Biochemie 3 Vysoká škola zdravotnická, Praha Obor: Všeobecná sestra Porodní asistentka Zdravotnický záchranář Cholesterol - BodyLoveDiet Zkrotí chutě, vybudují svaly. Proč potřebujeme bílkoviny - iDNES.cz Lipidy •Lipidy jsou vedle sacharidů a bílkovin základními stavebními kameny živé hmoty. •Z chemického hlediska je to heterogenní skupina látek, kterou v živé přírodě spojuje jejich biologická úloha v organismu. •Původně byly jako lipidy označovány látky nerozpustné ve vodě a rozpustné v organických rozpouštědlech; jsou to estery MK (karboxyl.kys. + alkohol) •dnes je známo, že existují lipidy •nepolární (hydrofobní), např. estery cholesterolu, triacylglyceroly, které jsou ve vodě nerozpustné, a •polární (hydrofilní), např. gangliosidy, které jsou ve vodě rozpustné. •Slouží jako •zásobárna energie, izolátory, strukturní součásti membrán a prekurzory pro řadu důležitých sloučenin, které se účastní regulačních mechanismů. • 71. Lipidy •Se dělí na •1…………………………… •2…………………………… •Slouží jako •1…………………………………… •2…………………………………… •3…………………………………… •4…………………………………… Mastné kyseliny (MK) •MK jsou karboxylové kyseliny s lineárním řetězcem •jejich obecný vzorec je R-CO-OH, •schematické označení CN:p, kde CN je celkový počet atomů C v molekule a p počet dvojných vazeb. •U člověka mají MK prakticky vždy sudý počet atomů C (2 - 30) a počet dvojných vazeb může být 0 - 6. Podle jejich počtu rozlišujeme •nasycené (žádná dvojná vazba), •mononenasycené (1 dvojná vazba) a •vícenenasycené (polynenasycené; 2 - 6 dvojných vazeb) mastné kyseliny. •Dvojné vazby mají vždy tzv. pentadienové uspořádání, tj. mezi dvěma dvojnými vazbami jsou vždy 2 jednoduché (-C=C-C-C=C-). •Poloha první dvojné vazby od karboxylového konce se označuje symbolem Δx, od metylového konce symbolem n-x nebo vx. •Značení n-x je praktičtější, protože kyseliny stejné metabolické řady mají vždy stejnou hodnotu x, zatímco u značení Δ je x rozdílné a to v závislosti na počtu atomů C daných MK. •Přehled důležitých MK krevní plazmy je uveden v tabulce. • https://www.dtest.cz/data/images/80618.png Kyselina máselná Kyselina máselná CAS 107-92-6 | 800457 MK •Podle přítomnosti dvojné vazby •nasycené, •nenasycené. •Podle délky řetězce •mastné kyseliny s krátkým řetězcem (C4–C6); •mastné kyseliny se středně dlouhým řetězcem (C8–C10); •mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (C12–C18) → nejčastější výskyt u vyšších živočichů; •mastné kyseliny s velmi dlouhým řetězcem (> C18). •Podle struktury řetězce •lineární – většina, •rozvětvené – méně časté, např. kyselina isovalerová. •Podle toho, zda je lidské tělo umí syntetizovat, nebo je musí přijímat potravou •esenciální •neesenciální • https://www.wikiskripta.eu/w/Mastn%C3%A9_kyseliny 72.MK •Podle přítomnosti dvojné vazby •……………… •……………… •Podle délky řetězce •mastné kyseliny s ……………. řetězcem (C4–C6); •mastné kyseliny se ………………………..řetězcem (C8–C10); •mastné kyseliny s ……………… řetězcem (C12–C18) → nejčastější výskyt u vyšších živočichů; •mastné kyseliny s …………………řetězcem (> C18). •Podle struktury řetězce •……………….. – většina, •……………….. – méně časté, např. kyselina isovalerová. •Podle toho, zda je lidské tělo umí syntetizovat, nebo je musí přijímat potravou •……………….. •……………….. • https://www.wikiskripta.eu/w/Mastn%C3%A9_kyseliny Zapamatujte si z každé skupiny 3 MK • Monoenové nenasycené mastné kyseliny Polyenové mastné kyseliny 73. Které MK jste si zapamatovali? •………………………… •………………………… •………………………… • •………………………… •………………………… •………………………… • •………………………… •………………………… •………………………… Nasycené MK očet uhlíků Triviální název Systematický název C4 Máselná Butanová C6 Kapronová Hexanová C8 Kaprylová Oktanová C10 Kaprinová Dekanová C12 Laurová Dodekanová C14 Myristová Tetradekanová C16 Palmitová Hexadekanová C18 Stearová Oktadekanová C20 Arachová Eikosanová C22 Behenová Dokosanová C24 Lignocerová Tetrakosanová C26 Cerotová Hexakosanová https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/Palmitic_acid_shorthand_formula.PNG/350px -Palmitic_acid_shorthand_formula.PNG https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/35/Stearic_acid_shorthand_formula.PNG/350px- Stearic_acid_shorthand_formula.PNG Kyselina palmitová Kyselina stearová Veškeré živočišné tuky, např. máslo, sádlo, ghí, maso, vejce, uzeniny, sýry, smetana. Také kokosový, palmový a palmojádrový tuk. Cukrovinky, sladké pečivo, čokolády. 74. Uveďte 5 zdrojů mastných kyselin •……………………………….. •……………………………….. •……………………………….. •……………………………….. •……………………………….. Mononenasycené MK omega 7 a omega 9 •Rostlinné tuky •Rostlinné oleje •Semínka •Ořechy • • • •arašídy •pekanové, makadamové, lískové ořechy, mandle, pistácie •dýňová či slunečnicová semínka •avokádo •slunečnicový, řepkový, sezamový, olivový olej • Mezi atomy C je jedna dvojná vazba - snižují LDL a zvyšují HDL, - stabilizují glykémii a - zvyšují citlivost na inzulín WHO: 10-15% přijmu energie Polynenasycené MK jsou esenciální - nutné získávat z potravy •Omega 3 •Kyselina alfa-linolenová (ALA) •ve lněných a chia semínkách, řepkovém oleji a vlašských ořechách. •Kyselina eikosapentaenová (EPA) •mořské ryby, -losos, sleď, tuňák, sardinky. •protizánětlivé a kardioprotektivní účinky. •zlepšuje náladu a duševní zdraví. •Kyselina dokosahexaenová (DHA) •v mořských rybách •důležitá pro správný vývoj mozku, zraku a nervové soustavy. •vliv na kognitivní funkce, paměť a učení. • • • •Omega 6 •kyselina linolová (LA): slunečnicový, kukuřičný, dýňový, sojový, makový, pupalkový olej, ořechy vlašské, para, pekanové, mandle, pistácie. •V organismu se mění na kys. arachidonovou. •Z ní vznikají produkty chránící sliznici žaludku a zároveň se hodí pro správné srážení krve. •Nevýhodou kyseliny arachidonové je i tvorba některých prozánětlivých látek. •Důležitý je dostatečný příjem, nikoliv nadbytečný. Poměr omega 6 a omega 3 by měl být nižší než 5:1 https://www.brainmarket.cz/nase-novinky/proc-je-dulezite-mit-spravny-pomer-omega-3-a-6/ 75. Polynenasycené MK jsou esenciální - nutné získávat z potravy •Omega 3 •…………………………………………(ALA) •ve lněných a chia semínkách, řepkovém oleji a vlašských ořechách. •…………………………………………(EPA) •mořské ryby, -losos, sleď, tuňák, sardinky. •protizánětlivé a kardioprotektivní účinky. •zlepšuje náladu a duševní zdraví. •………………………………………….(DHA) •v mořských rybách •důležitá pro správný vývoj mozku, zraku a nervové soustavy. •vliv na kognitivní funkce, paměť a učení. • • • •Omega 6 •………………………(LA): slunečnicový, kukuřičný, dýňový, sojový, makový, pupalkový olej, ořechy vlašské, para, pekanové, mandle, pistácie. •V organismu se mění na …………………………………………… •Z ní vznikají produkty chránící sliznici žaludku a zároveň se hodí pro správné srážení krve. •Nevýhodou kyseliny arachidonové je i tvorba některých prozánětlivých látek. •Důležitý je dostatečný příjem, nikoliv nadbytečný. Poměr omega 6 a omega 3 by měl být nižší než 5:1 https://www.brainmarket.cz/nase-novinky/proc-je-dulezite-mit-spravny-pomer-omega-3-a-6/ 76. Uveďte •Doporučený poměr omega ž a omega 3 nenasycených MK •……………………………………………… • •Příklad mastné kyseliny •……………………………………………… • •Příklady zdrojů omega 3 MK •………………………………………….. •………………………………………….. •Příklady zdrojů omega 6 MK •……………………………………………. •……………………………………………. Transmastné kyseliny (TMK) •Nejhorší druh MK •KV riziko •Zvyšuje LDL cholesterol •Snižuje HDL cholesterol •Vznik při ztužování rostlinných tuků •hranolky •majonéza •sušenky •chipsy •fast food • 77. Transmastné kyseliny (TMK) •Nejhorší druh MK •KV riziko •……………….. LDL cholesterol •……………….. HDL cholesterol •Vznik při ztužování rostlinných tuků •hranolky •majonéza •sušenky •chipsy •fast food • Jednoduché lipidy •estery MK s jedno- nebo vícesytnými alkoholy (sytnost alkoholu je dána počtem OH- skupin alkoholu). Nejdůležitější jsou estery mastných kyselin s trojsytným alkoholem – glycerolem. Podle počtu esterifikovaných hydroxylových skupin jsou rozlišovány mono-, di- a triacylglyceroly. •Triacylglyceroly (TAG) jsou hlavní součástí pokrmových tuků a olejů, v lidském organismu jsou přítomny v krevním séru a jsou hlavní součástí tukové tkáně. Vedle nich jsou v séru přítomny ještě •estery mastných kyselin s cholesterolem, a dále neesterifikovaný cholesterol a neesterifikované mastné kyseliny. •Cholesterol patří mezi steroidy, je součástí membrán všech tělních buněk a prekurzorem steroidních hormonů, žlučových kyselin a vitaminu D. •Estery mastných kyselin s aminoalkoholem sfingosinem se nazývají ceramidy, u člověka jsou přítomny např. v mozkové tkáni. Mezi jednoduché lipidy dále řadíme vosky – estery mastných kyselin s alifatickými alkoholy, které se v lidském organismu nevyskytují. Co má v těle na starost cholesterol_infografika_cz 78. Jako roli má v těle cholesterol? •Popište podle obrázku •1. •2. •3. •4. •5. •6. • • Co má v těle na starost cholesterol_infografika_cz Složené lipidy •v molekule lipidu přítomna vedle MK a alkoholu ještě další složka (kyselina fosforečná, sacharidy, proteiny •Podle složky, která je součástí lipidu, se rozlišují různé typy složených lipidů (fosfolipidy, glykolipidy, lipoproteiny). •Fosfolipidy vznikají esterifikací OH- skupiny glycerolu na třetím atomu C (fosfoacylglyceroly) nebo OH- skupiny sfingosinu (sfingomyeliny) kyselinou fosforečnou. Ta je dále esterifikována ještě aminoalkoholy nebo aminokyselinami (fosfatidylcholin, fosfatidylethanolamin, fosfatidylserin). •Glykolipidy •obsahují ve své molekule sacharidovou složku, •u živočichů se jedná o galaktosu (živočišné glykolipidy jsou odvozeny od sfingosinu) •u rostlin o glukosu. •přenosem galaktosy na ceramid vzniká cerebrosid, •pokud vstoupí do molekuly více cukerných jednotek a kyselina neuraminová, vznikne gangliosid; oba jsou důležitou složkou nervových tkání i mozku (myelinové pochvy nervů). • 79. Složené lipidy •v molekule lipidu přítomna vedle …… a …………… ještě další složka (kyselina ……………….., ………………, ………………. •Podle složky, která je