas ά1(VI)ά2(VI); ά3(VI) aortos intima, placenta, inkstai ir oda; mazi kiekiai. Savybes: dideli globuliniai domenai c- ir N- galuose; daug Cys ir Tyr; gana maza molek m; vienodi Hlys ir Hpro kiekiai. 8. Elastinas – jungiamojo audinio fibrilinis baltymas, jo turi elastiniai audiniai. Sudaro fibriles, kurios gali būti ištemptos kelis kartus, o paskui vėl grįžti į norm padėtį. Randamas plaučiuose, didelėse arterijoje, tampriuose raiščiuose, odoje, ausųkramzlėse, kitur. Sudarytas iš mažų nepolinių AR – glicino, alanino ir valino, prolino, lizino, nedaug hidroksiprolino, nėra hidroksilizino. Elastinas sudarytas iš tropoelastino molekulių, sujungtų dezmozino skersiniais ryšiais. Tropoelastiną sudaro viena polipeptidinė grandinė, kurios konformacija yra netvarkinga spiralė, todėl gali lengvai išsitempti ir grįžti. Tropoelastine nėra skersinių ryšių, todėl jis tirpus, o elastine tiltelių yra, todėl subrendęs elastinas yra netirpus ir labai stabilus. Dezmosino kovalentiniai ryšiai susidaro kovalentiškai jungiantis vienos lizino molekulės liekanos aminogrupei su trimis alizino molekulių liekanomis, centre susidaro pirimidino žiedas. Dažniausiai tokiais skersiniais ryšiais sujungiamos keturios polipeptidinės grandinės (elastino monomeras), rečiau dvi. Dėl desmozino ryšių susidarymo elastinas gali temptis dviem kryptimis. Monomerams toliau jungiantis desmozino skersiniais ryšiais sudaro tinklą – fibriles. 9. Keratinai. α-keratinai yra fibriliniai baltymai, kurie sudaro tamprias fibriles, jie ląstelių citoskelete. Yra naguose, odoj, plaukuose. Sintetina epidermis. Yra citoskeleto filamentuose. Struktūra: α-kerarinai neturi imidorūgščių, bet yra daug cisteino ir hidrofobinių AR – fenilalanino, izoleucino, valino, metionino, ir alanino liekanų, kurios išsidėsto išorėje ir sudaro hidrofbinį pav. Cisteinas čia sudaro skersinius disulfidinius ryšius tarp gretimų grandinių, o jos sudaro netirpias vandenyje ir atsparias tempiant skaidulas. Dvi a-spiralės sąveikauja nepoliniais kraštais ir susisuka , sudarydamos kairiojo sukimo superspiralinę struktūrą. Šią strsutvirtina AR šoninių radikalų sąveika, disulfidiniai ryšiai, skersiniai peptidiniai ryšiai tarp glutamo r ir lizino šoninių radikalų. Dvi superspiralės sudaro protofibrilę, o jos 8 sudaro mikrofibrilę. Kelios mikrofobrilės keratofilino terpėj sudaro makrofibrilę dėl disulfidinių ryšių. Plaukai sudaryti iš negyvų ląstelių, pripildytų makrofibrilių. Β-keratinai plunksnose, žvynuose, šilke, voratinklyje, raduose... Būdinga B-klosčių struktūra, yra ir a-spiralės domenų ir netvarkingų sričių. LB daug glicino ir alanino, nes jų šon radikalai mažiausi. Kintančią seką galima pavaizduoti (Gly-Ala/Ser- Gly-Ala/Ser)n. Visos Gly liekanos vienoj plokštumos pusėj, o Ala ir Ser kitoj. Nesudaro vidinių molekulinių vandenilinių ryšių, bet sudaro tarpmolekulinius vandenilinius ryšius. Nėra skersinių disulfidinių tiltelių tarp grandinių, kurios antilygiagrečios. A-keratinas kartais gali virsti B-keratinu, pvz vandens garais nutraukiant plaukų keratino vandenilinius ryšius plaukai išsitiesia. 10. B altymų bio reikšmė ir kiekis įv maiste. Sudaro aie 10kg kūno masės, pusė raumenų baltymai. Atsinaujina apie 270g per parą. Skilimo pusperiodis apie 37 paras. Struktūriniai baltymai naudojami ląstelių statyboj. Metaboliniai baltymai – katalizatoriai. Skylant išsiskiria 4.1kcal šilumos. Jei trūksta, silpnėja organizmo fioziol f-jos, mažėja svoris, silpnėja fermentų sintezė. Greitesnė vaikų apykaita. Per parą reikia apie 85g baltymų. Baltymų atsargos nekaupiamos organizme. Reikia 20 AR. Hidrolizėsproduktai – AR. Jos naud kitų junginių sintezei: hormonų, neuromediatorių, hemo, kt. Apykaita susijus su kt medžiagų apykaita, priklauso nuo vit B1, 2, 6, PP kiekio. Baltymų apykaitą reguliuoja hormonai. Skilimą intensyvinas kydliaukės hormonai, AKTH sintezę aktyvina STH, estrogenai, androgenai. Svarbu gauti augalinių AR. Produktai (kiekis %): mėsa 20, žuvis 20, sūris 20-36, kiaušiniai 13, pienas 3.5, rupi duona 7.8, ryžiai 8, žirniai 26, soja 35, makaronai 9-13, grikiai 11, kviečiai 10, riešutai 12, vaisiai daržovės apie 0.5-2. 11. Baltymu virskinimas, AR rezorbcija. HCl susidarymo mechanizmas, biologine reiksme. Virskinimo reguliavimas. Skrandzio sulciu per para susidaro 2-2,5 l priklausomai nuo mitybos. Jos yra bespalves, savito kvapo, daug vandens, mazai gleiviu, yra katijonu ir anijonu. HCl susidaro skrandzio gleivines dengiamosiose lastelese is H+ ir Cl- jonu. H saltinis yra H2CO3 disociacija ir audiniu kvepavimas, H pernesa I skrandi H+/K+-ATP-aze, o i lastele grazina K+. Cl patenka i lasteles is kraujo mainais uz HCO3. pH 1,5-2,5 sudaro baktericidines salygas, saugo nuo m/o, denaturuoja maisto baltymus, sudaro optimalu pH pepsinui. HCl sekrecija skatina Adr, acetil-Ch ir gastrinas. Baltymai pradedami virskinti skrandyje, toliau baigiami zarnyne. Baltymu F – proteazes, hidrolizuoja peptidinius rysius, skiriamos endopeptidazes (skelia peptidini rysi molekules viduje) ir egzopeptidazes(atskelia galines AR). Skranzio sulciu F priklauso hidrolaziu seimai – pepsinas, pepsinas B, gastriksinas ir reninas – pepsino seima. Tai rugsciosios proteazes. Pepsinas – svarbiausias – endopeptidaze. Susidaro is pepsinogeno, kuris aktyvinamas kai pH=5,4, aktyvus pepsinas yra isvyniota polipeptidine grandine. Aktyvinimo metu atskyla pora AR, viena yra pepsino inhibitorius. Jis hidrolizuoja aromatiniu AR aminogrupes ir dikarboksiAR peptidinius rysius, skaido beveik visus gamtinius baltymus. Pepsinas B (parapepsinas) susidaro is parapepsinogeno B, hidrolizuoja zelatina. Gastriksinas susidaro is pepsinogeno, veikimu panasus I pepsina, bet jo mazesne M, skiriasi molekules forma, AR sudetimi ir tt. Gastriksinas hidrolizuoja dikarboksiAR peptidinius rysius. Veikia vidutiniskai aktyvioj terpej. Reninas (chimozinas) susidaro is prorenino, piena sutraukiantis F, svarbus naujagimiu mitybai. Jei jo truksta, pienas per greitai pasisalina is skrandzio, suaugusieji beveik sio F neturi. Po skrandzio F veikimo susidaro maisto misinys – peptonas. Maistas patenka i dvylikapirste zarna susimaiso su kasos sultimis ir tulzimi, sudaro tinkama pH F. Kasa isskiria proteazes kaip proF, aktyvinimas vyksta dalines proteolizes budu – atskeliams polipeptido fragmentas, kuris padeda sudaryti aktyvuju centra arba ji atidengia. Kasa – pagrindine virskinimo liauka, per para isskiria 0,5-1 l sulciu, kuriu pH silpnai sarminis. Svarbiausios proteazes – tripsinas, chimotripsinas, karboksipeptidazes, elastaze, kolagenaze. Tripsinas isskiriamas kaip tripsinogenas, kuri aktyvina F enterokinaze, nuo N-galo atskelia rugstuji heksapeptida. Enterokinazes issiskyrima skatina tripsinas, chimotripsinas, tulzies