Biochemia - repetycja 1

etapy frakcjonowania tkanki (pytali o to)

homogenat (w homogenizatorze)

sączene przez gazę

wirowanie (600 x g; 10min) --> supernatant I

wirowanie (10000 x g; 10 min) --> supernatant II

wirowanie (100000 x g; 10 min) --> supernatant III

Zawartość białek w osoczu krwii?

70-75 g/L

O czym mogą świadczyć zaburzenia stosunku albumina/globulina?

o marskości wątroby

Co się dzeje z:

a) CRP

b) IgG i IgM podczas elektroforezy?

a) rozpada sie na monomery

b) rozpadają sie na łańcuchy lekkie (migrują szybko) i ciężki

co zawiera osad w supernatacie I?

jądra komórkowe i całe komórki

co zawiera osad w supernatacie II?

mitochondria i rybosomy

co zawiera osad w supernatacie III?

mikrosomy (rybosomy i retikulum), a nad osadaem cytozol

jak działają statyny?

hamują przekształcanie Acetylo-CoA do cholesterolu

do czego może prowadzić niewydolność wątroby?

do encefalopati wątrobowej (podwyższony poziom amoniaku (zahamowanie cyklu mocznikowego)

Jak działają steroidowe leki przeciwazapalne?

Hamują przekształcanie lipidów błonowych do kwasu arachidonowego

Jak działają niesteroidowe leki przeciwzapalne (aspiryna)?

Nieodwracalnie hamują przekształcanie kwasu arachidonowego do prostaglandyn

Jak wykrywane jest zakażenie Helicobacter pylori?

Pacjent przyjmuje mocznik znakowany radioaktywnym izotopem. Jeżeli we krwii obecna jest ureaza (wytwarzana przez Helicobacter), to mocznik rozkładany jest do CO2 + 2 NH3. CO2 wraz z radioaktywnym izotopem usuwany jest przez płuca i może być oznaczony.

Co wytwarza helicobacter pylori?

ureazę

Co mogą powodować zaburzenia homeostazy miedzi (np. mutacje w genach ceruloplazminy?)

- niedobór miedzi - zespół Menkesa związany z chromosomem X)

- przeładowanie miedzią - choroba Wilsona (zwyrodnienie wątrobowo-soczewkowe); powodowane obniżoną ilością ceruloplazminy, co prowadzi do akumulacji miedzi w komórce

ile wody metabolicznej powstaje w wyniku rozkładu:

a) 100g węglowodanów

b) 100g tłuszczów

c) 100g białek

a) 60ml

b) 109 ml

c) 44 ml

Jakie jest pH fizjologiczne krwi?

7.35-7.45

Jaka jest produkcja CO2 w wyniku PPM?

14 mol/doba

stężenia jonów

Od jakiego stężenia zaczyna się hipokaliemia i do czego prowadzi?

< 3.5

--> adymia mięśniowa (bolesne skurcze mięśni)

--> brak odruchów ścięgnistych

poniżej 3.5 mM --> migotanie komór

Od jakiego stężenia zaczyna sie hiperkaliemia i do czego prowadzi?

> 5.5 mM (norma 4.0)

powyżej 6 mM --> zmiany EKG

powyżej 10 mM --> blok międzykomorowy

powyżej 12 mM --> zatrzymanie akcji serca (kardipolegia - zatrzymanie akcji serca przez podanie roztworu K+ w czasie operacji)

ile procent organizmu człowieka stanowi:

a) woda

b) białka

c) lipidy

d) węglowodany

e) składniki mineralne?

a) 60%

b) 17%

c) 14%

d) 1,5%

e) 6%

ile procent suchej masy stanowi:

a) węgiel

b) tlen

c) wodór

d) azot

e) fosfor

f) wapń

g) potas?

a) 50%

b) 20%

c) 10%

d) 8,5%

e) 2,5%

f) 4%

g) 1%

Jaki jest główny antagonista wapnia?

