notatka białka właściwości, Notatki z Biochemia medyczna

Pobierz notatka białka właściwości i więcej Notatki w PDF z Biochemia medyczna tylko na Docsity! Białka - właściwości i funkcje BIAŁKO 1) Powszechnie białka w organizmie człowieka tworzy 20L-alfa- aminokwasów 2) Selenocysteina i pirolizyna (21 i 22 aminokwas białkowy) 3) Białka to związki wielkocząsteczkowe zbudowane z aminokwasów i posiadające struktury. 4) Cząsteczkę aminokwasową tworzą: • Grupa karboksylowa- tworzenie estrów, amidów i bezwodników kwasowych • Grupa aminowa- acylacja, amidacja i estryfikacja • Atomy wodoru • Grupy R (łańcuch boczny aminokwasu)- warunkują właściwości aminokwasów • 1wszy atom węgla - atom węgla alfa BUDOWA BIAŁEK W budowie białek można wyróżnić strukturę pierwszorzędową i struktury wtórne. • Struktura pierwszorzędowa - jest to kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym. Jest uwarunkowana genetycznie a stabilizują ją wiązania peptydowe łączące aminokwasy sąsiadujące ze sobą w łańcuchu polipeptydowym. Struktury wtórne (drugo-, trzecio-, a czasem też czwarto- rzędowa) umożliwiają jak najbardziej ekonomiczne upakowanie łańcuchów polipeptydowych składających się w przypadku, niektórych biiałek z wielu tysięcy aminokwasów. • Struktura drugorzędowa - jest to ułożenie łańcucha polipeptydowego w przestrzeni, czyli sposób zwinięcia krótkich stykających się struktur polipeptydowych w geometrycznie uporządkowaną jednostkę. Stabilizują ją wiązania wodorowe, mostki dwusiarczkowe. Taką budowę wykazują przede wszystkim białka włókienkowe i białka o funkcjach podporowych (np. Alfakeratyny, kolagen) • Struktura trzeciorzędowa - to przestrzenne ułożenie struktury drugorzędowej w większe funkcjonalnie segmenty (jak dojrzały polipeptyd). Stabilizują ją wiązania hydrofobowe, jonowe, siły van der Walsa. • Struktura czwartorzędowa - POSIADAJĄ JĄ NIELICZNE BIAŁKA- jest to ułożenie względem siebie podjednostek białkowych budujących białko oligomeryczne. Stabilizują ją wiązania jonowe, hydrofobowe a czasem dwusiarczkowe. WIĄZANIE PEPTYDOWE • Ma częściowo charakter wiązania podwójnego (kowalencyjnego), które łączy atom węgla z atomem azotu. • Brak swobody rotacji- wszystkie 4 atomy tworzące te wiązanie są koplanarne (tworzą wiązania leżące w jednej płaszczyźnie)- wiązanie jest usztywnione AMINOKWASY -podlegają różnym modyfikacjom potranslacyjnym: hydroksylacja, metylacja, formylacja , acetylacja - nie absorbują światła widzialnego (niektóre absorbują nadfiolet: tyrozyna, fenyloalanina, tryptofan) -łatwo rozpuszczalne w rozpuszczalnikach polarnych(woda,etanol) co zależy od zawartości w nich aminokwasów polarnych KOAGULACJA BIAŁKA • Wytrącanie się osadu pod wpływem określonego czynnika SUROWICA to OSOCZE pozbawione białka fibrynogenu, składników układu krzepnięcia i elementów komórkowych (brak w niej erytrocytów, leukocytów oraz trombocytów). Białka osocza pełnią bardzo dużo funkcji m.in.: - Lepkość osocza - Krzepnięcie krwi - Obronę organizmu - Generowanie ciśnienia osmotycznego - Odpowiadają za równowagę kwasowo-zasadową - W przypadku głodu są źródłem aminokwasów dla komórek Białka osocza dzielą się na: - Immunoglobuliny (IgG, IgA, IgD, IgM, IgE) - Enzymy (np. Amylaza) - Białka transportowe (np. transferyna, hemoglobina, haptoglobina) - Białka