R, cholecistokinas, enterokinazes aktyvumui reikia Ca. Antitripsinas – inhibitorius saugo nuo kasos suvirskinimo. Tripsinas yra chimotripsino, karboksipeptidazes A,B ir elastazes aktyviklis. Hidrolizuoja sarminiu AR karboksigrupiu peptidinius rysius. Chimotripsinas isskiriamas ckimotripsinogenu A, B forma is kuriu susidaro α, δ, π chimotripsinai. Aktyvinama tripsinu autokatalizes budu, atskeliamas vienas peptidinis rysys. Chimotripsinas turi platesni substratini specifiskuma nei tripsinas – skaido peptidus, esterius, amidus ir kt. Hidrolizuoja aromatiniu AR peptidinius rysius. Karboksipeptidazes isskiriamas kaip prokarboksipeptidazes A, B, aktyvina tripsinas, reikia Zn. Tai F egzopeptidaze. A atskelia nuo C-galo aromatines AR. B atskelia nuo C-galo sarmines AR. Elastaze sintetinama kaip proelastaze, aktyvinama tripsinu. Tai F endopeptidaze, skaido jungiamojo audinio baltyma elastina, budingas didelis substratinis specifiskumas, geriausiai skaido trumpu grandiniu hidrofobiniu AR peptidinius rysius. Kolagenaze skaido jungiamojo audinio baltyma kolagena. Skrandzio sulciu susidaryma ir sekrecija reguliuoja virskinimo reguliatoriai – gastrinas, skrandzio polipeptidas – inhibitorius (SPI), histaminas, acetil-Ch ir tt. Gastrina susidaro endokrinineseskrandzio prievarcio G-lastelese, gastrina atpalaiduojantis peptidas – bombezinas  Gastrinas didina HCl sekrecija ir pepsinogeno susidaryma, skatina mukoidu ir vidinio Kastlio faktoriaus sekrecija, veikia motorika, trofines funkcijas, tulzies pusle ir kasa. Gastrino sekrecija slopina mazas pH ir sekretinas. Jis inaktyvinamas kepenyse ir plonosiose zarnose. Histaminas susidaro bazofiluose, dekarboksilinant histidina, veikia H2 receptorius ir didina HCl, pepesinogeno gamyba. SPI sintetina dvylikapirstes ir tusciosios zarnos K lasteles, slopina skrandzio peristaltika ir sulciu sekrecija, bei skatina insulino sekrecija. Kasos sulciu issikyrima reguliuoja sekretinas, cholecistokininas ir kraujagysles veikiantis zarnu polipeptidas (VIP). Sekretinas neutralizuoja rugscia pH is skrandzio. Cholecistokininas skatinas kasos F sekrecija ir tulzies pusles susitraukimus. Susidaro dvylikapirstes zarnos, proksimalines tusciosios zarnos dalies gleivines I-lastelese. Sekrecija skatina peptidai, AR, RR. VIP sintetina kasos D1-lasteles, reguliuoja zarnu motorika, kraujotaka, atpalaiduoja lygiuosius raumenis, dideles jo konc kasos ir plonosios zarnos sulciu sekrecija. Plonosios zarnos gleivine turi daug mikrogaureliu, kuriuose vyksta pasieninis virskinimas, vyksta sterilioje aplinkoje, gaureliu viduje. Aminopeptidazes atskelia AR nuo N-galo, yra dvi – alanilaminopeptidaze ir leucilaminopeptidaze. Dipeptidazes baigia skaidyti dipeptidus iki laisvu AR. Glicilglicindipeptidaze skelia iki 2 glicinu, prolildipeptidaze hidrolizuoja prolino peptidinius rysius ir tt. AR rezorbcija vyksta tiek aktyviu, tiek pasyviu transportu. Hidrolize membraninis virskinimas rezorbcija. AR tirpios vandeny, pro zarnyno gleivine ir inkstu proksimalinius kanalelius i lasteles AR pernesa baltymai nesikliai kartu su Na palengvintosios difuzijos budu. AR pernasa nuo zarnu gleivines iki serozines dalies vyksta aktyviu transportu. Na gradienta sukuria Na/K siurblys, Na i enterocitu vidu patenka aktyviosios pernasos budu kartu su AR, Na pasalinami is lasteles, o AR lieka. Skiriama keletas pernasos sistemu: *neutraliuju ir alifatiniu AR *cikliniu AR *baziniu AR * rugstiniu AR *prolino. AR pernasa pro membranas nera iki galo aiski. Aiskinama, jog pradzioje susidaro γ-glutamilAR kompleksas, kuris perejes pro membrana veikiant γ-glutamilciklotransferazei, skyla i laisva AR ir 5-oksiprolina, kuris veikiant 5-oksiprolinazei ir ATP, susidaro glutamo R, kuri jungiasi su cisteinglicinu ir susidaro glutationo molekule, vel galinti saveikauti su AR. 12. Baltymu puvimo produktu susidarymas storojoje zrnoje ir ju detoksinimas. Storojoje zarnoje beveik nevyksta virskinimas, cia intensyviai vyksta baltymu puvimo ir rugimo procesai. Veikiant m/o F is dalies skaidoma celiulioze. Puvimo metu dazniausiai vyksta dekarboksilinimas (susidaro toksiski aminai - ptomainai) ir deaminimas (susidaro sociosios ir nesociosios RR, hidroksiR, ketoruR). Siu procesu metu susidaro daug duju CO2, CH4,H2S. Dekarboksilinant lizina, susidaro kadaverinas, is tirozino – tiraminas, histidini – histaminas, arginino - agmatinas ir tt. Rezorbavesi ptomainai gali sukelti parazes, traukulius, aritmijas, jie detoksikuojami, dalis zarnu gleivineje, katalizuojant aminu oksidazems. Skaidant S turincias AR susidaro H2S ir metiltiolis. Is aromatiniu AR gali susidaryti toksiski junginiai – indolas, skatolas, krezolis, fenolis. Jie patenka i kepenis, cia susijungia su sieros arba gliukurono R aktyvios formoms (fosfoadenozinfosfosulfatas ir uridindifosfogliukoronatas), sudarydami netoksiskus porinius junginius. Susidare poriniai junginiai pasalinami su slapimu, dalis indolo ir skatolo pasalinami su s.. ir lemia ju kvapa  Zarnyne susidaro amoniako, kuris nunesamas i kepenis, detoksikuojamas ir isskiriamas su slapimu. 13kls. AR saltiniai, ju vartojimas. Pakeiciamos ir nepakeiciamos AR. Azoto pusiausvyra. AR saltini lastelej sudaro: 1. laisvosios AR, aktyviosios pernasos budu is is zarnyno patekusios I krauja.ju nedaug. 2. AR, kurios susidaro skaitant audiniu baltymus lizosomu fermentais(pagrindinis saltinis) 3. pakeiciamos AR kurios sintetinamos peramininimo budu. 2/3 AR yra endogenines, ir 1/3 egzogenines kilmes. Naudojamos: 1. baltymu ir peptidu biosintezei(250-300g/para), tai pagrindinis vartojimas. Is AR sintetinama: a) strukturiniai baltymai, ieinantys I lasteles membranas ir citoskeleta; b) metaboliniai baltymai – fermentai; c) baltymai dalyvaujantys genu ekspresijoj. Reikia daug baltymu, jie dalyvauja DNR replikacijoj, RNR ir baltymu biosintezej; d) peptidiniai hormonai – insulinas, vazopresinas,oksitocinas, tiroksinas, Adr, NA; e) neuromediatoriai – DOP, NA, Adr, serotononas, glutamatas, glicinas, GABA, H, Ach; 2. nebaltyminiu azoto turiniciu junginiu sintezei: a) purinu, pirimidinu, porfirinu, cholino, kreatinino, melaninu, vit PP, kofermentu; b) Glc sintezei c) lipidu sintezei; 3. AR yra energetiniai substratai. 