Mg-ATP

Kofaktorem jakiego enzymu jest mangan?

mitochondrialnej dysmutazy ponadtlenkowej

W skład jakich enzymów wchodzi molibden?

oksydazy ksantynowej i aldehydowej

W skład jakiego enzymu wchodzi selen?

peroksydazy glutationu

Kofaktorem jakich enzymów jest cynk?

anhydrazy węglanowej, karboksypeptydazy

w skład jakich enzymów wchodzi miedź?

cytochromu aa3 i cytozolowej dysmutazy ponadtlenkowej

jakie aminokwasy mogą tworzyć wiązanie:

a) O-glikozydowe

b) N-glikozydowe?

a) Seryna lub Treonina

b) Asparagina

Grupa:

a) sulfhydrylowa

b) sulfidowa

c) tioestrowa

a) -C-SH

b) -CH2-S-S-CH2-

c) -C(=O)-S-CH2-

Energia (wsm to nw czy to jest ważne)

a) wiązania kowalencyjnego

b) wiązania wodorowego

a) 400 kJ/mol

b) 10-40 kJ/mol

Jakie aminokwasy są ketogenne?

leucyna i lizyna

Jakie aminokwasy są gliko i ketogenne?

Izoleucyna, tryptofan, Fenyloalanina, Tyrozyna treonina

Ile, Trp, Phe, Tyr, Thr (Ile trzeba prosić, tylko trochę)

Czym jest kwas γ-karboksyglutaminowy?

białko osocza uczestniczące w procesach krzepnięcia

Czym jest homoseryna i homocysteina?

metabolity aminokwasów siarkowych

Toksyna błonicza - jaki jest jej mechanizm działania? (istotna)

Wykazuje aktywność ADP-rybozylotransferazy, katalizującej ADP-rybozylację eEF2 (Eukaryotic elongation factor 2 - inna fiszka), co hamuje proces translacji;

NAD + eEF2 --> nikotynamid + ADP-rybozylo-eEF2

Exotoxyna A - jest podobna do jakiej toksyny?

podobna do toksyny błonicza

Rycyna - jaki jest jej mechanizm działania?

Działa na komórki eukariotyczne. Wykazuje atywność N-glikozydazy katalizującej hydrolizę adeniny w podjednostce 60S rybosomu, co prowadzi do zatrzymania translacji w komórkach eukariotycznych (po ludzku odcina adeninę z podjednostki 60S i rybosom nie działa)

* Wytwarza ją Ricinus communis (o ironio ma coś wspólnego z communismem)

Cykloheksimid - jaki jest jego mechanizm działania?

Działa na komórki eukariotyczne. Hamuje elongację poprzez blokowanie przemieszczenia się rybosomu względem mRNA. Używany w labolatoriach i w przemyśle (produkcja wina)

β-aminopropionitryl:

a) co go produkuje (akurat pytali o to)

b) jaki jest jego mechanizm działania?

a) groszek pachnący (Lathyrus odoratus)

b) hamuje oksydazę liylową, co zaburza tworzenie kowalencyjnych wiązań krzyżowych w kolagenie, co prowadzi do latyryzmu

Puromycyna - jaki jest jej mechanizm działania?

Działa na komórki eukariotyczne i prokariotyczne. Przypomina koniec 3' Aminicylo-tRNA, przez co przyłączana jest do miejsca A rybosomu, co blokuje translację

Produkuje ją streptomyces alboniger

Jakie są inhibiotry biosyntezy białka w komórkach bakteryjnych i jak działają?

a) makrolidy (erytromycyna) - hamuje translokację peptydylotransferazy

b) tetracykliny - hamują wiązanie aminoacylo-tRNA z miejscem A rybosomu

c) chloramfenikol - wiąże się z podjednostką 50S rybosomu blokując jego miejsce A i peptydylotransferazę

d) Strepromycyna - więże się z podjednostką 30S rybosomu bakteryjnego

Jak działają białka z rodziny SRP?

Białko SRP i SRP-R (receptor) wykazują aktywnosć GTP-azy.