součástí lipidu, se rozlišují různé typy složených lipidů (fosfolipidy, glykolipidy, lipoproteiny). •F………. vznikají esterifikací OH- skupiny glycerolu na třetím atomu C (fosfoacylglyceroly) nebo OH- skupiny sfingosinu (sfingomyeliny) kyselinou fosforečnou. Ta je dále esterifikována ještě aminoalkoholy nebo aminokyselinami (fosfatidylcholin, fosfatidylethanolamin, fosfatidylserin). •G………. •obsahují ve své molekule sacharidovou složku, •u živočichů se jedná o galaktosu (živočišné glykolipidy jsou odvozeny od sfingosinu) •u rostlin o glukosu. •přenosem galaktosy na ceramid vzniká cerebrosid, •pokud vstoupí do molekuly více cukerných jednotek a kyselina neuraminová, vznikne g……….; oba jsou důležitou složkou nervových tkání i mozku (myelinové pochvy nervů). • Fosfolipidy •základním stavebním materiálem buněčných membrán všech buněk lidského těla •ovlivňují integritu buněčných membrán, čímž zabraňují pronikání škodlivých látek do buněk. •umožňují transport důležitých látek přes buněčnou membránu v obou směrech. •největší množství v krvi a nervové tkáni, ale fosfolipidy jsou přítomny všude. •v plicích: jsou zarovnány svými ocasy (hydrofobní) směrem k lumen alveolů a povrchové napětí je nepřímo úměrné jejich hustotě na jednotku plochy. Během inhalace, jak se bubliny roztahují, se molekuly fosfolipidů od sebe vzdalují a zvyšují povrchové napětí. Na druhé straně se během výdechu přibližují k sobě a snižují je. •Vhodný, promyšlený přísun fosfolipidů ve stravě přispívá ke snížení celkového cholesterolu a jeho LDL frakce. • Fosfolipidy Fosfolipidy •Arašídy, vlašské ořechy ; •vejce , zejména žloutky; •ryby a mořské plody ; •sójové boby ; •rostlinné oleje. • •Alkohol •ničí molekuly fosfolipidů •zvyšuje poměr cholesterolu k fosfolipidům v membránách nervových buněk – •To zhoršuje enzymatickou ochranu lipidů proti oxidaci a samotná membrána se stává tužší. •V případě jater vede snížení množství fosfolipidů v buněčných membránách k fibróze tohoto orgánu. 80. Fosfolipidy •základním stavebním materiálem všech lidského těla •ovlivňují integritu , čímž zabraňují pronikání škodlivých látek do •umožňují transport důležitých látek přes ↔. •největší množství v a nervové tkáni, ale fosfolipidy jsou přítomny všude. •v jsou zarovnány svými ocasy (hydrofobní) směrem k lumen a povrchové napětí je nepřímo úměrné jejich hustotě na jednotku plochy. Během inhalace, jak se bubliny roztahují, se molekuly fosfolipidů od sebe vzdalují a zvyšují povrchové napětí. Na druhé straně se během výdechu přibližují k sobě a snižují je. •Promyšlený přísun fosfolipidů ve stravě přispívá ke snížení celkového a jeho LDL frakce. • Fosfolipidy Untitled Fosfolipidy Untitled Fosfolipidy Cholesterol: 5 Truths to Know | Johns Hopkins Medicine Které lipoproteiny jsou pro organismus prospěšné? •Lipoproteiny jsou nejdůležitější transportní formou lipidů v krevní plazmě- lipidy v plazmě cirkulují ve formě lipoproteinů, které jsou rozpustné ve vodě •Hydrofobní lipidy – estery cholesterolu a TAG – jsou obklopeny polárními lipidy (převážně fosfatidylcholinem a sfingomyelinem), neesterifikovaným cholesterolem a specifickými proteiny, které se nazývají apolipoproteiny (apo). •Vznikne tak hydrofilní micelární komplex, který je rozpustný ve vodném prostředí plazmy, a umožňuje katalytické působení enzymů na fázovém rozhraní. •Lipoproteiny jsou převážně kulovitého tvaru a podle velikosti a hustoty je dělíme na jednotlivé třídy, jak ukazuje tabulka 4.2. • Frakce* ELFO+ (agarosa) Průměr (nm) Hustota (g/ml) Protein (%) Lipid (%) Zdroj CM start 90-1 000 < 0,95 1-2 98-99 střevo VLDL pre-beta 30-90 0,95 - 1,006 7-10 90-93 játra (střevo) IDL 25-30 1,006 - 1,019 11 89 z VLDL LDL beta 20-25 1,019 - 1,065 21 79 z VLDL LDL-I 27,5-26,0 1,025 - 1,034 LDL-II 26,0-25,5 1,034 - 1,044 LDL-III 25,5-24,2 1,038 - 1,050 LDL-IV 24,2-21,8 1,048 - 1,065 HDL alfa 7,5-20 1,065 - 1,210 játra, střevo, z VLDL, CM HDL2 10-20 1,065 - 1,125 33 67 HDL3 7,5-10 1,125 - 1,210 57 43 * CM – chylomikrony; VLDL – lipoproteiny o velmi nízké hustotě; IDL – lipoproteiny o střední hustotě; LDL - lipoproteiny o nízké hustotě; HDL – lipoproteiny o vysoké hustotě + ELFO – elektroforetická pohyblivost •Tuky obsažené v potravě (exogenní) jsou směsí lipidů, které jsou •z 90% tvořeny TAG, dále •volným i esterifikovaným cholesterolem a •fosfolipidy (převážně fosfatidylcholinem). •Trávení a vstřebávání lipidů probíhá především v tenkém střevě, kde se exogenní lipidy mísí s lipidy endogenního původu. •Při trávení se lipidy rozkládají na •glycerol a MK působením hydrolas (lipas), které hydrolyticky štěpí esterové vazby mezi glycerolem a mastnými kyselinami. •Vlastní vstřebávání lipidů je složitý proces, který kromě syntézy endogenních lipidů zahrnuje i distribuci MK resyntetizovaných lipidů krví do jater a jednotlivých tkání. • Trávicí soustava člověka – Wikipedie Jak se štěpí jednotlivé tuky ? •Triacylglyceroly se •začínají vstřebávat v žaludku, kde se mechanickým způsobem vytváří emulze lipidů, která je uvolňována do duodena. •V tenkém střevě se TAG štěpí pankreatickou lipasou (= lipolýza); tento enzym má největší afinitu k esterové vazbě na C1 a C3 glycerolu a působí jen na fázovém rozhraní tuk-voda. •Procesu se účastní i žlučové kyseliny, které napomáhají tvorbě micel a tak umožňují solubilizaci lipidů ve vodném prostředí střeva. •Střevní lipasa pak štěpí monoacylglyceroly na glycerol a volné mastné kyseliny. •Volné mastné kyseliny a mono- a diacylglyceroly mohou být vstřebány enterocyty, ve kterých probíhá reesterifikace na triacylglyceroly. •Ty jsou pak ve formě chylomiker transportovány lymfatickou cestou do krevního oběhu. Glycerol je uvolňován do krve a následně transportován do jater, kde dochází k jeho fosforylaci. •Volné mastné kyseliny mohou být též uvolněny do krevního oběhu, kde jsou transportovány prostřednictvím albuminu k potřebným buňkám (kosterní svalstvo, myokard), ve kterých slouží jako zdroj energie. Ta je získávána jejich odbouráváním při tzv. b-oxidaci. Trávicí soustava člověka – Wikipedie 81. Popište podle obrázku štěpení tuků •1. •2. •3. •4. •5. • • Trávicí soustava člověka – Wikipedie Lipidy •Důležitý zdroj energie •Výchozí materiál pro tvorbu •Signálních molekul (steroidy, prostaglandiny, kofaktory enzymů) •Součást (zejména fosfolipidy a cholesterol) •Tvorba žlučových kyselin • •Lipidy •TAG •Fosfolipidy •Volný cholesterol a cholesterolestery •Volné MK https://is.muni.cz/el/pharm/podzim2019/FDFPB_FAF/um/5_lipidy_1.pdf výborná ppt Fosfolipidy • jsou největší lipoproteinové částice s vysokým obsahem TAG. Tvoří se ve střevě v postprandiální fázi, na lačno jsou v enterocytech syntetizovány lipoproteiny VLDL (cca 10% celkové produkce, zbytek je syntetizován v játrech). V plazmě zdravých lidí se nevyskytují. •Lipoproteiny VLDL představují v organismu mobilní zásobu TAG. Proteinovou složkou je z 90% apo B48, ve stopách jsou obsaženy apo C a apo E. Působením enzymů lipoproteinové lipasy a lecitin:cholesterol acyltransferasy (LCAT) je částice VLDL metabolizována na IDL, která má méně TAG a apo C, více esterů cholesterolu a apo E (důležitý pro transport esterů cholesterolu mezi jednotlivými lipoproteinovými třídami). Lipoprotein IDL je v další fázi katabolizován na LDL za účasti jaterní (triglyceridové) lipasy a LCAT, který je konečným produktem metabolismu VLDL. •Lipoprotein LDL transportuje v plazmě přibližně 70% celkového cholesterolu, jeho hlavní proteinovou složkou je apo B100. Odbourávání LDL, a tím i regulace metabolismu cholesterolu, probíhá v periferních tkáních za účasti specifických LDL-receptorů. •Lipoproteiny HDL jsou syntetizovány převážně v jako primární HDL částice diskovitého tvaru. Dalším zdrojem jsou zbytky membrán a VLDL. Jejich hlavní funkcí je transport cholesterolu z periferních tkání zpět do , kde dochází k jeho eliminaci. Hlavní proteinovou složkou je apo AI. Lipoproteiny HDL nemají afinitu k LDL-receptorům. • •Pokud dojde v této složité metabolické kaskádě k poruše rovnováhy, hovoříme o tzv. dyslipidemii (dyslipoproteinemii), která představuje závažné metabolické onemocnění. • https://is.muni.cz/el/pharm/podzim2019/FDFPB_FAF/um/5_lipidy_1.pdf Lipoprotein Vectors & Illustrations for Free Download | Freepik •Cholesterol •v potravě je převážně ve volné formě, •esterifikovaný je ve střevě rychle štěpen pankreatickou cholesterolesterasou na volný cholesterol a volné MK. •Volný cholesterol se vstřebává do enterocytu , kde je opět z velké části esterifikován a stává se součástí chylomiker. •Fosfolipidy •v tenkém střevě hydrolyzovány působením pankreatické fosfolipasy A2, která odštěpuje mastnou kyselinu z C2 fosfolipidu za vzniku lysofosfolipidu. • Chylomicrons are associated with(a) Digestion of fats(b) Absorption of fats(c) Digestion of proteins (d) Absorption of proteins Esterifikace je reakce alkoholu a organické nebo anorganické kyslíkaté kyseliny, při které vzniká ester. Cholesterol a fosfolipidy Stanovení cholesterolu •Cholesterol je v plazmě/séru •ze 2/3 transportován jako součást LDL (aterogenní částice), •asi 1/3 je vázaná na HDL (neaterogenní částice). •Celkový cholesterol se v plazmě nachází ve dvou formách a to jako •cholesterol volný (FC) - 30% a •cholesterol esterifikovaný (CE) -70%. •Toto je nutné brát v úvahu při jeho stanovení. •Nejčastěji se používá spektrofotometrická enzymová metoda. •Princip metody: CE jsou cholesterolesterasou hydrolyzovány na FC a volnou MK, FC se dále oxiduje cholesteroloxidasou na cholest-4-en-3-on a peroxid vodíku, jehož koncentrace se po reakci s indikátorem stanovuje. • •Princip stanovení HDL-cholesterolu (HDL-C): lipoprotein HDL se od ostatních lipoproteinových částic separuje vysrážením lipoproteinů obsahujících apo B, další postup je stejný jako u celkového cholesterolu. • •Koncentrace LDL-cholesterolu (LDL-C) se obvykle určuje výpočtem podle Friedewaldovy rovnice: LDL –C (mmol/l) = celkový