4,1kcal/g. organizmas baltymu nekaupia, nepanaudotos sintezei jos yra deamininamos, NH2 grupe ieina I karbamido sudeti ir pasalinama su slapimu, o angliavandeniline dalis virsta I acetil-CoA, acetoacetil-CoA, piruvata, trikarboksirugsciu ciklo tarpinius produktus ir itraukiama I Krebso cikla. Organizmas su maistu turi gauti 85g/para baltymu. AR lemia baltymo kokybe. ja apibudina nepakeiciamu AR(NAR) santykis su kitom AR. Juo sie dydziai artimesni, juo didesne baltymo kokybe. NAR turi but gaunamos su maistu, nes ju nesintetina zmogaus organizmas. Zmogus gali sintetint 10 AR is 20, jas sintetina is NH3 ir a-ketonorugsciu peramininimo ar kt rju metu.NAR: izoleucinas, leucinas, lizinas, metioninas, fenilalaninas, treoninas, triptofanas, valinas, argininas*, histidinas*. * - jas sintetina, bet sintezes greitis nepakankamas, todel jos is dalies nepakeiciamos. PAR: glutamas, glutaminas, prolinas, aspartatas, asparaginas, alaninas, glicinas, serinas, tirozinas, cisteinas, hidroksilizinas**, hidroksiprolinas**. **- nenaudojamos baltymo sintezei, susidaro kolageno brendimo metu. Tiriamo baltymo AR sudetis lyginama su standartinio baltymo(kiausinio ar kazeino) AR sudetim. Kokybiskiausi baltymai yra gyvulines kilmes. Augaliniai – dazniausiai neturi optimalaus AR kiekio. Derinant maisto raciono produktus AR trukuma galima kompensuoti. Baltymai papildantys vieni kitus AR vadinami komplementariaisiais. Norint kompensuot bet kurios AR stoka reikia suvartot daygiau nedidele biologine verte turinciu baltymu. NAR sinteze sudetinga is 5-15 etapu, zmogaus organizmas jos nevykdo, nes neturi visu reikiamu fermentu. Aukstesnieji augalai gamina visas AR. Jie gali naudot ne tik NH3, bet ir nitratus. AR sudaro pagrindini N saltini zinduoliu organizme. Iki galutiniu produktu skyla 25% AR, todel jos turi but papildytos is maisto ir sintetindamas. Baltymo biosintezei reik visu NAR, jei ju trukstu sinteze vyksta letai ar visai nevyksta, taciau jei suvartojamas per didelis baltymu kiekis, jis veikia toksiskai,nes nepanaudotas AR skaido storojo zarnyno bakterijos ir issiskiria daug NH3, kuris patenka I vartu vena ir kepenis. Azoto pusiausvyra(NP). NP nustatoma, kai norima palygint N kieki,patenkanti I organizma ir pasisalinanti is jo. NP yra svarbus AR ir baltymu apykaitos metabolizmo rodiklis. Netenkama 5-7g/para azoto. Jo netenkama su slapimu, ismatomis, seilemis, prakaitu, pleiskanojant odaim su plaukais, nagais. Suaugusio zmogaus organizmui reikia 85g/para baltymu ar AR. N poreikis lb padideja kudikiams, vaikams, nestumo, laktacijos metu, gyjant zaizdoms, sveikstant po ilgos ligos, esant padidejusiam fiziniam kruviui. Jeigu organizmas daugiau N gauna nei jo isskiria, tai teigiama NP.tada organizmo baltymi kiekis dideja. Jis budingas augantiems vaikams, nesciosioms, sunkumu kilnotojams ir kt. Neigiama NP- N is organizmo issiskiria daugiau nei gaunama – badaujant, negaunant baltymu isvis – kvašiorkoras, esant progresuojanciom vezio formom, sergant infekcinem ligom, po nudegimu. NP priklauso nuo kai kuriu hormonu padidejusios sekrecijos. Suaugusio zmogaus organizmas dazniausiai islaiko NP. 14.Aminorūgščių peramininimas: fermentai, kofermentai. Visos 20 pagrindinių L-aminorūgščių yra a-aminorūgštys, nes prie Ca atomo turi amino grupes. Aminogrupės nuo aminorūgščių yra atskeliamos ir prijungiamos ketorūgštims peramininimo- transamininimo reakcijų metu, katalizuoja fermentai aminotransferazės ( transaminazės.). Visos aminorūgštys, išskyrus liziną ir treoniną, pradinėse skaidymo stadijose yra peramininamos. Aminogrupės akceptoriais gali būti oksalacto, piruvo ir a-ketoglutaro rūgštys. Beveik visų peramininimo reakcijų metu aminogrupės , kurios paimamos nuo aminorūgščių yra prijungiamos a-ketorūgščiai. Ši rūgštis atlieka kolektoriaus vaigmenį. Prisijungusi aminogrupę ji virsta glutamo rūgštimi – glutamatu. Aminotransfrazės yra savitos aminogrupės akceptoriui, tai yra glutaro rūgščiai. Beveik visų peramininimo reakcijų metu aminogrupės , kurios paimamos nuo aminorūgščių yra prijungiamos a-ketorūgščiai. Ši rūgštis atlieka kolektoriaus vaigmenį. Prisijungusi aminogrupę ji virsta glutamo rūgštimi – glutamatu. Aminotransfrazės yra savitos aminogrupės akceptoriui, tai yra glutaro rūgščiai. Aminotransferazių kofermentas yra piridoksalio fosfatas (sudėtyje yra vitaminas B6), fermento aktyviame centre prisijungia aminogrupę virsta piridoksaminofosfatu. 15kls. AR deamininimo budai, ju trumpa charakteristika. Žmogaus organizme per parą suskyla apie 70 g AR. Nors atskirų AR metabolizmas skiriasi, tam tikri kitimai yra būdingi visoms AR. Tai:deamininimo, peramininimo, dekarboksilinimo reakcijos. AR deamininimas•Organizmo audiniųląstelėse nuo AR atskyla NH2-grupė, susidarant NH3. Šis procesas vadinamas deamininimu. Yra 4 deamininimo būdai:Redukcinis: R-CH(NH2)-COOH +2H---R-CH2-COOH+ NH3. Hidrolizinis: R-CH(NH2)-COOH +H2O---> R-CH(OH)-COOH +NH3. Vidumolekulinis: R-CH2CH(NH2)-COOH---->R-CH=CH-COOH +NH3. Oksidacinis: R-CH(NH2)-COOH +1/2O2---->R-CO-COOH +NH3. Visų deamininimo reakcijų metu susidaro NH3. Be to susidaro sočiosios rūgštys, hidroksirūgštys, nesočiosios rūgštys ir α-ketono rūgštys. Daugeliui gyvūnų, tarp jų ir žmogui, būdingas AR oksidacinis deamininimas. Išimtis histidinas(His), kuris deamininamas viduląstelinio deamininimo būdu. 16. Tiesioginis AR oksidacinis deaminimas. Amino r oksidazes. Vyksta: kepenyse, inkstuose. Jis gali būti: tiesioginis, netiesioginis. Tiesioginis AR oksidacinis deamininimas. Tiesioginį AR oksidacinį deamininimą katalizuoja L- ir D-AR oksidazės. Šie Fyra ląstelių peroksisomose. L-AR oksidazės kofermentasyra FMN virsta I FMNH2. D-AR oksidazės kofermentas yra FAD virsta i FADH2 . Oksidacinis deamininimas vyksta 2 stadijomis: Pirmoji stadija vyksta katalizuojant F L-AR oksidazei arba D-AR oksidazei, susidaro nepatvarus tarpinis produktas imidorūgštis. Antrosios stadijos metu imidorūgštis spontaniškai (savaime), neveikiant F, prisijungia H2O ir skyla į α-ketono rūgštį ir NH3. Reakcijos produktai yra α-ketono rūgštis, NH3ir H2O2. H2O2 čia pat peroksisomose, veikiant katalazei, suskaidomas į O2 ir H2O. L-AR oksidazės mažai aktyvios, aktyvesnės D-AR oksidazės. Kodėl būtent taip yra, nėra visiškai aišku, nes su maistu patenkantys baltymai sudaryti iš L-AR. Dalis L-AR, veikiant žarnyno bakterijų F izomerazėms paverčiamos D-AR, kurios rezorbuojamos ir oksiduojamos audinių ląstelėse veikiant D-AR oksidazėms. Tačiau, bendrai paėmus, tiesioginiam oksidaciniam deamininimui tenka nedidelis vaidmuo deamininant AR. R-CH(NH2)-COOH = (F – 2H) R-C(=NH)-COOH + H2O= R-C(=O)-COOH + NH3. 