1) Do białka z określoną sekwencją sygnałową przy pomocy białka SRP przyłączane jest GDP

2) GDP --> GTP

3) Do SRP-R przy zamkniętym translokonie przyłączane jest białko z GTP (do podjednostki a)

4) Następuje otwarcie translokonu

Jakie są regulatory aktywności MMP (metaloproteinaz)?

a) inhibitory niespecyficzne (alfa-2-makroglobulina)

b) inhibitory specyfincze (TIMP) - produkty 4 genów

W jaki sposób transportowane są białka do jądra komorkowego?

- NLS - sekwencja w gotowym białku, która kieruje je do jądra

- importyny - białka o strukturze I rzędowej, które w porze jądrowym przepychają białka przez por

- główną siłą napędową transportu do jądra jest gradient stężenia Ran-GTP (obecnego w jądrze) i Ran-GDP (obecnego w cytosolu)

Czym są prebiałka?

peptydy zawierające sekwencję sygnałową

Czym są probiałka?

peptydy mające ulec częściowej hydrolizie - np. proenzymy

Przykład preprobiałka?

pre-pro-insulina

Gdzie występują D-aminokwasy?

w produktach bakteryjnych i antybiotykach peptydowych

Jakie są aminokwasy egzogenne?

walina, tryptofan, izoleucyna, lizyna metionina, leucyna, fenyloalanina

Wal, Trp Ile Liz Met Thr Leu Phe

Wymień peptydy biologicznie czynne

- glutation

- parathormon

- kalcytonina

- glukagon

- insulina

- ACTH

- kininy - rozszerzają naczynia krwionośne

- angiotensyny I i II - obkurcza naczynia krwionośne, podnosi ciśnienie krwi

- enkafeliny i endorfiny - pentapeptydy, działanie przeciwbólowe

- oksytocyna - nanopeptyd, pobudza czynność szkurczową macicy

- wazopresyna - nanopeptyd, obkurcza naczynia krwionośne i podnosi ciśnienie tętnicze krwi

Zawartość poszczególnych frakcji białek osocza

a) albumina - 55% (42 mg/ml)

b) globuliny (α1, α2, β1, β2, γ) - 38%

c) fibrynogen - 6,5%

Czym jest euproteinemia?

Równowaga między poszczególnymi frakcjami białek w osoczu (normoproteinemia)

Do czego służy densytometria?

W bezpośredni sposób zapisuje gęstość optyczną prążków pochodzących z poszczególnej frakcji białka uzyskanej w elektroforetycznym rozkładzie osocza

Jakie badanie pozwala na oznaczenie zawartości danego białka w osoczu (np. α1-antytrypsyny)?

test immunoenzymatyczny ELISA

Czym jest α1-antytrypsyna (α1-AT, α1-antyproteinaza)?

główny składanik α1-globulin osocza, najważniejszy inhibitor proteaz serynowych w osoczu

Jaka mutacja wywołuje anemię sierpowatą?

Podstawienie polarnego glutaminianu przez niepolarną walinę w pozycji 6 podjednostki β hemoglobiny A (powstaje HbS). Z powodu substytucji HbS wolniej węduje w kierunku anody (brak ujemnie naładowanej reszty kwasu glutaminowego - jest ona mniej ujemnie naładowana niż HbA).

U noworodka dopóki posiada opdowiednią ilość HbF nie występują objawy (w HbF nie występuje łańcuch β, zamiast niego występuje γ - brak objawów).

występują epizody bólu (kryzy); erytrocyty żyją 10-15 dni

Jaka mutacja prowadzi do powstania hemoglobiny C?

Podstawienie polarnego glutaminianu przez polarną lizynę w pozycji 6 podjednostki β hemoglobiny A (powstaje HbC). Pacjencji z taka mutacją nie wymagają żadnego leczenia. Ruchliwość erytrocytów jest mniejsza niż HbS, a także HbA

Za co odpowiadają racemazy?

konwerują D- i L- izomery wolnych aminokwasów

Krzywa miareczkowania alaniny, co oznaczono punktem A i B?

regiony maksymalnego buforowania, w pH = 6 ładunek netto aminokwasu jest 0

W jakim pH odbywa się rozdział białek osocza?