cholesterol - TAG*0,4537 - HDL-C • Které parametry patří do základního lipidového souboru? •Biochemická vyšetření lipidových parametrů plazmy/séra jsou zaměřená na stanovení rizikových faktorů rozvoje aterosklerózy a diagnostiku lipoproteinových poruch. Na základě stanovení koncentrací triacylglycerolů a cholesterolu klasifikujeme tři typy hyperlipoproteinémií: •hypercholesterolémie (izolované zvýšení celkového cholesterolu, převážně na vrub LDL) - stanovení koncentrace celkového cholesterolu (volný + esterifikovaný) •kombinovaná hyperlipidémie (současné zvýšení cholesterolu i TAG) •hypertriglyceridémie (izolované zvýšení TAG v kombinaci s normálním cholesterolem). •Pro posouzení rizika aterosklerózy se používá výpočet aterogenního indexu (AI), předvídá aterogenní riziko •hodnocení: nízké riziko < 0,11 •střední riziko: 0,11-0,21 •zvýšené riziko: > 0,21 •Před odběrem krve na analýzu lipidů •dodržet standardní podmínky •2 dny před odběrem nepít alkohol, který zvyšuje TAG. • 87. Které parametry patří do základního lipidového souboru? •B………. vyšetření lipidových parametrů plazmy/séra jsou zaměřená na stanovení rizikových faktorů rozvoje aterosklerózy a diagnostiku lipoproteinových poruch. Na základě stanovení koncentrací t…………… a ch………. klasifikujeme •3 typy hyperlipoproteinémií •h………………. izolované zvýšení celkového cholesterolu, převážně na vrub LDL) - stanovení koncentrace celkového cholesterolu (volný + esterifikovaný) •k……….. h…………. současné zvýšení cholesterolu i TAG •h………………. izolované zvýšení TAG v kombinaci s normálním cholesterolem. •Pro posouzení rizika aterosklerózy se používá výpočet a……….. i….. (AI), předvídá aterogenní riziko •hodnocení: nízké riziko < 0,11 •střední riziko: 0,11-0,21 •zvýšené riziko: > 0,21 •Před odběrem krve na analýzu lipidů •dodržet standardní podmínky •. dny před odběrem nepít alkohol, který zvyšuje TAG. • Základní používané testy lipidového souboru a orientační fyziologické rozmezí u dospělých osob • stanovení koncentrace TAG (0,68-1,69 mmol/l) • stanovení koncentrace C-cholesterolu (3,1-5,8 mmol/l) • stanovení koncentrace HDL-cholesterolu (1,1-2,3 mmol/l) • stanovení koncentrace LDL-cholesterolu (2,2-4,5 mmol/l) • •Doplňkové testy • stanovení koncentrace lipoproteinu a - Lp(a) • stanovení koncentrace Apo B (hlavní složka VLDL a LDL) • stanovení koncentrace Apo AI (hlavní složka HDL) • ELFO lipoproteinů (pouze pro dif. dg.) 82. Uveďte lipidové spektrum • název hodnota norma •1. •2. •3. •4. • • 82. Uveďte lipidové spektrum • název hodnota norma •1.TAG •2. celkový cholesterol •3. HDL •4. LDL • Hyperlipoproteinémie – metabolické onemocnění (dyslipidemie) •zvýšené koncentrace lipidů či lipoproteinů cirkulujících v plazmě •Zvýšená syntéza •Snížené odbourávání •Snížení některých molekul (HDL) •dochází k nadměrnému ukládání lipidů v cévních stěnách a tkáních. •V 60. letech minulého století formuloval Frederickson •5 typů hyperlipidemií, které charakterizoval obsahem jednotlivých lipidů a apolipoproteinů v séru a přítomností . Tyto tzv. Fredericksonovy typy I-V byly původně považovány za genotypy. •V průběhu času však bylo zjištěno, že některé typy mohou přecházet v jiné, ať už důsledkem příznivého působení léčby či naopak zhoršení choroby, a jedná se tedy jen o fenotypy. Familiární hypercholesterolemie (Fredericksonův typ II) •vrozená autozomálně dominantní choroba •zvýšené koncentrace cholesterolu a apolipoproteinu B •xantomatozní leze kůže a šlach, a •výskyt předčasné koronární aterosklerózy •z patofysiologického hlediska jde o poruchu funkce LDL-receptorů, spojené s rozvojem předčasné aterosklerózy. •u homozygotních osob dochází k problémům již ve velmi mladém věku. Familiární dysbetalipoproteinemie (Fredericksonův typ III) •je zřídka se vyskytující dědičné onemocnění, u kterého dochází •k hromadění atypického lipoproteinu „β-VLDL“, který má v gravitačním poli vlastnost VLDL, při ELFO se pohybuje v oblasti β. •Tyto VLDL částice mají vyšší poměr cholesterol/triacylglycerol než klasické VLDL. •V plazmě jsou zvýšené koncentrace cholesterolu i TAG. •Osoby s tímto postižením mají •vysoké riziko předčasné aterosklerózy, xantomy, často jsou obézní a mají porušenou glukózovou toleranci. •Asi polovina potomků těchto osob má hyperlipidemii a přibližně stejně zastoupený Fredericksonův typ III a IV. •Sekundární dysbetalipoproteinemie je často doprovodným příznakem např. u těžkého diabetu nebo hypothyreozy. •Poměrně dobře reaguje na hypolipidemickou léčbu, ale typ β-VLDL přetrvává i po snížení koncentrací lipidů na fyziologické hodnoty. • Familiární hypertriacylglycerolemie (Fredericksonův typ IV) •je dědičné autozomálně dominantní onemocnění, •charakteristické •zvýšenými koncentracemi plazmatických TAG a lipoproteinu VLDL, •a normální, nebo lehce zvýšenou koncentrací cholesterolu; •v plazmě nejsou přítomna •Z patofysiologického hlediska se jedná o zvýšenou tvorbu VLDL a/nebo jejich snížené odbourávání. Familiární kombinovaná hyperlipidemie (Fredericksonův typ V) •se projevuje zvýšenými plazmatickými koncentracemi cholesterolu i TAG •v důsledku zvýšené produkce a/nebo sníženého odbourávání VLDL, a přítomností •Koncentrace LDL a HDL cholesterolu jsou normální, event. mohou být i snížené. •Forma genetického přenosu není zcela jasná, znám je výskyt atypické izoformy apolipoproteinu E a zvýšená koncentrace apolipoproteinu C-III. •U tohoto onemocnění nejsou časté kardiovaskulární problémy v mladém věku. Familiární hyperalfalipoproteinemie • je vzácně se vyskytující porucha charakterizovaná vysokými (až dvojnásobnými) koncentracemi HDL-cholesterolu, díky které •bývá zvýšená koncentrace celkového cholesterolu při fyziologických či lehce snížených koncentracích cholesterolu LDL. •lipoprotein HDL má protektivní účinky na kardiovaskulární choroby, proto je u osob s touto poruchou snížený jejich výskyt. •genetický přenos je pravděpodobně autozomálně dominantní. 83. Jaké mají familiární hyperlipoproteinémie společné znaky ? •………………………………………………………. •………………………………………………………. •……………………………….……………………… •………………………………………………………. Sekundární hyperlipoproteinemie • zahrnují všechny typy familiárních a jsou doprovodným jevem některých onemocnění diabetes, hypothyreosa, Cushingova choroba, pankreatitida, jaterní onemocnění, nedostatečnost ledvin, nefrotický syndrom, dysgamaglobulinemie, akutní porfyrie glykogenosa. • •Mohou být též vyvolány některými léky kortikoidy, diuretika, hormonální antikoncepce i toxickými látkami alkohol, organofosfáty. • • 84. Co vyvolává sekundární hyperlipoproteinémii ? •1. •2. •3. •4. •5. •6. •7. •8. •9. •10. • • • • Hypolipoprotienémie •Velmi nízké koncentrace lipoproteinů znamenají, stejně tak jako vysoké, poruchy lipidového metabolismu s vážnými zdravotními následky. • •Kongenitální abetalipoproteinémie je vzácná autozomálně recesivně přenášená choroba, •charakterizovaná neschopností jater a střevní sliznice syntetizovat lipoproteiny obsahující apolipoprotein B. Chybí CM, VLDL, sníž. chol a TAG v séru •V postprandiální fázi tak •nejsou v plazmě přítomna chylomikra, •koncentrace TAG v enterocytech mohou být až 5x vyšší než za fyziologického stavu, vzhledem k jejich nedostatečnému odsunu do lymfy. •tato nedostatečnost má pravděpodobně za následek změny v metabolismu lipoproteinu HDL, který obsahuje (subfrakce HDL2) více lipidů při zachované celkové koncentraci. •koncentrace subfrakce HDL3 je výrazně snížena (až na 1/3 fyziologických hodnot). •Klinicky se tato porucha projevuje steatoreou, degenerativními neurologickými změnami a pigmentovou degenerací sítnice. • Kongenitální analfalipoproteinémie, zvaná též tangierská choroba •autozomálně recesivní, výskyt vzácný •velmi rychlý katabolismus HDL v lysozomech jater a ledvin a proto minimálními plazmatické koncentrace apolipoproteinu AI a AII, i změnou jejich poměru oproti zdravým osobám. •ostatní lipoproteiny jsou zvýšeny, v plazmě na lačno jsou přítomna chylomikra, lipoprotein LDL má méně cholesterolu a více triacylglycerolů než za fyziologického stavu. •Klinické příznaky jsou vedle zvětšených nažloutlých tonsil, hepatomegalie a hromadění esterů cholesterolu v rohovce, střevní mukóze, médii cév, thymu, kůži a periferních nervech. • •Familiární deficience apolipoproteinu C-II je třetí autozomálně recesivně přenášenou poruchou charakterizovanou vysokou hypertriacylglycerolémií a lipoproteinovým typem V. Klinicky je charakterizována ataky akutní pankreatitidy, které jsou mírnější u heterozygotů než homozygotů. • •Hypobetalipoproteinémie je přenášena autozomálně dominantně a její výskyt je rovněž vzácný. Charakterizuje ji neschopnost syntetizovat apolipoproteiny B. Plazmatická koncentrace LDL je významně snížena, koncentrace ostatních lipoproteinů se neliší od zdravých osob. Porucha nemá zvláštní klinické příznaky, zajímavý je nižší výskyt koronární srdeční choroby. • https://is.muni.cz/el/pharm/podzim2019/FDFPB_FAF/um/5_lipidy_1.pdf Ateroskleróza •Ateroskleróza a její komplikace patří vedle karcinomu k nejčastějším příčinám úmrtnosti ve vyspělých společnostech. •Zvýšené koncentrace lipidů a patol. omega index, mají za následek jejich prostup pod endotel o cévní stěny. •Usazené lipidy se formují do tzv. plaků, v jejichž okolí probíhá zánětlivý proces. •Na narušeném endotelu pak vznikají fibrinové tromby, jejichž důsledkem je zúžení tepen a kardiovaskulární onemocnění. •Ucpáním cév v srdečním svalu dochází k infarktu myokardu, v mozku k mozkové cévní příhodě………. •Na vznik kardiovaskulárních onemocnění má vliv řada rizikových faktorů, které jsou jednak primární, neovlivnitelné (věk, pohlaví genetická zátěž), jednak sekundární, ovlivnitelné (hypertenze, obezita, životní styl – kouření, fyzická aktivita, stravování). • Cholesterol a ateroskleróza — Stockový vektor Ateroskleróza » Medixa.org 85. Ateroskleróza •A………… a její komplikace patří vedle karcinomu k nejčastějším příčinám úmrtnosti ve vyspělých společnostech. •Zvýšené koncentrace lipidů a patol. O…. index, mají za následek jejich prostup pod endotel o cévní stěny. •Usazené lipidy se formují do tzv. p…., v jejichž okolí probíhá zánětlivý proces. •Na narušeném endotelu pak vznikají f…….. t….., jejichž důsledkem je z….. tepen a kardiovaskulární onemocnění. •Ucpáním cév v srdečním svalu dochází k infarktu myokardu, v mozku k mozkové cévní příhodě atd. •Na vznik kardiovaskulárních onemocnění má vliv řada r……… faktorů, které jsou jednak primární, n…………. (věk, pohlaví genetická zátěž), jednak sekundární, o……….. (hypertenze, obezita, životní styl – kouření, fyzická aktivita, stravování). • Cholesterol a ateroskleróza — Stockový vektor Ateroskleróza » Medixa.org 86. Jak se projeví ateroskleróza v orgánech •V srdci…………………………………………………………………………………………….. •V mozku………………………………………………………………….