17. Netiesioginis AR oksidacinis deaminimas. Aminotransferaziu aktyvumo nustatymas kraujo serume, diagnostine reiksme. Pagrindinis AR deamininimo būdas žmogaus ir gyvūnų organizmuose yra netiesioginis oksidacinis deamininimas. I etapas. AR peramininimas. Šiame procese dalyvauja beveik visos AR. Peramininimas tai NH2-grupės nuo bet kokios AR pernaša ant α-ketono rūgšties, neišsiskiriant NH3. R-CH(NH2)- COOH + R1 – C(=O) – COOH = R –C (=O) – COOH + R1 – CH (NH2) – COOH. Peramininimoreakcijos yra grįžtamos. Jas katalizuoja aminotransferazės (transaminazės). Amino transferazių yra visose gyvūnų, augalų ir mikroorganizmų ląstelėse. Žinoma > 50 įvairių amino transferazių. Daugelis jų veikia tik L-AR. Žarnyno m/o yra amino transferazių veikiančių tik D-AR. NH2-grupės šaltiniu peramininimo reakcijoms yra ne tiktai α-AR, bet ir β-, γ-, δ-, ε-AR, o taip pat AR amidai–Gln irAsn. Daugeliui amino transferaziųbūdingas grupinis substratinis specifiškumas, nes kaip substratus jos gali naudoti keletą AR. NH2-grupių akceptoriumi peramininimo reakcijose yra trys α-KR: Piruvatas, Oksalacetatas, α-KG. Dažniausiai NH2-grupių akceptoriumi yra α-KG, prisijungdamas NH2-grupę jis tampa Glu. Pernešant NH2-grupę ant piruvato arba OA, susidaro atitinkamai Ala ir Asp. Po to NH2-grupės nuo Ala ir Asp pernešamos ant α-KG. Šias reakcijas katalizuoja: alaninaminotransferazė (ALT) ir aspartataminotransferazė (AST) : Aminotransferazių kofermentasyra vitamino B6 darinys piridoksalfosfatas (PLP). AST ir ALT aktyvumo nustatymo diagnostinė reikšmė. AST ir ALT normoje yra viduląsteliniai F. ASTatsiradimas kraujo plazmoje rodo širdies, o ALT kepenų ląstelių membranų pažaidas. MI atveju, praėjus 3-5 val., stebimas žymus (20-30 kartų) ASTaktyvumo pa>. Pa>ir ALTaktyvumas, tačiau jos aktyvumas, vystantis ligai, auga lėtai. MI kliniškai nesunku atskirti nuo kepenų ligų. II etapas. Glu oksidacinis deamininimas. Netiesioginio deamininimo I etapo tikslas yra surinkti visų skaidomų AR NH2-grupes į vieną Glu rūgštį. Peramininimo reakcijos vyksta ląstelių citoplazmoje. Čia susidaro Glu, kuri pernešama į mitochondrijas, kur vyksta antrasis netiesioginio deamininimo etapas–Glu oksidacinis deamininimas. Reakciją katalizuoja glutamatdehidrogenazė, kurios kofermentasyra NAD+ arba NADP+. Glutamatdehidrogenazė: yra alosterinis F, Jį aktyvina ADPir GDP, inhibuoja ATPir GTP. Kuomet ląstelėje trūksta energijos, glutamat-dehidrogenazės aktyvumas pa> ir skatinamas Glu deamininimas, susidarant α-KG. Abiejų netiesioginio deamininimo etapų reakcijos yra grįžtamos. Veikiant glutamat-DH ,kurios kofermentasyra NADPH, iš α-KG ir NH3 susidaro Glu. Po to NH2-grupė nuo Glu gali būti pernešta ant bet kokios α-KR, susidarant atitinkamoms AR. Gyvūnų ląstelėse susidaro visų pakeičiamų AR α-KR, augalų ir bakterijų –visų AR α-KR. 18. Pagrindiniai NH3 šaltiniai organizme. Toksiskumas amoniako: AR deamininimas Biogeniniu aminu (histamino,serotonino ir kt.) deamininimas. Purino baziu (adenino ir guanino) deamininimas, Pirimidino baziu (timino, citozino ir uracilo) deamininimas ir skilimas AR amidu (Asn, Gln) deamininimas. NH3 • labai toksiška, ypač nervinems ląstelems, • NH3 norma kraujyje yra ne> 60 μmol/l • Letaline koncentracija 3 mmol/l • Amoniakas stipriai sužadina nervu sistemą, gali atsirasti traukuliai ir organizmas gali žuti NH3 detoksinimo budai organizme Karbamido (ureos) sinteze Redukcinis amininimas AR amidu (Asn, Gln) susidarymas Amonio drusku susidarymas. Karbamido (ureos) sinteze • Pagrindinis NH3 detoksinimo budas yra karbamido (ureos) sinteze • Karbamidas žymiai mažiau toksiška medžiaga nei NH3 • Jo sinteze vyksta kepenyse • norma kraujyje yra 2,5-8,3 mmol/l • Per para su šlapimu išsiskiria 20-30g karbamido, t.y. 80-90% viso azoto, kuris pasišalina iš organizmo • Pirmosios dvi karbamido sintezes reakcijos vyksta mitochondrijose • kitos citoplazmoje Karbamido sinteze yra ciklinis procesas, kuris prasideda ir baigiasi ornitinu Šis ciklas vadinamas karbamido ciklu Karbamido ciklo reakcijos 1. Karbamoilfosfato sinteze Veikiant karbamoilfosfatsintetazei I, iš CO2 ir NH3 sintetinamas karbamoilfosfatas F aktyvatorius yra N-acetilglutamo rugštis Reakcijai vykti reikia 2 ATP Viena ATP molekule yra fosfato grupes donoras NH3, kuris ieina i karbamoilfosfato sudeti yra gaunamas iš Glu oksidacinio deamininimo budu:CO2+NH3(isGLU)+2ATP Mg2+ H2N-C=O(-O)~PO3H +2ADP +H3PO4• Karbamoilfosfatsintetaze I skiriasi nuo kito F karbamoilfosfatsintetazes II, kuris yra citoplazmoje irdalyvauja pirimidino nukleotidu sintezeje karbamoilfosfatsintetazes II nereikia aktyvuoti Nacetilglutamo rugštimi Glu 2. Citrulino sinteze • Veikiant ornitin-karbamoiltransferazei, karbamilo grupe (H2N-CO-) nuo karbamoilfosfato pernešama ant ornitino, išsiskiriant Pn. • Čia baigiasi mitochondrijose vykstančios reakcijos • Sekančios reakcijos vyksta citoplazmoje 3. Arginino sukcinato sinteze • Veikiant arginino sukcinato sintetazei, vyksta Asp ir citrulino kondensacija • Reakcijai vykti reikia ATP 4. Arginino susidarymas • Veikiant arginino sukcinato liazei, arginino sukcinato molekule skyla i Arg ir fumarata. • Fumaratas yra tarpinis karbamido ciklo ir Krebso ciklo produktas Per šią medžiagą šie du ciklai s№veikauja Tarpusavyje 5. Arginino skilimas • Veikiant arginazei Arg skyla i ornitin№ ir karbamid№ • Ornitinas vel gali jungtis su nauja molekule karbamoilfosfato ir ciklas prasideda iš naujo Karbamido atomu kilme. L№stelinis kvepavimas CO2H2N-C=O(-NH2)NH3Glu(H2O)(Asp) Karbamido ciklo schema • Karbamido sintezei reikia 3 ATP molekuliu • Karbamido ciklas betarpiškai susijęs su Krebso ciklu: CO2, reikalingas karbamido sintezei, gali patekti iš Krebso ciklo Fumaro rugštis, susidariusi karbamido cikle yra tarpinis Krebso ciklo produktas Asp reikalinga Arg sintezei, gali susidaryti iš OA peramininimo budu • Karbamido cikl№ atrado H.Krebsas ir K.Henzeleitas 1932 m., t.y. 5 metais anksčiau nei buvo atrastas Krebso (trikarboksirugščiu) ciklas Karbamido ciklo reguliavimas • Lečiausiai vyksta ir ciklo greiti riboja pirmoji reakcija, kurią katalizuoja karbamoilfosfatsintetaze I • Šio F aktyvikis yra N-acetilglutamatas, kuris yra sintetinamas iš acetil-CoA ir glutamato. Kiti NH3 detoksinimo keliai (2) Redukcinis amininimas Glutamatdehidrogenaze α-KG + NH3 + NADPH > Glu + NADP+ • Šis kelias mažai efektyvus, nes reikia labai daug α-KG (3) AR amidu (Asn, Gln) Susidarymas • Tai svarbus pagalbinis NH3 detoksinimo Kelias • Vyksta veikiant asparaginsintazei ir Glutaminsintazei Asparaginsintetaze Asp + NH3 +ATP > Asn + AMP + PPn Glutaminsintetaze Glu + NH3 + ATP > Gln + ADP + Pn • Šis procesas aktyvus nervu, raumenu ir inkstu audiniu ląstelese (4)Amonio drusku susidarymas • NH3 pernešamas krauju, susijungęs su Gln arba Asn • Šie junginiai yra netoksiški • Gln ir mažiau Asn yra laikomi NH3 pernašos formomis kraujyje, kadangi jie susidarę audiniuose su krauju patenka i inkstus • Čia vyksta Gln ir Asn hidrolize veikiant specifiniams F glutaminazei ir asparaginazei Glutaminaze Gln + H2O > Glu + NH3 Asparaginaze Asn + H2O > Asp + NH3 • Inkstu kanaleliuose susidaręs NH3 neutralizuojamas, susidarant amonio druskoms: NH3 + H+ + Cl– > NH4Cl • Susidariusios amonio druskos išsiskiriamos su šlapimu NH3:labai toksiška, ypač nervinėms ląstelėms, medžiaga,NH3 norma kraujyje yra ne > 60 μmol/l,Letalinė koncentracija 3 mmol/l,Amoniakas stipriai sužadina nervų sistemą, gali atsirasti traukuliai ir organizmas gali žūti 19.Amoniako detoksinimo būdai organizme 1)Karbamido(ureos) sintezė 2)Redukcinisamininimas3)AR amidų(Asn, Gln) susidarymas 4)Amonio druskų susidarymas . Karbamido (ureos) sintezė. Pagrindinis NH3 detoksinimo būdas yra karbamido (ureos) sintezė.Karbamidas žymiai mažiau toksiška medžiaga nei NH3.Jo sintezė vyksta kepenyse.norma kraujyje yra 2,5-8,3 mmol/l.Per parą su šlapimu išsiskiria 20-30g karbamido, t.y. 80-90%viso azoto, kuris pasišalina iš organizmo. Pirmosios dvi karbamido sintezės reakcijos vyksta mitochondrijose, kitoscitoplazmoje.Karbamido sintezė yra ciklinis procesas, kuris prasideda ir baigiasi ornitinu.