W pH powyżej pI głównych białek - ich ładunek jest ujemny, a więc będą one wędrować do elektrody dodatniej, z szybkością zależną od ich całkowitego ładunku ujemnego

jak działają enzymy?

obniżają energię swobodną aktywacji; nie zmieiają stałej równowagi reakcji

ile aminokwasów przypada na jeden skręt α-helisy i jakie aminokwasy zaburzają jej strukturę?

3,6 aminokwasa; jest ona prawoskrętna; zaburza:

- prolina (ma sztywną drugorzędową grupę aminową; zawsze prowadzi do przerwania α-helisy)

- glicyna (atom wodoru zapewnia zbyt dużą elastyczność)

- glutaminian

- asparaginian i asparagina

- tryptofan

- walina

(*) Jaka substancja łączy się z aminokwasami i amoniakiem tworząc fioletowy związek?

ninhydryna

Czym są struktury naddrugorzędowe (motywy) i gdzie występują?

Budują one m.in. białka globularne i tworzą się przez łączenie elementów struktur drugorzędowych

Czym są domeny?

Zbudowane są one ze struktur naddrugorzędowych (motywów). W obrębie domen zachodzi fałdowanie łańcucha niezależne od fałdowania się innych domen. Są to wydzielone fragmenty pełniące w białku określone fuknkcje

Co odpowiada za przybranie struktury 3 rzędowej przez białko?

- białkowa izomeraza disulfidowa

- chaperony

Patogeneza chorby alzhaimera

W wyniku nieprawidłowego rozszczepiania z udziałem sekretaz białkowego prekursora amyloidu (białka transbłonowego, obecnego na powierzchni komórek mózgu) powstaje amyloid β (Aβ). Może on ulegać agregacji uzyskując konformację β-kartki i staje się on wówczas neurotoksyczny i odkłada sie w miąższu mózgu

* w chorobie Parkinsona amyloid powstaje z białka α-synukleiny

Z czego składa się hem?

Jest to kompleks protoporfiryny IX i żelaza (II). Żelazo zlokalizowane jest w centrum cząsteczki i tworzy cztery wiązania z atomami azotu pierścienia, a także dodatkowo może ono tworzyć dwa wiązania - jedno z łańcuchem bocznym histydyny, a drugie z atomem O2

Budowa mioglobiny

Zbudowana z pojedyńczego łańcucha polipeptydowego podobnego do podjednostki β hemoglobiny

80% jej łańcucha polipeptydowego tworzy 8 α-helis

aminokwasy nie polarne zlokalizowane wewnątrz, a polarne na zewnątrz

* przy grupie hemowej (sama grupa hemowa zlokalizowana jest w hydrofobowej kieszonce) zlokalizowane są dwie histydyny - jedna łączy się z atomem żelaza, a druga stabilizuje wiązanie żelaza z tlenem

Budowa hemoglobiny

4 łańcuchy polipeptydowe (dwa α i dwa β)

4 pierścienie hemowe z czterema Fe2+

Tetramer hemoglobiny tworzony jest przez dwa dimery αβ, zbudowane z dwóch łańcuchów (α i β połączone oddziaływaniami hydrofobowymi). Łańuchy w obrębie dimerów są ze sobą mocno związane. Zaś dwa dimery mogą sie względem siebie przemieszczać, co umożliwia istnienie formy T i R hemoglobiny

Forma T i R hemoglobiny

a) Forma T - odtlenowana hemoglobina o niskim powinowactwie do tlenu. Dimery są ze sobą mocno związane wiązaniami jonowymi

b) Forma R - w wyniku związania tlenu z Hb dochodzi do zerwania wiązań między dimerami, co umożliwia ich wzajemny ruch. Hemoglobina ta ma duże powinowactwo do tlenu

Jaki kształt ma krzywa dysocjacji tlenu dla mioglobiny?