dodatnie ostrej fazy (np. CRP, neopteryna, prokalcytonina) - Białka ujemne ostrej fazy (np. Albumina, transferyna) - Dopełniacz i czynniki krzepnięcia (np.. Składowa c4, czynnik VIII) - Hormony (np. Insulina) - Białka nowotworowo-płodowe - Antyenzymy (np. Antytrombina III) - Białka, których funkcje nie są do końca poznane (np. Alfa-1- kwaśna-glikoproteina) SYNTEZA BIAŁEK OSOCZA • Zachodzi w WĄTROBIE • Odpowiedzialne za nią są głównie polirybosomy błonowe • W celu wydzielenia do osocza przechodzą głównym szlakiem komórkowym : REszorstkie->REgładkie->aparat Golgiego->pęcherzyki wydzielnicze • Prebiałka - posiadają peptydy sygnałowe na N-końcu • Podlegają modyfikacjom potranslacyjnym: proteoliza, glikozylacja,fosforylacja. OSMOZA – przenikanie rozpuszczalnika (np. Wody) przez membranę półprzepuszczalną z roztworu o mniejszym stęzeniu elektrolitów do roztworu o wyższym stężeniu. CIŚNIENIE OSMOTYCZNE - ciśnienie jakie trzeba wywrzeć na roztworze stężonym by zatrzymać przenikanie rozpuszczalnika przez membranę CIŚNIENIE ONKOTYCZNE – rodzaj ciśnienia osmotycznego wywieranego przez roztwór koloidalny białek obecny w osoczu krwi. 1. Zwartość białek w osoczu jest wyższa niż w płynie międzykomórkowym -> ciśnienie onkotyczne krwi w naczyniach krwionośnych jest wyższe niż ciśnienie osmotyczne płynu międzytkankowego. 2. Zapobiega przesiękom wody z elektrolitami z osocza do tkanek 3. GŁÓWNĄ rolę w REGULOWANIU ciśnienia onkotycznego odgrywają ALBUMINY (czyli białka produkowane w wątrobie) 4. Spadek stężenia białka w osoczu (np. Przy białkomoczu albo niedożywieniu) powoduje gromadzenie płynu w tkankach prowadząc do powstawania obrzęków. Obrzęki ->spadek ciśnienia onkotycznego(spadek albumin)-> jeden z pierwszych objawów niewydolności wątroby Siły STARLINGA - siły wpływające na filtrację w obrębie naczyń włosowatych. Dotyczą różnic w ciśnieniu między odcinkami tętniczymi a żylnymi oraz przestrzenią śródmiąższową. - Ciśnienie onkotyczne: stałe w tętniczkach i drobnych naczyniach żylnych (ok.25 mmHg) - Ciśnienie hydrostatyczne: wyższe w tętniczkach (ok.35- 37mmHg), niższe w drobnych naczyniach żylnych (ok.15-17 mmHg) - Ciśnienie płynu śródmiąższowego (od –5 do 1 mmHg) ALBUMINA • Główne białko osocza • Stanowi 60% białek osocza • Stężenie 34-47 g/L • 40% wszystkich albumin znajduje się w osoczu, a 60% w przestrzeni pozakomórkowej • Wątroba wytwarza 12g albumin na dobę (25% całkowitej ilości białek syntezowanych) • Syntezowana w formie preproteiny • ANALBUMINEMIA = brak albuminy w osoczu • Synteza albumin zmniejsza się w różnych chorobach (szczególnie wątroby) • U pacjentów z chorobami wątroby obserwuje się zmniejszony iloraz stężenia A:G (albumina:globuliny) w osoczu • Preparaty z ludzkiej albuminy stosowane są w leczeniu wstrząsu krwotocznego BIAŁKA OSTREJ FAZY (m.in. CRP) – ich stężenie w osoczu zmienia się w ostrych i przewlekłych stanach zapalnych, u osób z nowotworami złośliwymi oraz w następstwie uszkodzeń tkanek. Może wystąpić nawet 1000 krotny wzrost stężenia tych białek ŻELAZO W ORGANIZMIE • 3-4 g żelaza • 70% to hemoglobina • 25% to pula magazynowa: ferrytyna i hemosyderyna - Składnik ważnych enzymów: ceruloplazminy, katalazy, oksydazy cytochromowej, tyrozynazy, dysmutazy ponadtlenkowej, oksydazy