Šis ciklas vadinamas karbamido ciklu. Kiti NH3detoksinimo būdai organizme. *Redukcinis amininimas.α-KG + NH3+ NADPH →Glu+ NADP+.Šis kelias mažai efektyvus, nes reikia labai daug α-KG.*AR amidų(Asn, Gln) susidarymas.Tai svarbus pagalbinis NH3 detoksinimo kelias.Vyksta veikiant asparaginsintazei ir glutaminsintazei:Asp + NH3+ATP →Asn+ AMP + PPn/Glu + NH3+ ATP →Gln+ ADP + Pn.Šis procesas aktyvus nervų, raumenų ir inkstų audinių ląstelėse.*Amonio druskų susidarymas.NH3 pernešamas krauju, susijungęs su Gln arba Asn.Šie junginiai yra netoksiški.Gln ir mažiau Asn yra laikomi NH3 pernašos formomis kraujyje, kadangi jie susidarę audiniuose su krauju patenka į inkstus.Čia vyksta Gln ir Asn hidrolizė veikiant specifiniams F glutaminazei ir asparaginazei:Gln + H2O →Glu + NH3/Asn + H2O →Asp + NH3.Inkstų kanalėliuose susidaręs NH3 neutralizuojamas, susidarant amonio druskoms: NH3+ H++ Cl–→NH4Cl.Susidariusios amonio druskos išsiskiriamos su šlapimu. 20. Karbamido (ureos) sintezė. Pagrindinis NH3 detoksinimo būdas yra karbamido (ureos) sintezė.Karbamidas žymiai mažiau toksiška medžiaga nei NH3.Jo sintezė vyksta kepenyse.norma kraujyje yra 2,5-8,3 mmol/l.Per parą su šlapimu išsiskiria 20-30g karbamido, t.y. 80-90%viso azoto, kuris pasišalina iš organizmo. Pirmosios dvi karbamido sintezės reakcijos vyksta mitochondrijose, kitoscitoplazmoje.Karbamido sintezė yra ciklinis procesas, kuris prasideda ir baigiasi ornitinu.Šis ciklas vadinamas karbamido ciklu.Karbamido ciklo reakcijos: 1.Karbamoilfosfatosintezė.Veikiant karbamoilfosfatsintetazei I, iš CO2 ir NH3 sintetinamas karbamoilfosfatas.F aktyviklis yra N-acetilglutamorūgštis.Reakcijai vykti reikia 2 ATP.Viena ATP molekulė yra fosfato grupės donoras.NH3, kuris įeina į karbamoilfosfato sudėtį yra gaunamas iš Glu oksidacinio deamininimo būdu. KarbamoilfosfatsintetazėI skiriasi nuo kito F karbamoilfosfatsintetazėsII, kuris yra citoplazmoje ir dalyvauja pirimidino nukleotidų sintezėje. KarbamoilfosfatsintetazėsII nereikia aktyvuoti N-acetilglutamorūgštimi .2. Citrulino sintezė.Veikiant ornitin-karbamoiltransferazei, karbamilo grupė(H2N-CO-)nuo karbamoilfosfato pernešama ant ornitino, išsiskiriant Pn.Čia baigiasi mitochondrijose vykstančios reakcijos.Sekančios reakcijos vyksta citoplazmoje.3. Arginino sukcinato sintezė. Veikiant arginino sukcinato sintetazei, vyksta Asp ir citrulino kondensacija.Reakcijai vykti reikia ATP.4. Arginino susidarymas. Veikiant arginino sukcinato liazei, arginino sukcinato molekulės kyla į Arg ir fumaratą.Fumaratas yra tarpinis karbamido ciklo ir Krebso ciklo produktas.Per šią medžiagą šie du ciklai sąveikauja tarpusavyje.5. Arginino skilimas. Veikiant arginazei Arg skyla į ornitiną ir karbamidą.Ornitinas vėl gali jungtis su nauja molekule karbamoilfosfato ir ciklas prasideda iš naujo.Karbamido sintezei reikia 3ATP molekulių. Karbamido ciklas betarpiškai susijęs su Krebso ciklu:1)CO2, reikalingas karbamido sintezei, gali patekti iš Krebso ciklo2)Fumaro rūgštis, susidariusi karbamido cikle yra tarpinis Krebso ciklo produktas3)Asp reikalinga Arg sintezei, gali susidaryti iš OA peramininimo būdu.Karbamido ciklo reguliavimas. Lėčiausiai vyksta ir ciklo greitį riboja pirmoji reakcija, kurią katalizuoja karbamoilfosfatsintetazėI .Šio F aktyvikis yra N-acetilglutamatas, kuris yra sintetinamas iš acetil-CoA ir glutamato. 21. Aminorūgščių dekarboksilinimo būdai ir biogeninių aminų susidarymas Dekarboksilinimas – tai karboksigrupės atskėlimas nuo aminorūgščių ar kitų junginių, susidarant CO2 • Fermentai - dekarboksilazės • Kofermentas - piridoksalio fosfatas (PLP) • Dekarboksilinimo reakcijų produktai yra biogeniniai aminai • Dekarboksilinimo reakcijos yra negrįžtamos 1) α-dekarboksilinimas. Atskeliama COOH grupė, esanti šalia α-anglies atomo. Reakcijos produktai -CO2 ir biogeniniai aminai Audiniuose susidaro labai maži biogeninių aminų kiekiai, tačiau jie veikia kaip audinių hormonai bei signalų nešikliai 2) -dekarboksilinimas. Būdingas mikroorganizmams. Iš asparto rūgšties susidaro alaninas 3)Dekarboksilinimas, susijęs su peramininimu. Reakcijos metu susidaro aldehidas ir nauja aminorūgštis, atitinkanti reakcijoje dalyvaujančią α-ketono rūgštį R1 R2 R1 R2 CH−NH2 + CO  CO + CH−NH 2 COOH COOH H COOH 4) Dekarboksilinimas, susijęs su kondensacija Tai pirmoji hemo sintezės iš Gly ir sukcinil-KoA reakcija 21. Biogeninių aminų inaktyvavimas. Aminooksidazės, jų inhibitoriai – vaistai Kadangi biogeniniamsaminams būdingas didelis biologinis aktyvumas, tai pa> jųkiekis gali sutrikdyti organizmo veiklą.Inaktyvuojami biogeniniai aminai oksidacinio deamininimo būdu, veikiant F aminooksidazėms.Gamtoje sutinkamos 2 tipų aminooksidazės: 1)MAO(monoaminooksidazės), kurių kofermentas yra FAD,MAO yra mitochondrijose, MAO inaktyvuoja pirminius, antrinius ir tretinius aminus. 2)DAO(diaminooksidazės), kurių kofermentas PLP, DAO yra citoplazmoje, DAO inaktyvuoja daugiausiai histaminą, putresciną, kadaveriną ir žymiai mažiau alifatinius aminus.Nedideli MAO ir DAO kiekiai yra kraujyje.Žmogaus organizme daugiausiai yra 2 monooksigenazių–MAO-A ir MAO-B.Jos skiriasi specifiškumu substratams ir jautrumu skirtingiems inhibitoriams.Abi jos yra išorinėje mitochondrijų membranoje, abiejų kofermentas yra FAD.Jiems veikiant NH2-grupės oksiduojamos iki aldehidų.Vyksta oksidacinio deamininimo reakcija.Susidarę aldehidai toliau oksiduojami veikiant aldehid-DH iki organinių rūgščių: Aminooksidazių inhibitoriai –vaistai. Įvairūs inhibitoriai gali skirtingai veikti MAO.Inhibavus MAO, lėčiau vyksta monoaminų inaktyvavimas (skilimas), todėl pa> jų kiekis ir jie aktyviau veikia specifinius jiems receptorius, esančius neuronuose ir vidaus organų ląstelėse.MAO inhibitoriai pasižymi antidepresiniu poveikiu. Medicinoje naudojami MAO-A ir MAO-B inhibitoriai.*MAO-A inhibitoriai vartojami kaip antidepresantai.Pvz., Moclobemidum(Aurorix) yra grįžtamasis MAO-A inhibitorius, naudojamas tada, kai neefektyvūs kiti antidepresantai.