Kształt hiperboli

Jaki kształt ma krzywa dysocjacji tlenu dla hemoglobiny?

Kształt sigmoidalny;

spowodowany jest tym, że po przyłączeniu 1 cząsteczki tlenu znacząco zwiększa sie powinowactwo hemoglobiny do związania kolejnych cząsteczek

Jakie są efektory allosteryczne wpływające na wiązanie O2 przez hemoglobinę?

- pO2 (tlen stabilizuje formę R hemoglobiny, zwiększa powinowactwo)

- pH (efekt Bohra - niskie pH - niskie powinowactwo; inna fiszka)

- pCO2 (obniża pH i obniża powinowactwo; stabilizuje formę T)

- dostępności 2,3-BPG (2,3-bisfosfoglicerynianiu); obniża on powinowactwo

Na czym polega efekt Bohra?

- na zmniejszeniu powinowactwa hemoglobiny do tlenu w warunkach obniżonego pH, wywołanego m.in. wzrostem stężenia CO2

- tlen jest łatwiej oddawany przez hemoglobinę

- zarówno H+ jak i CO2 stabilizują formę T hemoglobiny

Jaki jest mechanizm efektu Bohra?

Odtlenowana postać hemoglobiny posiada większe powinowactwo do jonów H+ niż oksyhemoglobina - m.in. łańcuchy boczne histydyny obecne przy niepolarnej kieszonce z żelazem w niższym pH ulegają uprotonowaniu i są zdolne do tworzenia wiązań jonowych, które stabilizują formę odtlenowaną hemoglobiny, co zmniejsza jej powinowactwo do tlenu

* Hemoglobina w związku z tym może działać jak bufor

Wpływ 2,3-BPG na powinowactwo hemoglobiny do tlenu

- zmniejsza on powinowactwo O2 do deoksyhemoglobiny, stabilizując formę T. Nie wiąże się jednak z oksyhemoglobiną.

- Przyłącza się on do hydrofobowej kieszonki tworzonej przez łańcuchy β w centrum tetrameru, gdzie tworzy wiązania jonowe z aminokwasami, co powoduje zwężenie kieszonki.

- w przewlekłej hipokcji (np. w wyniku POChP) stężenie 2,3-BGP w erytrocycie zwiększa się, co obniża powinowactwo do tlenu i umożliwia uwolnienie większej ilości O2 w naczyniach włosowatych

Przesuwa krzywą wiązania Hb w prawo

Hemoglobina płodowa - budowa i synteza w czasie ciąży

HbF to tetramer zbudowany z dwóch łancuchów α (takie same jak w hemoglobinie HbA), oraz dwóch łańcuchów γ.

W czasie ciąży:

a) pierwszy miesiąc --> synteza hemoglobiny w pęcherzyku żółtkowym - Hb Gower1, zbudowana z łańcuchów ζ i łańcuchów ϵ

b) w piątym tygodniu miejsce syntezy Hb przenosi się do wątroby, a następnie do szpiku i syntetyzowana jest hemoglobina płodowa HbF

c) Synteza HbA rozpoczyna się w szpiku kostnym około 8 miesiąca ciąży

HbF cechuje się większym niż HbA powinowactwem do tlenu ze względu na słabsze wiązanie 2,3-BPG.

Hemoglobina A1c (HbA1c)

Powstaje w wyniku nieeznymatycznej reakcji kondensacji z heksozą, najczęściej przyłączeniu ulega glukoz do grup aminowych N-końcowej waliny łańcucha β-globinowego.

glikacja --> proces patologiczny

norma

Jak powstaje methemoglobinemia?

W wyniku utlenienia Fe2+ do Fe3+ w hemoglobinie. Fe3+ nie może wiązać O2. Może powstać na skutek niedoboru reduktazy cytochromu b5 (redukatzy methemoglobinowej zależnej od NADH), która konweruje methemoglobinę (Fe3+) do hemoglobiny (Fe2+).