lizylowej, acylotransferazy lecytyna-cholesterol • Bierze udział w: utlenianie i redukcja żelaza, dojrzewanie erytrocytów i leukocytów, ekspresja genów, metabolizm glukozy i cholesterolu, biosynteza kolagenu Metabolizm miedzi 1. Wchłanianie w początkowym odcinku jelita cienkiego i częściowo w żołądku 2. Metalotioneiny – jony wiążące miedź w jelicie 3. Wydzielanie miedzi z enterocytów - ATPaza (ATP7A) 4. Transport ATP7A krążeniem wrotnym do wątroby 5. W hepatocytach część miedzi jest wbudowywana w białka apoceruloplazminy tworząc funkcjonalną ceruloplazminę (ATP7B)- ATPaza 6. Około 50 % jonów miedzi jest wydzielanych przez wątrobę do żółci CERULOPLAZMINA • Glikoproteina syntezowana w wątrobie • Białko Ostrej Fazy • We krwi jako holoenzym • Utlenianie jako Fe2+ do Fe3+ • Stężenie w surowicy 20-60mg/dL • Wiąże miedź w osoczu (90% Cu osocza, pozostałe 10% przenosi albumina)- 1 cząsteczka ceruloplazminy wiąże 6 atomów Cu • Ma niebieskie zabarwienie • Wykazuje aktywność oksydazową CHOROBA WILSONA (ATPaza 7B) - Rzadko występująca - 30-90:1 000 000 mieszkańców - Występowanie: w Chinach (1:10 000), na Sardynii (1:7 000), na Islandii i Wyspach Kanaryjskich (1:2 600) - Zaburzenia ATPazy 7B - Dziedziczenie autosomalne recesywne - Gen ATP7B, chromosom 13 1. Stadium I – nagromadzenie się miedzi w hepatocytach 2. Stadium II – przekroczenie progu wydolności wątroby, masywny transport jonów miedzi do przestrzeni międzykomórkowej z rozpadem hepatocytów 3. Stadium III – wolne jony miedzi przedostają się do krwioobiegu( akumulacja w tkanakach i narządach) Diagnostyka - Badanie biochemiczne ( stężenie ceruloplazminy w osoczu,20mg/dL) - Wydalanie miedzi z moczem >40 mcg - Badanie czynnościowe z miedzią radioaktywną - Badanie okulistyczne w lampie szczelinowej - Badanie genetyczne Leczenie Podaje się związki wiążące miedź i powodujące jej wydalanie z moczem lub kałem np. Penicylamina (Cuprenil) - preparat cheltujący miedź, Lub związki blokujące wchłanianie miedzi z przewodu pokarmowego takie jak np.. Sole cynku ->siarczan : Zincteral CHOROBA MENKESA • Gromadzenie miedzi w kanalikach nerkowych • Mutacje genu ATP7A • Gromadzenie miedzi wewnątrz enterocytów • Obniżenie transportu przez barierę krew-mózg • Białko ATP7A zlokalizowane jest na błonie organelli wewnątrzkomórkowych, głownie w ER • Odpowiada za gromadzenie i włączanie miedzi do zależnych od niej enzymów komórkowych • Większość objawów klinicznych może być wyjaśniona zmniejszeniem aktywności jednego lub więcej enzymów miedziowych, głównie tych, które biorą udział w reakcjach oksydacyjnych. IMMUNOGLOBULINY • IgG - główne przeciwciało wtórnej odpowiedzi immunologicznej. Bierze udział w opsonizacji bakterii (ułatwia fagocytozę). Wiąże dopełniacz. Neutralizuje bakterie i wirusy. Posiada zdolność przechodzenia przez łożysko. • IgA: zapobiega przyleganiu bakterii i wirusów do błon śluzowych. Nie wiąże dopełniacza. • IgM: wytwarzane w dużej ilości przy pierwszym kontakcie z antygenem. Wiąże dopełniacz. Nie przechodzi przez łożysko. Tworzy receptor antygenowy na powierzchni limfocytów B. • IgE: bierze udział w bezpośredniej reakcji nadwrażliwości (kontakt z alergenem). Bierze również udzial w reakcji obronnej przeciwko pasożytom (uwalnianie enzymów z granulocytów kwasochłonnych).