*MAO-B inhibitoriai naudojami Parkinsono ligos gydymui. Pvz., Selegilinum(Eldepryl, Jumex, Apo-Selegilinum). 23.Serotonino sintezė, biologinis vaidmuo. Serotoninas yra neuromediatorius.Jį sintetina neuronai. Serotoninerginėse nervinėse ląstelėse yra įvairūs receptoriai (5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT1C, 5-HT1D, 5-HT2, 5-HT3, 5-HT4)serotoninui. Sąveikaudamas su įvairių nervinių ląstelių skirtingais receptoriais, jis sukelia skirtingus metabolinius kitimus jose.Serotoninas sintetinamas iš Trp, katalizuojant triptofanohidroksilazei ir aromatinių AR dekarboksilazei.Trp-hidroksilazės veikimui reikia tetrahidrobiopterino(BH4) ir O2.Šio F kofermentas PLP.Šis F yra mišrių funkcijų oksigenazė.Vienas O2 atomas yra prijungiamas prie substrato, o kitas redukuojamas iki H2O.Serotoninas gaunamas dekarboksilinant 5-hidroksitriptofaną.Serotonino biologinis vaidmuoSerotoninas atlieka svarbų vaidmenį sužadinimo, jautrumo, elgsenos procesuose.Su serotonino kiekio pokyčiais siejama afekto būsena ir depresija.LSD(lizergininėsrūgšties dietilamidas) yra serotonino struktūrinis analogas. Pavartojus sukelia haliucinacijas.Veikiantys psichiką vaistai paprastai veikia į serotonino metabolizmą.Tricikliniai antidepresantai–Imipraminumir Disipraminum blokuoja serotonino, noradrenalinoir kt. Neuromediatorių reabsorbciją iš sinapsinio plyšio, todėl pa>jų kiekis ir sustiprėja poveikis.Šie vaistai naudojami depresijai gydyti.Vaistai Fluoxetinum(Prozac) ir Sertalinum(Zoloft) yra aktyvūs antidepresantai.Jie blokuoja serotonino reabsorbciją sinapsiniame plyšyje, o tuo pačiu ir apykaitą, dėl to pa>serotonino koncentracija.Depresijai gydyti naudojami ir MAO-A inhibitoriai, pvz., Moclobemidum(Aurorix). Veikiant MAO-A inhibitoriams, sulėtėja neuromediatorių serotonino, noradrenalino ir kt. inaktyvavimas, todėl pa>jų kiekis ir neuromediatoriams būdingas aktyvumas 24.Katecholaminų sintezė, biologinis vaidmuo. Adrenalinas,noradrenalinas ir dopaminas yra biologiškai aktyvūs aminorūgšties Tyr dariniai, vadinami bendru pavadinimu katecholaminais.Dopaminas ir noradrenalinas yra nervų sistemos neuromediatoriai. Ne nervų sistemos ląstelėse noradrenalinas ir adrenalinas veikia kaip hormonai reguliuojantys a/v ir lipidų apykaitą.Noradrenalinas ir adrenalinas išsiskiriamas iš antinksčių žievinės dalies pūslelių kaip atsakas į stresą, fizinį aktyvumą, šaltį, sumažėjusį Glc kiekį.Šie hormonai veikia į adrenerginius receptorius(α1, α2, β1, β2, β3)ląstelėse taikiniuose ir skatina TG ir glikogeno skilimą, skatina širdies darbą ir pa>kraujospūdį.Visi išvardinti poveikiai būdingi stresui, todėl šie hormonai vadinami streso hormonais. Neuromediatoriaus dopaminas veikia į dopamino receptorius(D1A, D1B, D2S, D2L, D3ir D4),sukeldamas metabolinius kitimus ląstelėse taikiniuose.Dopamino trūkumas smegenų juodojoje medžiagoje siejamas su Parkinsono liga.Dopamino perteklius limbinėje žievės dalyje (limbiccortex) siejamas su šizofrenija.Kaip jau minėjome, noradrenalino ir serotonino trūkumas, ar sumažėjęs jų veikimo efektyvumas, siejamas su depresijosišsivystymu.Pradžioje Tyr yra oksiduojamas veikiant tirozinohidroksilazei, susidaro dihidroksi-fenilalaninas(DOPA).Reakcijai vykti reikia tetrahidrobiopterino(BH4) ir O2.Toliau veikiant aromatinių AR dekarboksilazei, kurios kofermentas yra PLP, vyksta DOPA dekarboksilinimas susidarant dopaminui.Nervų ląstelėse, kurios sekretuoja dopaminą kaip neuromediatorių, sintezė nutrūksta šiame etape.Kitose nervų ląstelėse reakcijos vyksta toliau ir čia veikia dopamino-β-hidroksilazė.Šiam F veikti reikalingas O2 ir vitaminas C.Susidaro noradrenalinas, askorbato laisvasis radikalas(dehidroaskorbatas) ir H2O.Noradrenalinerginėse ląstelėse, kurios sekretuoja noradrenaliną, ši reakcija yra paskutinė.Antinksčių šerdinėje dalyje be visų anksčiau vykusių reakcijų, vyksta ir feniletanolamin-N-metiltransferazės katalizuojama reakcija. Reakcijai vykti, kaip metilo grupių donoras, reikalingas S-adenozilmetioninas.Susidaro adrenalinas ir S-adenozil-homocisteinas.Lėčiausiai vykstanti, katecholaminų sintezės greitį ribojanti yra pirmoji reakcija, kurią katalizuoja tirozinohidroksilazė. 25.Histamino sintezė, biologinis vaidmuo. Veikiant histidino dekarboksilazei, kurios kofermentas yra PLP (PLP) Histaminą išskiria nervinių sinapsių pūslelės. Jis sąveikauja su receptoriais histaminui H1, H2ir H3, sukeldamas metabolinius kitimus. Histamino yra beveik visuose organizmo audiniuose ir organuose, bet ypač daug plaučių audiniuose, odoje, skrandžio gleivinėje. Histaminui būdingas platus biologinio veikimo spektras. Skirtingai negu kiti biogeniniai aminai, jis plečia kraujagysles ir mažina kraujospūdį. Daug histamine susidaro uždegimo židinyje. Histaminas išplečia kraujagysles uždegimo vietoje, pagerina leukocitų pritekėjimą. Daug histamine susidaro skrandžio gleivinėje, kur jis veikia į pepsino ir HCl sekreciją. Histaminas tiesiogiai susijęs su sensibilizacijos - desensibilizacijos procesais Jis laikomas alerginių procesų mediatoriumi. H1 receptorių antagonistai vaistai Dimedrol, Hismanal, Pipolphen, Suprastin ir kt. naudojami alergijų bei viršutinių kvėpavimo takų ligų gydymui. H2 receptorių antagonistai, pvz., vaistas Cimetidinum, naudojamas Histaminas yra neuromediatorius, sintetinamas iš His veikiant histidino dekarboksilazei, kurios kofermentas yra PLP (PLP) Histaminą išskiria nervinių sinapsių pūslelės. Jis sąveikauja su receptoriais histaminui H1, H2ir H3, sukeldamas metabolinius kitimus. Histamino yra beveik visuose organizmo audiniuose ir organuose, bet ypač daug plaučių audiniuose, odoje, skrandžio gleivinėje. Histaminui būdingas platus biologinio veikimo spektras. Skirtingai negu kiti biogeniniai aminai, jis plečia kraujagysles ir mažina kraujospūdį. Daug histamine susidaro uždegimo židinyje. Histaminas išplečia kraujagysles uždegimo vietoje, pagerina leukocitų pritekėjimą. Daug histamine susidaro skrandžio gleivinėje, kur jis veikia į pepsino ir HCl sekreciją. Histaminas tiesiogiai susijęs su sensibilizacijos - desensibilizacijos procesais Jis laikomas alerginių procesų mediatoriumi. H1 receptorių antagonistai vaistai Dimedrol, Hismanal, Pipolphen, Suprastin ir kt. naudojami alergijų bei viršutinių kvėpavimo takų ligų gydymui. H2 receptorių antagonistai, pvz., vaistas Cimetidinum, naudojamas skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opaligei gydyti, nes slopina skrandžio HCl sekrecija, mažina pepsino aktyvumą. 