………………………. •V dolních končetinách……………………………..……………………………………… •V ledvinách……………………………………………………………………………………… •Ve střevě………………………………………………………………………………………….. Další poruchy lipidového metabolismu-deficity enzymů •Gaucherova choroba je způsobena akumulací glukocerebrosidu v důsledku nedostatečné aktivity β-glukocerebrosidasy. Akutní forma je provázená neuropatiemi a postihuje centrální nervový systém. •Niemann-Pickova choroba je způsobená nedostatkem aktivity sfingomyelinasy a má za následek hromadění sfingomyelinu. Akutní forma je provázená neuropatiemi, které ústí ve smrtelná psychomotorická poškození. •Krabbeho choroba je způsobena nedostatečnou aktivitou enzymu galaktocerebrosid-β-galaktosidasy, která má za následek hromadění galaktocerebrosidu. Postihuje centrální nervový systém a je smrtelná do šesti až dvanácti měsíců. •Metachromatická leukodystrofie je způsobena deficitem aktivity enzymu arylsulfatasy, jehož důsledkem je akumulace sulfoesterů cerebrosidů. Projevuje se progresivní paralýzou a mentálním chátráním. •Fabryho choroba je způsobena nedostatečnou aktivitou α-galaktosidasy A, dochází k akumulaci ceramidtrihexosidu v centrálním nervovém systému. Projevuje se především hypertenzí, srdečními potížemi, bolestmi končetin a zarudlými lézemi na pokožce. •GM2 gangliosidosa (Tay-Sachsova choroba) je způsobena akumulací GM2 gangliosidu v důsledku nedostatečné aktivity enzymu hexoaminidasy A. Projevuje se psychomotorickým chátráním a demencí v časných obdobích vývoje. •GM1 gangliosidosa je způsobena nedostatkem aktivity GM1 β-galaktosidasy a má za následek hromadění GM1 gangliosidů a galaktosu obsahujících oligosacharidů. •Fukosidosa je zapříčiněna nedostatečnou činností α-fukosidasy, důsledkem je hromadění sfingolipidů obsahujících fukosu a glykoproteinových fragmentů. Projevuje se častými infekcemi dýchacího traktu, progresivním psychomotorickým zaostáváním, zvětšením srdečního svalu a zbytnělou pokožkou, která sekretuje velká množství slaného potu. U jakých dg. jsou zvýšené TAG? •exogenní TAG jsou obsaženy převážně v chylomikronech, •endogenní převládají v částicích VLDL. •Zvýšená koncentrace TAG je rizikovým faktorem •aterosklerózy •DM •hypofunkce štítné žlázy •nefrotického sy •hepatopatie •TAG se stanovují v plazmě nebo séru enzymovou metodou. •Princip metody: působením lipoproteinové lipasy jsou TAG hydrolyzovány na glycerol a volné MK, glycerol je dále fosforylován na glycerol-3-fosfát, který lze stanovit např. optickým testem. • Stock ilustrace Hypotyreóza Lékařská Vektorová Ilustrace Izolovaná Na Infografice Bílého Pozadí – stáhnout obrázek nyní - iStock 87. U jakých dg. Jsou zvýšené TAG? •Doplňte onemocnění •1…………………………………………………………….. •2…………………………………………………………….. •3…………………………………………………………….. •4…………………………………………………………….. •5…………………………………………………………….. •6…………………………………………………………….. •7…………………………………………………………….. •8……………………………………………………………… Stock ilustrace Hypotyreóza Lékařská Vektorová Ilustrace Izolovaná Na Infografice Bílého Pozadí – stáhnout obrázek nyní - iStock Diabetická dyslipidémie •Je aterogenní: zvyšuje dodávku cholesterolu tkáním a zhoršuje reverzní transport cholesterolu •Je pro-diabetogenní: zhoršuje citlivost k inzulínu • •Inzulín •aktivuje lipolýzu •inhibuje oxidaci MK a ketogenezi a tvorbu TAG a VLDL v játrech (steatóza) •inhibuje hormon senzitivní lipázu •U DM tento účinek chybí, což se projevuje poruchou metabolismu TAG a CH při nadprodukci VLDL a LDL a zvýšení katabolismu HDL 88. Diabetická dyslipidémie •Je aterogenní: zvyšuje dodávku ch………. tkáním a zhoršuje reverzní transport cholesterolu •Je pro-diabetogenní: zhoršuje c…….. k inzulínu • •Inzulín •aktivuje lipolýzu •inhibuje oxidaci MK a ketogenezi a tvorbu TAG a VLDL v játrech (steatóza) •inhibuje hormon senzitivní lipázu •U DM tento účinek chybí, což se projevuje poruchou metabolismu TAG a CH při nadprodukci …. a … a zvýšení katabolismu … Bílkoviny Aminokyseliny •I když již bylo identifikováno více jak 250 různých AMK, na tvorbě proteinů se podílí pouze 20 tzv. proteinogenních AMK (někdy se uvádí počet 21, selenocystein jako 21. AMK). •V odborné literatuře se nejčastěji využívají třípísmenné zkratky AMK, tvořené převážně z prvních 3 písmen názvu. •Ke srovnání podobných sekvencí AMK v proteinech se pak spíše používají zkratky jednopísmenné. 89.Bílkoviny Aminokyseliny •I když již bylo identifikováno více jak … různých AMK, na tvorbě proteinů se podílí pouze .. tzv. proteinogenních AMK (někdy se uvádí počet .., selenocystein jako 21. AMK). •V odborné literatuře se nejčastěji využívají t………. zkratky AMK, tvořené převážně z prvních 3 písmen názvu. •Ke srovnání podobných sekvencí AMK v proteinech se pak spíše používají zkratky jednopísmenné. Aminokyseliny •Jelikož atom C je asymetrický tzn., že váže 4 různé substituenty (karboxylovou skupinu - COOH, aminoskupinu NH2, atom H a nějaký alifatický či aromatický zbytek - R) jsou AMK látky opticky aktivní (výjimkou je glycin) a dají se u nich rozlišovat dva izomery – L- a D- . Proteinogenní AMK jsou L-α-AMK . Některé AMK ve své molekule obsahují dva asymetrické atomy C (threonin, isoleucin). •Základní charakteristickou vlastností AMK je jejich schopnost působit jako kyselina i jako zásada – AMK jsou tedy amfolyty. •Náboj, který AMK nese, závisí na pH prostředí. Ve fyziologickém pH se všechny AMK vyskytují v podobě tzv. zwitteriontu jinak označovaného jako amfion neboli obojetný iont, což znamená, že obě funkční skupiny AMK jsou v iontové podobě a nesou tedy kladný i záporný náboj. https://cs.wikipedia.org/wiki/Aminokyselina • •Obě funkční skupiny se vzájemně ovlivňují – skupina COO- zvyšuje zásaditost aminoskupiny a skupina NH3+ zase pomáhá odpuzovat H+ ze skupiny COOH. • https://www.prf.upol.cz/fileadmin/userdata/PrF/katedry/biochemie/Dokumenty/Materialy_k_vyuce/KBC-BC HC_6_Identifikace_a_vlastnosti_aminokyselin.pdf Aminokyseliny (AMK) •Většinu AMK si lidský organismus dokáže sám syntetizovat z meziproduktů sacharidového metabolismu. •Některé AMK si však vyrobit neumí a je závislý na jejich příjmu potravou (v bílkovinách), tyto AMK se označují jako esenciální. Je jich 9. •V proteinech jsou AMK mezi sebou vázány tzv. peptidovou vazbou, která spojuje amino skupinu jedné (-NH2) a karboxylovou skupinu (-COOH) druhé AMK. Takto může vznikat libovolně dlouhý řetězec AMK na jehož N- konci se vyskytuje AMK s volnou amino skupinou a na C-konci AMK s volnou karboxylovou skupinou. •AMK v proteinech zapisujeme a pojmenováváme od N-konce k C-konci. •C-koncová AMK si ponechává svůj název, ostatní zamění koncové –in za –yl. Peptidová vazba https://www.galenus.cz/clanky/P/peptidova-vazba 90. Aminokyseliny (AMK) •Většinu AMK si lidský organismus dokáže sám syntetizovat z meziproduktů sacharidového metabolismu. •Některé AMK si však vyrobit neumí a je závislý na jejich příjmu potravou (v bílkovinách), tyto AMK se označují jako e……… Je jich . •V proteinech jsou AMK mezi sebou vázány tzv. p……… vazbou, která spojuje a…. skupinu jedné (-NH2) a k……….. skupinu (-COOH) druhé AMK. Takto může vznikat libovolně dlouhý řetězec AMK na jehož N- konci se vyskytuje AMK s v….. amino skupinou a na C-konci AMK s v….. karboxylovou skupinou. •AMK v proteinech zapisujeme a pojmenováváme od N-konce k C-konci. •C-koncová AMK si ponechává svůj název, ostatní zamění koncové –in za –yl. Peptidová vazba https://www.galenus.cz/clanky/P/peptidova-vazba Přehled aminokyselin Aminokyseliny. V této přednášce byly použity materiály z prezentací. Mgr. Mirky Rovenské, PhD Doc. RNDr. Jany Novotné, CSc. oběma srdečně děkuji - PDF Free Download PPT - Aminokyseliny PowerPoint Presentation, free download - ID:4776495 Metabolismus aminokyselin •AMK jsou •přijímány v potravě a to v proteinech, které jsou •peptidasami štěpeny na •oligopeptidy až •AMK a •poté ve střevě vstřebávány střevní sliznicí. •v krvi AMK vytvářejí část tělesné zásoby AMK – tzv. pool AMK, •krví jsou také přenášeny k cílovým tkáním, kde mohou být využity k syntéze plazmatických a intracelulárních proteinů. •při dostatku AMK dochází k jejich degradaci https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0a/Absorb_peptides.png/300px-Absorb_peptides .png Biochemie - vzdělávací portál, Přírodní látky https://www.vscht.cz/popularizace/doktorandi-pisou/antimikrobialni-peptidy 91. Metabolismus aminokyselin •AMK jsou •přijímány v potravě a to v p……… které jsou •p………. štěpeny na •o……….. až •… a •poté ve střevě v……….y střevní sliznicí. •v krvi AMK vytvářejí část tělesné zásoby AMK – tzv. p..l AMK, •krví jsou také přenášeny k cílovým tkáním, kde mohou být využity k s…… plazmatických a intracelulárních proteinů. •při dostatku AMK dochází k jejich d…….. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0a/Absorb_peptides.png/300px-Absorb_peptides .png Biochemie - vzdělávací portál, Přírodní látky https://www.vscht.cz/popularizace/doktorandi-pisou/antimikrobialni-peptidy Metabolismus aminokyselin •Degradace AMK může probíhat 4 různými způsoby, přičemž první 3 z nich využívají koenzymu pyridoxalfosfátu a tvoří s ním tzv. Schiffovu bázi •1. dekarboxylace (dochází k odštěpení CO2 za katalýzy dekarboxylasou a vzniku biogenních aminů- senzoricky aktivní látky, např. v sýrech) •2. transaminace (reakce aminokyseliny s ketokyselinou, kdy dojde k výměně amino- a keto- skupiny, reakce je katalyzována transaminasami), nevratná reakce •3. změna R - dehydratace •4. oxidační deaminace: dochází k odštěpení NH3 a oxidaci na ketokyselinu, vzniklý NH3 (čpavek) je odbouráván v tzv. močovinovém cyklu •Močovinový cyklus probíhá v v hepatocytech a to částečně v cytosolu a částečně v mitochondriích. •Konečným produktem je močovina, která je krví transportována do ledvin a •nakonec vylučována močí. • Amoniak. - ppt stáhnout 92. Metabolismus aminokyselin •Degradace ……………….. může probíhat 4 různými způsoby, přičemž první 3 z nich využívají koenzymu pyridoxalfosfátu a tvoří s ním tzv. Schiffovu bázi (obrázek 5.4): •1. ……………………. (dochází k odštěpení CO2 za katalýzy dekarboxylasou a vzniku biogenních aminů- senzoricky aktivní látky, např. v sýrech) •2. …………………………(reakce aminokyseliny s ketokyselinou, kdy dojde k výměně amino- a keto- skupiny, reakce je katalyzována transaminasami), nevratná reakce •3. změna R …………………………. •4. oxidační ……………………………….. (dochází k odštěpení NH3 a oxidaci na ketokyselinu, vzniklý NH3 (čpavek) je odbouráván v tzv. močovinovém cyklu) •Močovinový cyklus probíhá v v ………………….. a to částečně v cytosolu a částečně v …………………………. •Konečným produktem je …………………….., která je krví transportována do ……………. a •nakonec vylučována ………………….. • Amoniak. - ppt stáhnout Únor - ledviny (element voda) - KP clinic Máte čirou moč? Co může být její příčinou | Zdravestravovani.eu Nadměrné vylučování AMK močí se nazývá aminoacidurie • • •primární aminoacidurie je způsobena vrozenou metabolickou poruchou a •sekundární aminoacidurie, kterou způsobuje buďto onemocnění jater, nebo porucha funkce ledvinných tubulů. • •Viz tabulka ONEMOCNĚNÍ/ INCIDENCE PŘÍZNAKY PŘÍČINA Homocystinurie 1 : 200 000 homocystein v krvi, dislokace čočky, deformity kostí, skolióza, patologické zlomeniny, mentální retardace, tromboembolické komplikace porucha metabolismu methioninu – defekt enzymu cystathionin-β-syntasy Cystinurie 1 : 7000 – 1 : 20 000 tvorba ledvinových kamenů již v dětství, cystinové krystalky v moči defekt ledvinové tubulární reabsorpce - porucha transportu AMK – Cys, Lys, Arg Cystinóza 1 : 40 000 a) infantilní – těžká b) juvenilní c) c. dospělých postihuje různé orgány: játra, slezinu, ledviny, kostní dřeň, lymfatické uzliny a oční rohovku renální rachitida, trpasličí vzrůst, tubulární acidóza, hypokalemie a retinopatie postižení glomerulů s proteinurií a postupným selháním ledvin, retinopatie funkce ledvin není výrazně narušena, cystinové krystalky v rohovce, leukocytech a v kostní dřeni porucha transportu cystinu přes membránu lyzosomů - hromadění krystalků cystinu v makrofázích Fenylketonurie (hyperfenylalaninemie) 1 : 10 000 https://zdravi.euro.cz/clanky/fenylketonurie-dieta-a-dusledky/ hromadění fenylalaninu v krvi (snaha o metabolizaci přes fenylpyruvát) a jeho vylučování do moče; potíže s krmením, zvracení, opožděný vývoj, neléčená f. - těžké mentální postižení defekt v přeměně fenylalaninu na tyrosin - nedostatkem enzymu fenylalaninhydroxylasy Tyrosinemie I 1 : 100 000 vylučování 4-hydroxyfenylpyruvátu při normální dietě; tyrosin v krvi i moči, methionin a a-fetoprotein v krvi, poškození jater a ledvin deficit fumarylacetoacetáthydrolasy Tyrosinemie II (Tyrosinemie) tyrosin v moči i krvi; zánět a následné léze v oku a na kůži, někdy mentální retardace nedostatek jaterního enzymu tyrosinaminotransferasy Alkaptonurie 1 : 250 000 vylučování homogentisátu do moče; tmavnutí moče po vystavení vzduchu a slunečnímu záření, nebo po zalkalizování, později artritické změny defekt homogentisátoxidasy Leucinóza (Maple syrup urine disease) 1 : 200 000 sladká vůně moči, vylučování a-oxoderivátů AMK – Leu, Ile a Val močí, hypoglykemie, acidóza, letargie, ztráta chuti k jídlu a zvracení; není-li zjištěna včas, vede k těžkému poškození mozku a smrti; defekt dekarboxylasi (nefunguje přeměna a-oxokyselin na acylCoA) Okulokutánní albinismus typu I 1 : 10 000 typu II 1 : 60 000 úplná absence melaninu, projevující se na pokožce, na vlasech i na očích, dochází k postižení zraku syntetizováno malé množství melaninu, nedochází k postižení zraku nepřítomnost nebo nedostatek enzymu tyrosinasy, která přeměňuje tyrosin na melanin Jakou mají proteiny v organismu funkci? Protein, z řec. proteios, čes. prvotní, primární, hlavní •Polypeptidový řetězec bílkovin je složený ze 100 až 1000 proteinogenních AMK vzájemně spojených peptidovou vazbou •Spojením 2-10 či 11-100 AMK vznikají dipeptidy, tripeptidy, oligopeptidy a polypeptidy. •Proteiny se liší sekvencí – pořadím - AMK •V organismu peptidy vznikají štěpením bílkovin nebo syntézou z AMK. •Mezi peptidy patří •hormony (insulin, kortikotropin, endorfiny), •glutation (silný antioxidant) •některá ATB (antimikrobiální peptidy z jedu divokých včel) •cytostatika •jedy • 93. Jakou mají proteiny v organismu funkci? Protein, z řec. proteios, čes. prvotní, primární, hlavní •Polypeptidový řetězec bílkovin je složený ze 100 až 1000 proteinogenních AMK vzájemně spojených p………. v….. •Spojením 2-10 či 11-100 AMK vznikají dipeptidy, tripeptidy, oligopeptidy a polypeptidy. •Proteiny se liší sekvencí – pořadím - AMK •V organismu p…… vznikají š……m bílkovin nebo s……. z AMK. •Mezi peptidy patří •h…y (insulin, kortikotropin, endorfiny), •g…….n (silný antioxidant) •některá ATB (antimikrobiální peptidy z jedu divokých včel) •c………a •J..y • Protein vs. peptid •Nejednotnost hranice mezi peptidy a bílkovinami je dána tím, že dříve platilo: •do počtu 50 AMK se jedná o peptid, •při vyšším počtu pak o bílkovinu. •V současnosti je posuzována poměrná molekulová hmotnost (Mr), kdy do hodnoty Mr=10 000 jde o peptid, nad tuto hodnotu o bílkovinu. To odpovídá zhruba 100 AMK. https://cs.wikipedia.org/wiki/B%C3%ADlkovina https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/3D_protein.jpg/310px-3D_protein.jpg Rozdělení proteinů •Na rozdělení proteinů neexistuje žádný univerzální systém, můžeme je klasifikovat z několika hledisek. •Na základě rozpustnosti a tvaru •globulární - sféroproteiny (např. albumin, globuliny; jsou rozpustné ve vodě a svým tvarem se blíží kouli) a •fibrilární – skleroproteiny, které jsou ve vodě nerozpustné, mají vláknitou strukturu a v organismu plní podpůrnou a strukturní funkci (např. kolagen, keratin). •Podle složení •jednoduché (obsahují pouze AMK) •složené (obsahují i nebílkovinnou část - např. lipidy - lipoproteiny, sacharidy - glykoproteiny, nukleotidy - nukleoproteiny). •Z hlediska výskytu v organismu je lze rozdělit na •svalové, krevní (plazmatické) a mléčné. •Podle funkce, kterou v organismu zajišťují, je můžeme rozdělit na: •· enzymy - katalyzují biochemické reakce (podrobněji viz kapitola 7) •· strukturální proteiny – převážně fibrilární, plní podpůrné funkce, poskytují buněčnou nebo tělesnou oporu (kosti, šlachy a kůže - kolagen, vlasy a nehty – kreatin) •· transportní proteiny – přenos látek krevním oběhem nebo přes buněčnou membránu (albumin – bilirubin, mastné kyseliny; transferin – železo; lipoproteiny – cholesterol; hemoglobin – kyslík) •· kontraktilní proteiny- aktin a myosin, fibrilární, umožňují pohyb (kontrakci a relaxaci) svalů •· protilátky – imunoglobuliny, obrana proti infekci •· hormony – regulační funkce (insulin) • 94. Rozdělení proteinů •Na rozdělení proteinů neexistuje žádný univerzální systém, můžeme je klasifikovat z několika hledisek. •Na základě rozpustnosti a tvaru •g……… - sféroproteiny (např. albumin, globuliny; jsou r…….é v. v..ě a svým tvarem se blíží kouli) a •f……..í – skleroproteiny, které jsou ve v..ě n………é, mají vláknitou strukturu a v organismu plní podpůrnou a strukturní funkci (např. kolagen, keratin). •Podle složení •J……..é (obsahují pouze …) •S…..é (obsahují … i n………..u č..t - např. lipidy - lipoproteiny, sacharidy - glykoproteiny, nukleotidy - nukleoproteiny). •Z hlediska výskytu v organismu je lze rozdělit na •svalové, krevní (plazmatické) a mléčné. •Podle funkce, kterou v organismu zajišťují, je můžeme rozdělit na: •· e….y - katalyzují biochemické reakce (podrobněji viz kapitola 7) •· s……….í proteiny – převážně fibrilární, plní podpůrné funkce, poskytují buněčnou nebo tělesnou oporu (kosti, šlachy a kůže - kolagen, vlasy a nehty – kreatin) •· t………í proteiny – přenos látek krevním oběhem nebo přes buněčnou membránu (albumin – bilirubin, mastné kyseliny; transferin – železo; lipoproteiny – cholesterol; hemoglobin – kyslík) •· k……….í proteiny- aktin a myosin, fibrilární, umožňují pohyb (kontrakci a relaxaci) svalů •· p……..y – imunoglobuliny, obrana proti infekci •· h…..y – regulační funkce (insulin) • Struktura proteinů https://youtu.be/wvTv8TqWC48?si=BUyV3-s-0v3VezfK • •Primární struktura polypeptidového řetězce je •určena pořadím jednotlivých AMK •je geneticky kódovaná v DNA •ovlivňuje biologickou aktivitu (náhrada jediné AMK může snížit, nebo úplně odstranit biologickou aktivitu proteinu, čímž může být příčinou mnoha dědičných poruch). •Sekundární struktura •Je prostorové uspořádání řetězce AMK •vzniká tvorbou vodíkových můstků (mezi atomem kyslíku z –CO- skupiny a vodíku ze skupiny –NH-, případně –OH) a •zaujímá tvar α – šroubovice (v rámci stejné oblasti řetězce) nebo β – skládaného listu (mezi dvěma řetězci nebo z různých oblastí jednoho řetězce). •sekundární struktury velkých bílkovin jsou organizovány do domén, jejichž vzájemné vztahy popisuje •Terciární struktura •Je to energeticky nejvýhodnější konformace, která je udržovaná disulfidovými můstky, iontovými a hydrofobními interakcemi. •Bílkoviny tvořené dvěma nebo více polypeptidovými řetězci (podjednotkami) zaujímají •Kvartérní strukturu. •Proteiny tedy dělíme na primární, sekundární, terciární a kvartérní. 