Objawami jest sinica, oraz brązowe zabarwienie krwi. W leczeniu stosuje się błękit metylenowy redukujący Fe3+ do Fe2+

β-talasemie

Synteza łańcucha β jest zaburzona na skutek mutacji punktowej, zaś synteza łańcucha α jest prawidłowa. Ze względu na brak łańcucha β nie możliwe jest stworzenie stabilnego tetrameru. Ponieważ łańcuchy β ulegają ekspresji dopiero w późnym okresie prenatalnym objawy występują po kilku miesiącach od urodzenia.

Ze względu na dwie kopie genu kodującego łancuch β w przypadku mutacji tylko w jednym genie występuje talasemia minor (łagodny przebieg choroby), a w przypadku mutacji w dwóch kopiach genu talasemia major (cieższy przebieg choroby)

α-talasemie

Synteza łańcucha α jest zaburzona na skutek delecji genu. Ze względu na 4 kopie genu kodującego hemoglobinę α występuje kilka poziomów talasemi, przy czym gdy mutacja występuje w 4 kopiach na raz dochodzi do śmierci płodu ze względu na brak łańuchów α do syntezy HbF; powstaje wtedy tzw. hemoglobina Bart γ4

mechanizm działania insuliny

zwiększa przepuszczalność błony komórkowej dla glukozy, aminkowasów, lipidów i K+

- aktywuje syntazę glikogenową, indukuje glukokinazę i fosfofruktokinazy

- stymuluje syntezę glikogenu i iałka

- hamuje lipolizę

inuslina - budowa

2 łańcuchy (A-21 aa i B-30aa) połączone dwoma mostkami disulfidowymi, dodatkowo łańcuch A stabilizowany jest jednym mostkiem disiarczkowym.

W czasie syntezy najpierw na RER powstaje preproinsulina z sekwencją sygnałową, następnie po odcięciu sekwencji sygnałowej w AG powstaje proinsulina, a następnie po odcięciu peptydu C powstaje insulina.

Bodźcem do jej uwalniania jest podniesiony poziom glukozy we krwi

Glukagon - budowa i działanie

1 łańcuch, 29aa; antagonista insuliny, wykazuje działanie lipolityczne

Bodziec do jego wydzielania przekazywany jest przez cyklazę adenylanową

jakie aminokwasy występują w palcach cynkowych?

Cysteina i Histydyna (CysHis)

zamek leucynowy

bezpośrednio nie wiąże się z DNA, występuje w białkach wiążących się z DNA

jaki enzym tworzy mostki disiarczkowe?

izomeraza disiarczkowa białek

jaki enzym zmienia konformację proliny?

peptydyloproilo-cis-trans izomeraza

Czym są chromoproteidy

zawierają barwny związak jako grupę prostetyczną

współczynnik Hilla dla:

a) Hemoglobiny

b) Mioglobiny

a) 2.8

b) 1

Jakie białko osocza odpowiada za transport tyroksyny i trójjodotyroniny, oraz do jakiej grupy należy?

transtyretyna; do grupy albumin

Jakie białko osocza odpowiada za transport kortyzolu i progesteronu?

transkortyna

Jakie białko osocza odpowiada za transport progesteronu, oraz związków lipofilnych, oraz do jakiej grupy należy?

kwaśna glikoprotiena, do α1-globulin

Do jakiej grupy białek osocza należy HDL i antytrypsyna?

do α1-globulin

Jakie białko osocza odpowiada za transport jonów miedzi, oraz do jakiej grupy należy?

ceruloplazmina, do α2-globulin

Jakie białko osocza odpowiada za wiązanie hemoglobiny?

hepatoglobina;

Hepatoglobina + hemoglobina w przeciwieństwie do wolnej hemoglobiny nie przenika przez barierę kłębuszkową - organizm nie traci żelaza (nie jest ono wydalane z moczem), a jest rozkładane w hepatocytach do ponowengo użycia

Jakie białko osocza odpowiada za wiązanie proteaz i transport jonów cynku?

makroglobulina

Do jakiej grupy białek osocza należy LDL?

do β-globulin