26. Melatonino sintezė, biologinis vaidmuo 27.GABA (g-aminobutirato) sintezė, biologinis vaidmuo. GABA (γ-aminobutiratas) yra pagrindinis slopinimo sinapsių neuromediatorius galvos smegenyse. GABA sintetinamas iš Glu veikiant glutamatdekarboksilazei, kurios kofermentas yra PLP: Daugiausiai GABA ir glutamatdekarboksilazės randama galvos smegenų pilkojoje medžiagoje. Baltojoje smegenų medžiagoje ir periferinėje nervų sistemoje šių medžiagų labai mažai.GABA sąveikauja su 2 rūšių receptoriais GABA A ir GABA B. GABA A receptoriai alosteriškai prisijungia Diazepam (raminantis vaistas) ir barbitūratus, pvz., Phenobarbitalum (migdomasis, priešepilepsinis vaistas). Šie vaistai sustiprina GABA poveikį į GABA A receptorius. Manoma, kad etanolio veikimas taip pat iš dalies yra susijęs su poveikiu į šiuos receptorius. GABA B receptoriai nesijungia nei su diazepamu nei su barbitūratais. Pats GABA naudojamas gydant kai kurias CNS ligas, susijusias su stipriu galvos smegenų didžiųjų pusrutulių dirginimu Geras efektas gaunamas gydant epilepsiją, sumažėja priepuolių dažnumas. Epilepsijai gydyti naudojama ir Glu, kuri organizme virsta GABA. 28. Amino r beazotinės liekanos metabolizmas. Gliukogeninės ir ketogeninės amino r. Aminorūgščių beazotinės liekanos metabolizmas. Atskėlus NH2-grupę, AR metabolizuojamos ir virsta vienu ar keliais Krebso ciklo metabolitais. Metabolizuojantis AR gali susidaryti 5 Krebso ciklo metabolitai: acetil-CoA, OA,-KG, sukcinil-CoA, fumaratas. Metabolitai oksiduojami Krebso cikle ir su juo susijusioje kvėpavimo grandinėje iki galutinių medžiagų apykaitos produktų CO2 ir H2O. Oksiduojantis AR išsiskiria daug energijos, beveik tiek pat kaip ir oksiduojantis Glc. Intensyviai skylant AR pvz. badavimo metu arba sergant cukriniu diabetu kepenyse susidaro dideli acetoninių medžiagų kiekiai. Gliukogeninėsir ketogeninės AR. AR skirstomos į 3 grupes: gliukogenines, ketogenines ir gliukogenines ir ketogenines. Kokios AR priklauso kiekvienai iš šių grupių? Gliukogeninėmis vadinamos tos AR, kurių metabolitai gali būti panaudoti Glc sintetinti gliukoneogenezės būdu. Ketogeninėmis vadinamos tos AR, kurių metabolitai yra paverčiami acetoninėmis medžiagomis. Ir gliukogeninėmis ir ketogeninėmis vadinamos tos AR, kurių metabolizmo metu vieni jų metabolitai paverčiami Glc, kiti –acetoninėmis medžiagomis Gliukogeninės AR yra metabolizuojamos iki piruvato arba tarpinių Krebso ciklo. Metabolitų. Ketogeninės AR yra metabolizuojamos iki acetoacetil-CoA, acetil-CoA arba abiejų šių produktų. Visiškai ketogeninė AR yra tik Leu. Phe, Tyr, Trp, Ileu ir Lys yra ir ketogeninės ir gliukogeninės AR, likusios AR–gliukogeninės. 29. Metionino apykaita. S-adenozilmetioninas ir jo vaidmuo permetilinimo reakcijose Metionino apykaita įvairesnė negu kitu S turinciu AR. Jo katabolizmas negriztamai vyksta per cisteina. Met – nepakeiciamoji AR ir universalus CH3 grupiu donoras metilinimo reakcijose, kuriose dalyvauja jo aktyvi forma S-adenozilmetioninas. Transmetilinomo reakcijos vyksta kreatino, melatonino, adrenalin sintezes metu, DNR metilinimo metu, nukleotidu metilinimo, RNR brendimo, fosfatidilcholino, sarkozino sintezes metu. Atskilus metilo gr is S-adenozilmetionino, susidaro S-adenozilhomocisteinas. Jis hidrolizuojamas i homocisteina ir adenozina. Homocisteinas kondesuojamas su Ser, susidaro cistationas. Homoserinas virsta α-ketobutiratu, jis dekarboksilinamas oksidaciniu budu iki propionil-CoA, jis pereina i sukcinil-CoA. Is S turinciu aminorugsciu apykaitos sutrikimu dazniausiai pasitaiko homocistinurija ir cistinurija. Homocistinurija – paveldima liga, susijusi su metionino ir homocisteino apykaita 1:200000. Liga dėl įgimto fermento cistationino sintazės defekto - iš homocisteino ir serino nesusidaro cistationinas. Šlapime ir kraujyje padidėja homocisteino kiekis. Homocisteinas ardo jungiamojo audinio baltymus – kolageną ir elastiną, vystosi lęšiuko ektropija, osteopatija, osteoporozė, ypač išreikšta stuburkaulyje ir ilguose vamzdiniuose kauluose. Susiformuoja skoliozė ir prasideda kaulų patologiniai lūžiai. Dėl kraujagyslių pažaidos aterosklerozė vaikystėje, netgi tuo atveju, kai MTL koncentracija nėra padidėjusi. Padidėjusi metionino metabolitų koncentracija kraujyje ir audiniuose toksiškai veikia nervų sistemą. Tokiems kūdikiams sutrinka psichomotorinė raida. Jie vėliau pradeda sėdėti, vaikščioti, kalbėti, yra dirglūs, atsilieka protinis vystymasis. Suaugusiems gali vystytis tromboembolinis sindromas, prasidėti stambių ir smulkių arterijų venų trombozė 30. Folio r. svarba aminorūgščių apykaitai Folio (pteroilglutamo) rugstis – vitaminas B9. Biologiskai aktyvi jos forma – THFR. Tetrahidrofolio rugstis (THFR) yra fermentu, pernesanciu vienangles grupes, kofermentas. Vienangliai fragmentai susidaro is Ser, Gly, Hys, imidazolo ziedo, formaldehido, skruzdziu rugsties, metanolio, metilo gr donoru. Dazniausiai 1 C turintys fragmentai susidaro is Ser, kuris lengvai sintetinamas is gliukozes. Jie prijungiami prie N-5 arba N-10 THFR atomu. Tai fermentinis frocesas. Sie THFR dariniai yra vienangliu fragmentu donorai paciose ivairiausiose biosintezes reakcijose, pvz Met sintetinamas is homocisteino. Pagrindinis vienangliu fragmentu saltinis yra Ser virtimo Gly reakcija. Skylant Hys, susidaro N-formiminoglutamatas, kuris savo formimino gr pernesa ant N5-tetrahidrofoliato atomo. 31. Kreatino sintezė, biologinis vaidmuo.Kreatino sintezėje dalyvauja 3 AR: Arg, Glu, Met. Sintezė vyksta dviem stadijomis dvejuose organuose: 1) inkstuose katalizuojant F glicinamidinotransferazei: NH2-C(=NH)-(CH3)2-CH(-NH2)-COOH + NH2-CH2-COOH  NH2-(CH2)3-CH(-NH2)-COOH (ornitinas) + NH2-C(=NH)-NH-CH2-COOH (Guanidin acto rūgštis).2) vyksta kepenyse katalizuojant F guanidinacetatmetiltransferazei: NH2-C(=NH)-NH-CH2-COOH + {-CH3}  (SAM SAH (+H20  Adenozinas + homocisteinas))  NH2-C(=NH2)-N(-CH3)-CH2-COOHŠioje reakcijoje metilo grupės donoru yra S-adenozilmetioninas (SAM), kuris sintetinamas iš Met ir ATP veikiant F adenozil metioninsintetazei: CH3-S-(CH2)2-CH(-NH2)-COOH + ATP  SAM + H4P2O7 + H3PO4 Metilinimo reakcijos metu SAM atidavęs –CH3 virsta SAH, kuris skyla į adenoziną ir homocisteiną. Met regeneruojamas metilinant homocisteiną: HS-(CH2)2-CH(-NH2)-COOH (homocisteinas) + N5-CH3-THFR  CH3-S-(CH2)2-CH(-NH2)-COOH + THFR. Didžiausias kreatino kiekis randamas griaučių raumenyse, širdyje ir galvos smegenyse. Veikiant kreatinfosfokinazei (KPK) kreatinas virsta kreatinfosfatu: Kreatinas (ATP  ADP) P~+NH2-C(=NH2)-N(-CH3)-CH2-COOH (kreatinfosfatas). Kreatinfosfatas sintetinamas tiktai paimant makroenerginė fosfato grupę nuo ATP ir gali ją atiduoti tiktai ADP. Kreatinas yra pagalbinis junginys. Jis naudojamas energijos kaupimui kreatinfosfato pavidali, kuomet visas ADP jau paverstas ATP. Kai tik atsiranda laisvo ADP, kreatinfosfatas atiduoda jam savo fosfato grupę. Kreatinfosfatas atlieka ir makroenerginės fosfato grupės pernešėjo vaidmenį. Defosforilinamas kreatinfosfatas savaime, spontaniškai, nedalyvaujant F. Dehidratuojant kreatiną arba defosforilinant kreatinfosfatą susidaro kreatininas. Per parą išsiskiria apie 2% kratino, esančio organizme, kaip kreatininas. Kraujo plazmoje yra nedideli kreatino ir kreatinino kiekiai. Iš suaugusio žmogaus organizmo su šlapimu kreatinas neišskiriamas, išskiriamas tik kreatininas (4,4-17,6mmol/parą). Išsiskiriančio kreatinino kiekis priklauso nuo kūno raumenų masės. Kreatino normoje randama tik mažų vaikų ir nėščių moterų šlapime. Kitais atvejais, kreatino buvimas šlapime rodo patologiją, ypač raumenų sistemos. 