95. Struktura proteinů •Co může způsobit náhrada i jediné AMK v peptidovém řetězci? •………………………………………………………………………………………………….. • •Kde vznikají vodíkové můstky? •…………………………………………………………………………………………………… Štěpení proteinů https://youtu.be/vwlwtY4kuUQ?si=SPRW1JHL6ITM8mkg •Potravou přijaté proteiny jsou •v trávicím traktu postupně rozštěpeny proteolytickými enzymy – proteasami na molekuly peptidů, které jsou •dále hydrolyzovány působením aminopeptidas na jednotlivé aminokyseliny. •aminokyseliny můžou sloužit jako zdroj stavebních jednotek pro syntézu tělu vlastních proteinů -proteosyntézu, nebo jsou •degradovány a využity jako zdroj energie. •Endogenní proteiny (uvolněné do oběhu stárnutím buněk) jsou •opět štěpeny proteolytickými enzymy až na jednotlivé AMK, které jsou •dále využity pro novou proteosyntézu. •v krevním oběhu proto dochází ke změnám koncentrací některých proteinů v průběhu několika hodin nebo dnů. •Za fyziologických podmínek není většina proteinů vylučována močí. •Glomerulární filtrací se do moče dostávají pouze bílkoviny s molekulovou hmotností menší než 60 000 (např. amylasa). •Takto mohou do moče přecházet i určité fragmenty imunoglobulinů, které jsou produkovány u některých typů kostních nádorů a jejich nález má proto značný klinický význam. 96. Štěpení proteinů •Potravou přijaté proteiny jsou • …………………………………….…… •………………………………….……… •…………………………………….…… •…………………………………………. •Endogenní proteiny •…………………………….…………… •…………………………………………. • •Jaké bílkoviny se vylučují do moči?.................................... Biochemie - vzdělávací portál, Traveni http://www.studiumbiochemie.cz/travicisoustava.html Které bílkoviny patří mezi reaktanty akutní fáze? •V se v různých koncentracích vyskytuje celá řada s rozličnou funkcí, většina z nich je syntetizována v • •Specifickou skupinu tvoří tzv. reaktanty akutní fáze zánětu, •což jsou proteiny měnící svoji koncentraci v odpovědi na akutní zánět nebo u nekróz tkáně. Podle toho jestli jejich koncentrace klesají či stoupají, rozlišujeme tzv. negativní respektive pozitivní reaktanty akutní fáze. •K negativním reaktantům se řadí albumin, prealbumin a transferin a •k pozitivním reaktantům C-reaktivní protein, α1-antitrypsin, fibrinogen, haptoglobin a ceruloplasmin. •Další významnou skupinou proteinů jsou imunoglobuliny (Ig) – protilátky, které jsou produkovány B-lymfocyty a přímo se účastní imunitní odpovědi (humorální imunita). Imunoglobuliny lze rozdělit do pěti tříd: IgG, IgA, IgM, IgD a IgE. Přehled klinicky významných plazmatických proteinů a příčiny změn jejich koncentrací ukazuje tabulka https://youtu.be/x-UpE_2KVtg?si=OntXESivmiGONIPI Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth 97. Které bílkoviny patří mezi reaktanty akutní fáze? •V krevní plazmě se v různých koncentracích vyskytuje celá řada proteinů s rozličnou funkcí, většina z nich je syntetizována v • •Specifickou skupinu proteinů tvoří tzv. reaktanty akutní fáze zánětu, •což jsou proteiny měnící svoji koncentraci v odpovědi na akutní zánět nebo u nekróz tkáně. Podle toho jestli jejich koncentrace klesají či stoupají, rozlišujeme tzv. negativní respektive pozitivní reaktanty akutní fáze. •K negativním reaktantům se řadí a…………….., p…………………….. , t…………….. •k pozitivním reaktantům C………………………., α1………………………, f………………………., h……………………… a c……………………………….. •Další významnou skupinou proteinů jsou imunoglobuliny (Ig) – protilátky, které jsou produkovány B-lymfocyty a přímo se účastní imunitní odpovědi (humorální imunita). Imunoglobuliny lze rozdělit do pěti tříd: IgG, IgA, IgM, IgD a IgE. Přehled klinicky významných plazmatických proteinů a příčiny změn jejich koncentrací ukazuje tabulka https://youtu.be/x-UpE_2KVtg?si=OntXESivmiGONIPI Protein Funkce Snížené hodnoty Zvýšené hodnoty Prealbumin transport hormonů štítné žlázy malnutrice akutní fáze zánětu jaterní poruchy maligní tumory ztráty bílkovin chronické infekce močových cest Albumin nejvýznamnější transportní protein, udržení onkotického tlaku, proteinová rezerva organismu akutní fáze zánětu jaterní léze nekrózy tkání maligní tumory ztráty bílkovin malnutrice dehydratace průjmy α1-antitrypsin (α1-inhibitor proteas) inhibitor serinových proteas (např. elastasa) plicní choroby těžké jaterní poškození nefrotický syndrom malnutrice kachexie vrozená deficience - onemocnění plic (emfyzém) a jater (cirhóza) akutní a chronické záněty maligní tumory nekrózy hematologické abnormality pobyt ve znečištěném ovzduší gravidita α1-kyselý glykoprotein (orosomukoid) inaktivace progesteronu, ovlivňuje farmakokinetiku bazických farmak jaterní poškození akutní renální poškození malnutrice kachexie perorální antikoncepce akutní a chronické záněty maligní tumory kolagenózy stresový syndrom Haptoglobin vychytává volný hemoglobin a transportuje ho do retikuloendoteliálního systému k odbourání jaterní onemocnění hemolytické anémie akutní záněty maligní tumory infarkt myokardu Ceruloplasmin vazba a přenos mědi (váže až 90 % mědi v séru), oxidasová aktivita (polyaminové a polyfenolové substráty) Wilsonova choroba podvýživa hepatitida syndrom ztráty bílkovin akutní a chronické záněty maligní tumory gravidita hormonální antikoncepce Transferin transport a vychytávání volného železa nemoci ledvin maligní tumory akutní a chronické záněty pokročilé jaterní poruchy anémie - nedostatek železa infekční hepatitida (časná fáze) gravidita Fibrinogen součást koagulační kaskády, prekurzor fibrinu disseminované nitrožilní srážení krve zánět C-reaktivní protein aktivace komplementu není známa akutní zánět (bakteriální) maligní tumory nekrózy IgG pozdní protilátky chronický zánět IgA protilátky slizniční imunity záněty sliznic a jater IgM časné protilátky akutní zánět 98. Co zvyšuje/snižuje v plazmě? •odbourávání buněk …………………..…………. •snížená syntéza nebo zvýšené ztráty močí……………………. • •Proto někdy z diagnostického hlediska stačí průkaz přítomnosti ve vzorku, jindy je nutné stanovit koncentraci k čemuž v klinické biochemii slouží celá řada technik od nespecifických testů až po speciální specifické metody. Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth 98. Co zvyšuje/snižuje v plazmě? •odbourávání buněk proteiny zvyšuje •snížená syntéza nebo zvýšené ztráty močí proteiny snižuje • •Proto někdy pro dg. stačí průkaz přítomnosti ve vzorku, jindy je nutné stanovit koncentraci Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth K čemu slouží ELFO? •Fyziologická koncentrace celkových plazmatických je 65-85 g/l, •↑: dehydratace, intenzivní cvičení, infekce, nádory •↓ GIT nádory, onemocnění jater, podvýživa •Jednou ze základních technik diagnostiky proteinů je elektroforéza, při které se dělí na 5 frakcí (zón) podle pohyblivosti v elektrickém poli na: •1) albumin – relativní zastoupení: 52–68 % •2) α1 – globuliny – relativní zastoupení: 2,4–4,4 % •3) α2 – globuliny – relativní zastoupení: 6,1–10,1 % •4) β - globuliny – relativní zastoupení: 8,0–14,5 % •5) γ- globuliny – relativní zastoupení: 10,0–21,0 %. •Určitá změna elektroforetických frakcí souvisí s daným patologickým stavem např. •↓ frakce albuminu: nefrotický sy •↑ g- globuliny: infekce, záněty •Fyziologické koncentrace nejvýznamnějších proteinů v plazmě, metody jejich stanovení a příslušnost k elektroforetické frakci jsou v tabulce. • Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth 99.K čemu slouží ELFO? •Fyziologická koncentrace celkových plazmatických je …….. g/l, •↑: dehydratace, intenzivní cvičení, infekce, nádory •↓ GIT nádory, onemocnění jater, podvýživa •Jednou ze základních technik diagnostiky proteinů je elektroforéza, při které se dělí na . frakcí (zón) podle pohyblivosti v elektrickém poli na: •1) ……. – relativní zastoupení: 52–68 % •2) ………………..– relativní zastoupení: 2,4–4,4 % •3) ………………..– relativní zastoupení: 6,1–10,1 % •4) ………………..– relativní zastoupení: 8,0–14,5 % •5) ………………..– relativní zastoupení: 10,0–21,0 %. •Určitá změna elektroforetických frakcí souvisí s daným patologickým stavem např. •↓ frakce albuminu: nefrotický sy •↑ g- globuliny: infekce, záněty •Fyziologické koncentrace nejvýznamnějších proteinů v plazmě, metody jejich stanovení a příslušnost k elektroforetické frakci jsou v tabulce. • Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth 100. Spojte frakce ELFO s % zastoupením •Frakce ELFO •albumin •α1 – globuliny •α2 – globuliny •β - globuliny •γ- globuliny •Hodnoty v % •8,0–14,5 •6,1–10,1 •10,0–21,0 •52–68 •2,4–4,4 100. Spojte frakce ELFO s % zastoupením •Frakce ELFO •albumin •α1 – globuliny •α2 – globuliny •β - globuliny •γ- globuliny •Hodnoty v % •8,0–14,5 •6,1–10,1 •10,0–21,0 •52–68 •2,4–4,4 Rerenční hodnoty jednotlivých elektroforetických frakcí Název frakce Hodnoty v relativních % Hodnoty v g/l Albumin 55–69 35–44 α1 1,5–4 1–3 α2 8–13 5–8 β 7–15 4–10 γ 9–18 5–12 https://www.wikiskripta.eu/sites/www.wikiskripta.eu/images/3/3c/Elektrofor%C3%A9za.jpg Protein Fyziologické rozmezí v plazmě [g/l] Metoda stanovení Elektroforetická frakce prealbumin 0,2–0,4 nefelometrie prealbumin albumin sérum 35–53 moč < 10mg/l likvor 120-300mg/l fotometrie albumin a1-antitrypsin (a1-inhibitor proteas) 0,9–2,0 nefelometrie a1 - globuliny a1-kyselý glykoprotein (orosomukoid) 0,5–1,2 nefelometrie haptoglobin 0,3–2,0 nefelometrie a2 - globuliny ceruloplasmin 0,2–0,6 nefelometrie transferin 2,0–3,6 imunoturbidimetrie b - globuliny fibrinogen 2–4 koagulačně C-reaktivní protein < 7 mg/l turbidimetrie g- globuliny IgG 7,0–16,0 imunoturbidimetrie IgA 0,7–4,0 imunoturbidimetrie IgM 0,4–2,3 imunoturbidimetrie ELFO princip metody •Elektroforéza (ELFO) je založena na pohybu nabitých částic v elektrickém poli. Proteiny se pohybují směrem k anodě. •Stanovované látky musí mít charakter iontů nebo amfolytů. Bílkoviny patří mezi amfolyty, které mohou nabývat kladného i záporného náboje v závislosti na pH pufru, při kterém elektroforéza probíhá. •Je-li směs