32. Fenilalanino ir tirozino apykaita ir jos sutrikimai. Fenilalaninas – nepakeičiamoji amino rūgštis, nes gyvūnų organizmuose nėra fermentų, sintetinančių benzeno žiedą. Fenilalaninas vartojamas baltymų sintezei arba virsta tirozinu. Tirozinas – pakeičiamoji amino rūgštis, jei su maistu gaunamas pakankamas fenilalanino kiekis. Fenilalanino virsmą tirozinu katalizuoja fermentas fenilalanino hidroksilazė. Aromatiniam žiedui skaidyti vartojamas molekulinis deguonis. 1.Phe hidroksilinimas į Tyr 2. Tyr peramininimas, susidaro oksifenilpiruvatas 3. Reaguoja su O2, susidaro homogenizatas, toliau maleilacetoacetatas. 4. Izomerizuojasi i fumarilacetoacetata 5. Hidrolizuojamas i fumarata ir acetata. Esant phe hidroksilazes genetiniam sutrikimui vystosi fenilketonurija, o esant homogenizato oksidazes genetiniam defektui vystosi alkaptonurija. Fenilketonurija – igimtas fenilalanino apykaitos sutrikimas. Negydant prasideda ryskus protinis atsilikimas. Alkaptonurija. Homogenizato rugstis neskaidoma, jos perteklius kaupiasi kraujyje ir pasalinama su slapimu, jis igauna ruda spalva. Ligai isplitus prasideda jungiamojo audinio bendroji pigmentacija. Eiga gana gerybine, protinio atsilikimo nenustatyta. Tirozinemija. Išsivysto dėl fermentų tirozino aminotransferazės arba phidroksifenilpiruvato dioksigenazės trūkumo. Slopinamas tirozino skilimas, sumažėja inkstų kanalėlių absorbcija, sutrinka kepenų veikla. Negydant ligoniai miršta pirmaisiais gyvenimo metais. Vienas is Tyr apykaitos kelių yra jo vartojimas katecholaminu (adrenalino ir noradrenalino) sintezei. Tai vyksta antinksciu serdyje ir nerviniame audinyje. Tyr hidroksilimas, dekarboksilinamas ir metilinimas, susidaro DOPA(3,4-dioksifenilalaninas). Is Tyr per DOPA melanocituose sintetinami netaisyklingi polimeriniai junginiai melaninai. Nuo ju kiekio priklauso priklauso odos ir plauku spalva. Igimtas tirozinazes deficitas melanocituse pasireiskia kaip albinizmas. Nera pigmento odoje ir plaukuose, sviesos baime, sumazejes regejimo astrumas. 33. Šakotos grandinės aminorūgščių apykaita ir jos sutrikimai Sakota grandine turi Leu, Val ir Ile. Šių AR katabolizmas prasideda ne kepenyse, o ekstrahepatiniuose audiniuose, dažniausiai raumenyse, riebaliniame audinyje, inkstuose, smegenyse. Is pradziu vyskta peramininas su α-ketoglutaratu, po to oksidaciniu budu dekarboksilinamos susidariusios αketonorugstys. Susidaro acil-CoA. Po dekarboksilinimo is Val gali susidaryti aminoizobutiratas arba per metilmalonil-CoA – sukcinil-CoA; is Leu – βhidroksi-βglutaril-CoA; is Ile – metilmalonil-CoA izomerizuojamas i sukcinil-CoA. Klevo sirupo liga. Šakotą šoninę grandinę turinčių aminorūgščių dekarboksilinimą katalizuoja fermentas α ketonorūgščių α‐dehidrogenazė – multifermentinis kompleksas, savo struktūra panašus į piruvato dehidrogenazės kompleksą. Fermento trūkumas sukelia susirgimą – klevo sirupo ligą. Klinikiniai simptomai: šlapimo deginto cukraus kvapas; šlapime randama šakotą šoninę grandinę turinčių aminorūgščių, protinis atsilikimas. Gydymas: dieta, kurios baltymų sudėtyje nėra šakotą šoninę grandinę turinčių aminorūgščių. Negydomas kūdikis miršta pirmais gyvenimo metais. Kiti sakotos grandines aminorugsciu apykaitos sutrikimai retesni. 34. Aminorūgštys – vaistai. Gydant ligonius svarbu aprūpinti organizmą būtinomis medžiagų apykaitai medžiagomis. Jeigu baltymą įvestume parenteraliai, organizmas būtų sensibilizuojamas(t.y. pa> jo jautrumas svetimam baltymui). Įvedus baltymą pakartotinai, gali įvykti anafilaksinis šokas. Kad taip neatsitiktų, parenteraliniam maitinimui naudojami baltymų hidrolizatai, t.y. AR mišinys. AR nesukelia alerginių reakcijų, kadangi joms nebūdingas rūšinis specifiškumas. Ligoniams parenteraliniam maitinimui naudojami įvairių AR tirpalai kartu su įvairiomis mineralinėmis medžiagomis. Tai vaistai:Aminoplazmal, Infusamin, Infesol, Vamin. Įvesti parenteraliai, šie preparatai kompensuoja baltymų trūkumą organizme: ligoniams po skrandžio ar žarnyno operacijų; ligoniams, kuriems yra sutrikęs baltymų virškinimas ir AR rezorbcija; ligoniams po nudegimų. Vartojant AR preparatus ilgesnįlaiką, atstatoma azoto pusiausvyra, ar net pasiekiamas teigiamas azoto balansas. AR –vaistai. Glutamorūgštis. Labai svarbi palaikant azoto pusiausvyrą ir nukenksminant NH3. Iš NH3 ir Glu susidaro Gln, kuris yra NH3 pernašos forma kraujyje ir būtinas tam, kad nugabenti NH3 į inkstus, kur Gln deamininamas, susidaro NH4+druskos, kurios pašalinamos su šlapimu. Iš Glusintetinamas GABA–slopinimo procesų mediatorius CNS. Glu naudojama gydant CNS ligas–epilepsiją, psichozes, depresijas. Gydymui naudojami preparatai gryna Glu ir jos Ca druska: Acidumglutaminicum, Calciiglutaminas. Aspartorūgštis naudojama medicinoje K ir Mg druskų pavidalu. Šių aspartorūgšties druskų preparatai yra Asparkam, Panangin. Jie vartojami kaip kalio preparatai esant širdies aritmijoms, atsirandančioms dėl hipokalemijos. Metioninas. Nepakeičiama AR, dalyvauja metilinimo reakcijose. Aktyvi jos forma S-adenozilmetioninas. Metilinimo būdu nukenksminamos kai kurios toksinės medžiagos. Vartojamas metioninas sergant įvairiomis kepenų ligomis, esant kepenų cirozei, distrofijai, apsinuodijus benzinu, chloroformu ir kt. toksinėmis medžiagomis. Preparatas Methioninum. Histidinas. Organizme His dekarboksilinamas, susidarant histaminui. Histidino preparatas yra Histidinihydrochloridum. Jis vartojamas hepatitų, skrandžio ir 12-pirštės žarnos opoms gydyti. Cisteinas. Ši AR savo sudėtyje turi SH-grupę(merkaptogrupę). SH-grupei būdingas didelis aktyvumas. Esant atitinkamoms sąlygoms nuo SH-grupės atskyla H, ir dvi molekulės Cys susijungia tarpusavyje, sudarydamos disulfidinius tiltelius. H atskilimas-prisijungimas yra oksidacijos-redukcijos reakcija, turinti svarbią reikšmę reguliuojant medžiagų apykaitą. Cys dalyvauja S(sieros) apykaitoje organizme. Kataraktos atsiradimas siejamas su cisteino kiekio suCO2 negu HbO2.CO2 prisijungimas stabilizuoja HHbT-formą (deoksiformą) ir su pCO2 •Abiem atvejais su pH, ar suH2CO3,o pastaroji disocijuoja į jonus:H2CO3HCO3+H. Didėjant [H+], su

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!