nabitých částic vystavena působení elektrického pole, začnou se molekuly látek pohybovat. •Pohyblivost bílkovin je ovlivněna těmito faktory: •charakterem dělené látky (velikost náboje, tvar a velikost molekul, relativní molekulová hmotnost); •vlastnostmi prostředí, ve kterém dělení probíhá (hodnota pH, iontová síla, napětí, proud). • https://www.wikiskripta.eu/w/Elektrofor%C3%A9za_b%C3%ADlkovin_v_s%C3%A9ru 101. ELFO princip metody •Na jakém principu je založena Elektroforéza (ELFO) •………………………………………………………………………… •Jakým směrem se pohybují proteiny ? •………………………………………………………………………… •Jaký charakter musí mír stanovované látky? •………………………………………………………………………….. •Za jakých okolností se začnou nabité částice pohybovat? •…………………………………………………………………………… •Čím je ovlivněna pohyblivost bílkovin •………………………………………………………………………………………………………………………………… •………………………………………………………………………………………………………………………………… • https://www.wikiskripta.eu/w/Elektrofor%C3%A9za_b%C3%ADlkovin_v_s%C3%A9ru ELFO •V klinicko-biochemické praxi se nejčastěji setkáváme s elektroforézou na acetátcelulózových foliích nebo na agarózovém gelu. •Molekuly se tedy dělí především podle svého náboje. • ELFO provedení •Kapka séra je přidána na sklíčko s elektroforetickým agarózovým gelem •rozprostřena po „startovní čáře“, kolmo na směr budoucího elektrického pole. •poté je vystavena účinkům elektrického pole v elektroforetické vaně. •vlivem elektrického pole začínají proteiny migrovat v agarózovém gelu. https://youtu.be/NL1usCc0n38?si=9iduTn8n6HIoH1m5 •https://youtu.be/GUXKQBknYQo?si=ZgQnyJUa7VaJdCQA (názorné) •https://youtu.be/ZDZUAleWX78?si=TU9__qwBfggVyE86 (komiks) • •Po uplynutí určité doby (např. 30 minut při napětí 120 V) se bílkoviny v gelu denaturují („fixují“), zpravidla působením alkoholů (metanolu) a kyselin (kyseliny octové). Tím se zabrání jejich difuzi nebo vymytí z gelu v dalších krocích. •Poté se bílkoviny obarví vhodným organickým barvivem (např. amidočerní). •Poloha jednotlivých frakcí a koncentrace bílkovin v nich se poté hodnotí pomocí denzitometrie. https://www.wikiskripta.eu/w/Elektrofor%C3%A9za_b%C3%ADlkovin_v_s%C3%A9ru 102. ELFO provedení •Kapka séra je přidána na sklíčko s elektroforetickým a……… g….. •rozprostřena po „startovní čáře“, kolmo na směr budoucího elektrického pole. •poté je vystavena účinkům e……….. p… v elektroforetické vaně. •vlivem elektrického pole začínají proteiny m……. v agarózovém gelu. https://youtu.be/NL1usCc0n38?si=9iduTn8n6HIoH1m5 •https://youtu.be/GUXKQBknYQo?si=ZgQnyJUa7VaJdCQA (názorné) •https://youtu.be/ZDZUAleWX78?si=TU9__qwBfggVyE86 (komiks) • •Po uplynutí určité doby (např. 30 minut při napětí 120 V) se bílkoviny v gelu d……… („fixují“), zpravidla působením alkoholů (metanolu) a kyselin (kyseliny octové). Tím se zabrání jejich difuzi nebo vymytí z gelu v dalších krocích. •Poté se bílkoviny o….. vhodným organickým barvivem (např. amidočerní). •Poloha jednotlivých frakcí a koncentrace bílkovin v nich se poté hodnotí pomocí denzitometrie. https://www.wikiskripta.eu/w/Elektrofor%C3%A9za_b%C3%ADlkovin_v_s%C3%A9ru ELFO u patologických stavů •https://www.wikiskripta.eu/w/Elektrofor%C3%A9za_b%C3%ADlkovin_v_s%C3%A9ru • 103. Vysvětlete, jaké změny ELFO nastanou u •1. akutních inf. onemocnění…………………………………………………………… •2.chronického zánětu…………………………………………………………………….. •3. chronické RA aktivní………………………………………………………….……….. •4.chronického onemocnění jater……………………………………………………. •5.nefrotického syndromu……………………………………………………………….. •6.myelomu……………………………………………………………………………………… 103. Vysvětlete, jaké změny ELFO nastanou u •1. akutních inf. onemocnění ↓Al ↑ α1 ↑ α2 •2.chronického zánětu ↓/N Al ↑ γ •3. chronické RA aktivní ↓Al ↑ α1 ↑ α2 ↑ γ •4.chronického onemocnění jater ↓Al ↓ α1 ↓ α2 ↓ β ↓ γ 5.nefrotického syndromu ↓Al ↑ α2 ↑ β ↓/N γ •6.myelomu ↓Al ↓ α1 ↓ α2 ↑ β ↑ γ Pro jaké stavy je typická urie? •Pro posouzení většiny klinických stavů stačí průkaz přítomnosti v •Stanovení koncentrace určitého se provádí ve sbírané moči. •Fyziologická koncentrace v moči je 0,15 g/24 hodin •K proteinurii může docházet u •poškození ledvin - způsobena především zvýšeným vylučováním albuminu (albuminurie). •mnohočetného myelomu •hypertonie •DM - dochází ke zvýšeným ztrátám albuminu v kapilárních cévách tzv. mikroalbuminurii, která je ukazatelem cévního poškození (diabetická nefropatie a retinopatie). •Nízká koncentrace nemá klinický význam. • Axon: MGUS, mnohočetný myelom Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Diabetes • TissuPath 104. Pro jaké stavy je typická urie? •Pro posouzení většiny klinických stavů stačí průkaz přítomnosti v •Stanovení koncentrace určitého se provádí ve sbírané moči. •Fyziologická koncentrace v moči je ……………….. hodin •K proteinurii může docházet u •poškození ……………… - způsobena především zvýšeným vylučováním albuminu (albuminurie). •…………………………………… •…………………………. •.. - dochází ke zvýšeným ztrátám albuminu v kapilárních cévách tzv. m…………..i, která je ukazatelem cévního poškození (d……..á n………e a r………e). •Nízká koncentrace nemá klinický význam. • Axon: MGUS, mnohočetný myelom Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Researchers study protein ancestors to understand their role in growth Diabetes • TissuPath K čemu slouží enzymy? https://youtu.be/yk14dOOvwMk?si=kPRIT2ohiCqGBry- https://www.youtube.com/watch?v=ozdO1mLXBQE •Enzymy jsou součástí všech živých systémů a slouží v nich jako biokatalyzátory urychlující chemické reakce. •Při enzymatických reakcích se substrát (nebo několik substrátů) přeměňuje na produkt. •Enzymy jsou •druhově (každý biologický druh má své vlastní enzymy), •účinkově (každá biochemická reakce má svůj enzym a •substrátově specifické (každý substrát má svůj enzym). •Předností enzymů jako katalyzátorů biochemických reakcí je jejich schopnost fungovat při nízké reakční teplotě (20–40 °C) a možnost snadné regulace jejich účinku a to i na několika úrovních. •Podle místa působení můžeme enzymy rozdělit na intracelulární a extracelulární. •Většina enzymů působí uvnitř buňky, ve které vznikly; •extracelulární enzymy jsou z buněk vylučovány do tělních tekutin (krev, trávicí šťávy). http://www.studiumbiochemie.cz/prirodni_latky_enzymy.html 105. K čemu slouží enzymy? •…………… jsou součástí všech živých systémů a slouží v nich jako b………………….y urychlující chemické reakce. •Při enzymatických reakcích se ……………………………….. přeměňuje na produkt. •……………. jsou •druhově (každý biologický druh má své vlastní ………….), •účinkově (každá biochemická reakce má svůj ............ a •substrátově specifické (každý …………. má svůj …………….). •Předností …………… jako katalyzátorů biochemických reakcí je jejich schopnost fungovat při nízké reakční teplotě (20–40 °C) a možnost snadné regulace jejich účinku a to i na několika úrovních. •Podle místa působení můžeme …………. rozdělit na intracelulární a extracelulární. •Většina …………………… působí uvnitř buňky, ve které vznikly; •Extracelulární .............. jsou z buněk vylučovány do tělních tekutin (krev, trávicí šťávy). http://www.studiumbiochemie.cz/prirodni_latky_enzymy.html Enzymy •bílkovinná část enzymu se nazývá apoenzym •nebílkovinná část enzymu je kofaktor. •Kofaktorem může být anorganická látka (kovový iont, •např. Zn2+, Fe2+, Cu2+, Mg2+), enzym se nazývá metaloenzym •organická sloučenina – enzym se nazývá koenzym •obě složky najednou •Kofaktory mohou být •integrální součástí enzymu (stálá vazba, takto vázané koenzymy se nazývají prostetické skupiny) nebo •na enzym vázány volně (přechodná vazba). •Komplex apoenzymu a kofaktoru tvoří katalyticky aktivní holoenzym. •Oblast enzymu, kde dochází k vazbě substrátu, se nazývá aktivní místo enzymu. •V aktivním místě se rozlišují skupiny odpovědné za vazbu substrátu (vazebné místo) a skupiny odpovědné za vlastní chemickou přeměnu (katalytické skupiny, katalytické místo). •Prostorové uspořádání (konformace) aktivního místa určuje substrátovou specifitu – aktivní místo musí svým tvarem přesně odpovídat tvaru molekuly substrátu. Biochemie - vzdělávací portál, Přírodní látky 106. Enzymy •Nakreslete obrázek z předchozího snímku • • • •Které 3 složky budou na obrázku ? •……………………………………. •……………………………………. •……………………………………. Názvosloví enzymů •Celá řada enzymů má triviální název, zakončený koncovkou –in (např. ptyalin, pepsin, trypsin, erepsin). •Systematický název enzymu je tvořen označením substrátu, názvu katalyzované reakce a zakončením –asa (např. laktát-dehydrogen- asa). •Podle typu katalyzované reakce rozdělujeme enzymy celkem do šesti tříd: •oxidoreduktasy – katalyzují oxidoredukční reakce (přenos el., H+ nebo O2) •transferasy – katalyzují přenos skupin atomů •hydrolasy – katalyzují hydrolytické štěpení vazeb •lyasy - katalyzují nehydrolytické štěpení vazeb •isomerasy – katalyzují isomerační reakce •ligasy – katalyzují tvorbu vazeb spojených se spotřebou energie (např. za současného rozkladu ATP) •Každému enzymu je přiřazen speciální EC (Enzyme Commission) kód podle International Union of Biochemistry (IUB). 1g Enzym pektináza | Refraktometr-eshop.cz Oxidoreduktázy •katalyzují oxidoredukční reakce (tj. přenos elektronů, protonů nebo reakce s kyslíkem). •např. alkoholdehydrogenasa (ADH) katalyzuje přeměnu ethanolu na acetaldehyd a •laktátdehydrogenasa (LDH), která katalyzuje přeměnu pyruvátu na laktát (LDH nespecifický marker rozpadu buněk) •http://www.studiumbiochemie.cz/prirodni_latky_enzymy.html • • https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/Cori_Cycle.SVG/1024px-Cori_Cycle.SVG.png https://www.wikiskripta.eu/w/Lakt%C3%A1t#/media/Soubor:Cori_Cycle.SVG Transferázy •katalyzují přenos skupin atomů •Např. aminotransferasa nebo glutamyltransferasa, katalyzující přenos aminoskupin. • http://www.studiumbiochemie.cz/prirodni_latky_enzymy.html • Hydrolázy •Katalyzuje rozkladnou reakci, kde je činitelem voda. Katalyzuje tedy hydrolytické štěpení. • •A-B+H2O → A-OH + B-H • •Původní látka je vodou rozkládána na nové produkty. • •Např.: amyláza, chymotrypsin, laktáza, lipáza, trypsin, ureáza, pepsin aj. https://cs.wikipedia.org/wiki/Hydrol%C3%A1za • Hydroláza, reakcí se nemění 107. Názvosloví enzymů •Celá řada enzymů má t…….í název, zakončený koncovkou –in (např. ptyalin, pepsin, trypsin, erepsin). •S……….ý název enzymu je tvořen označením substrátu, názvu katalyzované reakce a zakončením –asa (např. laktát-dehydrogen- asa). •Podle typu katalyzované reakce rozdělujeme enzymy celkem do šesti tříd: •o………….y – katalyzují oxidoredukční reakce (přenos el., H+ nebo O2) •t……….y – katalyzují přenos skupin atomů •h……..y – katalyzují hydrolytické štěpení vazeb •l…y - katalyzují nehydrolytické štěpení vazeb •i…….y – katalyzují isomerační reakce •l….y – katalyzují tvorbu vazeb spojených se spotřebou energie (např. za současného rozkladu ATP) •Každému enzymu je přiřazen speciální EC (Enzyme Commission) kód podle International Union of Biochemistry (IUB). 1g Enzym pektináza | Refraktometr-eshop.cz Co ovlivňuje enzymovou aktivitu ? •teplota, pH, koncentrace substrátu/ů, aktivátory/ inhibitory •zpravidla platí, že se vzrůstající teplotou roste rychlost katalyzované reakce •pokud však teplota přesáhne kritickou mez (55–60 °C), dochází ke ztrátě aktivity způsobené denaturací proteinu. •většina enzymů je aktivních jen v úzkém rozpětí pH a to většinou v neutrálním či slabě kyselém prostředí (výjimkou jsou žaludeční proteasy). •enzymovou aktivitu lze ovlivnit též •aktivátory – látky stimulující aktivitu enzymu (např. ionty kovů) nebo •inhibitory – látky snižující aktivitu enzymu. •Podle mechanismu působení inhibitorů rozlišujeme několik typů enzymové inhibice. Základní rozdělení je na inhibici nevratnou (ireverzibilní) a vratnou (reverzibilní). • •regulace katalytické aktivity enzymu je možná dvěma způsoby a to buďto ovlivněním •množství enzymu nebo: ovlivněno jeho syntézou, sekrecí do místa účinku a jeho odbouráváním. •aktivity: je regulována prostřednictvím strukturních a konformačních změn enzymu. 108. Co ovlivňuje enzymovou aktivitu ? •t…..a, p., k……….e substrátu/ů, a………y/ i………y •zpravidla platí, že se vzrůstající teplotou r…e rychlost katalyzované reakce •pokud však teplota přesáhne kritickou mez (55–60 °C), dochází ke ztrátě aktivity způsobené d……..í proteinu. •většina enzymů je aktivních jen v úzkém rozpětí p. a to většinou v neutrálním či slabě kyselém prostředí (výjimkou jsou žaludeční proteasy). •enzymovou aktivitu lze ovlivnit též •a……..y – látky stimulující aktivitu enzymu (např. ionty kovů) nebo •i……..y – látky snižující aktivitu enzymu. •Podle mechanismu působení inhibitorů rozlišujeme několik typů enzymové inhibice. Základní rozdělení je na inhibici nevratnou (ireverzibilní) a vratnou (reverzibilní). • •regulace katalytické aktivity enzymu je možná dvěma způsoby a to buďto ovlivněním •množství enzymu nebo: ovlivněno jeho syntézou, sekrecí do místa účinku a jeho odbouráváním. •aktivity: je regulována prostřednictvím strukturních a konformačních změn enzymu. Co je katal? •Vyšetřovaným materiálem pro stanovení enzymů v laboratořích klinické biochemie je plazma, do které jsou enzymy vylučovány tkáňovými buňkami nebo jsou uvolňovány při jejich poškození či rozpadu. •U enzymů se nestanovuje jejich koncentrace, nýbrž katalytická aktivita, která je mírou přeměny substrátu na produkt. •Standardní jednotkou enzymové aktivity je mezinárodní jednotka enzymové aktivity IU, ale v laboratorní praxi se používá jednotka katal (1IU = 16,67nkat). Jednotka aktivity se vztahuje na litr vyšetřované tekutiny (plazmy). •Za patologických stavů, které jsou doprovázeny destrukcí tkáně, dochází k uvolňování příslušných specifických enzymů do krevního oběhu a jejich stanovení se využívá ke zjištění druhu a rozsahu poškození. •Pro diagnostické účely je podstatná správná interpretace laboratorních výsledků, která vychází ze znalosti •tkáňové specificity enzymů a •míry zvýšení aktivity enzymů včetně doby, po kterou tato změna přetrvává. •Přehled klinicky významných enzymů a příčiny změn jejich aktivity v plazmě ukazuje tabulka • • Enzym Aktivita v plazmě [mkat/l] Funkce Snížené hodnoty Zvýšené hodnoty ALT 0,1-0,78 katalyzují přenos aminoskupiny na oxokyseliny deficit vitaminu B6 poškození jater (virová hepatitida) sepse po požití alkoholu AST 0,1-0,72 poškození jater (virová hepatitida) infarkt myokardu onemocnění kosterních svalů GMT muži: 0,14-0,84 ženy: 0,14-0,68 přenos aminokyselin přes buněčné membrány obstrukce žlučových cest jaterní choroby chronický alkoholismus ALP 0,66-2,2 hydrolýza monoesterů kyseliny fosforečné v alkalickém prostředí těžké anemie kurděje kretenismus fyziologicky u rostoucích dětí choroby kostí, žlučových cest a jater ACP muži: 0-108 nkat/l ženy: 0-92 nkat/l hydrolýza monoesterů kyseliny fosforečné v kyselém prostředí choroby prostaty a kostí PCP muži: 0-43 nkat/l tkáňově specifická ACP nádorová onemocnění prostaty LD 2,25-3,75 reverzibilní přeměna pyruvátu na laktát infarkt myokardu hematologické choroby, svalové nemoci akutní hepatitidy a ledvinové choroby CK muži: 0,2-4,3 ženy: 0,2-3,1 fosforylace kreatinu na kreatinfosfát hyperfunkce štítné žlázy snížení svalové hmoty chronický alkoholizmus infarkt myokardu onemocnění kosterních svalů svalové křeče svalová traumata při poraněních CHE 87-190 katalyzuje hydrolýzu esterů cholinu poruchy proteosyntézy při těžké hepatopatii i při proteinové malnutrici nefrotický syndrom alkoholizmus α-amylasa celková sérum: 0,30-1,67 moč: do 7,67 hydrolýza vnitřních glykosidových vazeb ve škrobu a glykogenu akutní pankreatitida snížené vylučování amylázy ledvinami α-amylasa pankreatická sérum: 0,22-0,88 moč: do 5,83 lipasa 0,0-1,0 hydrolýza triacylglycerolů akutní pankreatitida akutní otrava alkoholem zranění břicha při nehodách nebo chirurgickém zásahu ALT: alaninaminotransferasa AST: aspartátaminotransferasa GMT: g-glutamyltransferasa ALP: alkalická fosfatasa ACP: kyselá fosfatasa PCP: prostatická kyselá fosfatasa LD: laktátdehydrogenasa CK: kreatinkinasa CHE: cholinesterasa ABR •Rovnováha mezi tvorbou a vylučováním kyselin a zásad, tedy stálá hodnota pH prostředí je označována jako acidobazická rovnováha (ABR). •Stabilita pH vnitřního prostředí je zajišťována především pufračními (nárazníkovými) systémy. •Udržování ABR je nutnou podmínkou pro •zajištění stálého vnitřního prostředí –homeostázy- organismu a to jak na úrovni •nitrobuněčné intracelulárně tak •mimobuněčné extracelulárně •Již velmi malá odchylka v hodnotách pH •ovlivní buněčný a energetický metabolismus •změní konformaci proteinů a tím i jejich vlastnosti (např. aktivitu enzymů), •transport látek a další životně důležité pochody (vazbu O2 na Hb). 7. Acidobazická rovnováha • Funkce buněk a lidského těla 109. ABR •Rovnováha mezi t…..u a v………m k…..n a z…d, tedy stálá hodnota p. prostředí je označována jako acidobazická rovnováha (ABR). •Stabilita pH vnitřního prostředí je zajišťována především p……..i (n………..i) systémy. •Udržování ABR je nutnou podmínkou pro •zajištění stálého vnitřního prostředí –h…….y- organismu a to jak na úrovni •nitrobuněčné i………..ě tak •mimobuněčné e…………ě •Již velmi malá odchylka v hodnotách pH •ovlivní buněčný a energetický metabolismus •změní konformaci proteinů a tím i jejich vlastnosti (např. aktivitu enzymů), •transport látek a další životně důležité pochody (vazbu O2 na Hb). 7. Acidobazická rovnováha • Funkce buněk a lidského těla Acidobazická rovnováha Téma: Acidobazická rovnováha a její poruchy « Tvorba a ověření e-learningového prostředí pro integraci výuky preklinických a klinických předmětů na LF a FZV UP Olomouc Jaké mechanismy udržují stálé pH v krvi ? •Na udržování ABR, která je metabolismem neustále narušována, se svojí činností podílejí některé orgány •plíce (respirační regulace) •ledviny (renální regulace) •játra (jaterní regulace) •nárazníkové systémy (extra- a intracelulární nárazníkové roztoky - pufry). •Obecně jsou pufry roztoky •slabých kyselin a jejich solí odvozených od silných zásad, nebo •slabých zásad a jejich solí odvozených od silných kyselin. •Výsledné pH pufru je dáno jejich vzájemným poměrem, hodnotu pH pufru lze vypočítat pomocí Henderson-Hasselbalchovy rovnice. Jaká je funkce nárazníkového sytému v krvi? •Význam pufrů v regulaci ABR spočívá v jejich schopnosti vázat vznikající H+ neutralizační reakcí. •Nárazníkové systémy reagují na změny pH bezprostředně po jejich vzniku, ale jejich kompenzace není dostatečná. •Následná regulace uplatňovaná činností orgánů nastupuje pomalu, ale při normální funkci orgánů dochází k úplnému odstranění poruchy. • •Nárazníkové systémy •Akutní změny pH v organismu jsou během několika sekund regulovány nárazníkovými systémy v krvi, které rozdělujeme na dva základní typy: •I. hydrogenuhličitanový (bikarbonátový) – převážně extracelulární •II. ostatní - nehydrogenuhličitanové (nebikarbonátové) – převážně intracelulární Jaké jsou nárazníkové systémy v krvi? •I. Hydrogenuhličitanový nárazníkový systém •Hydrogenuhličitanový nárazník působí především v krevní plazmě a je tvořen •slabou kyselinou uhličitou a •hydrogenuhličitanovým aniontem. •V regulaci ABR má největší význam, protože je to systém otevřený, ve kterém se koncentrace jeho složek může regulovat jak vydechováním (respirací), tak vylučováním ledvinami. Hydrogenuhličitanový systém se skládá z disociované kyseliny uhličité •(na H+ a HCO3-) a z CO2 (CO2 rozpuštěný v tělních tekutinách a CO2 v plynné fázi). • •CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+ • •CO2 vznikající metabolickými ději ve tkáních je vylučován plícemi a jeho koncentrace je tedy regulována respirací a označuje se jako respirační složka systému. •Koncentraci CO2 v krvi nelze měřit, proto se v laboratorní diagnostice vyjadřuje jako parciální tlak oxidu uhličitého (pCO2) – •podle Henryho zákona je množství rozpuštěného CO2 přímo úměrné jeho parciálnímu tlaku nad tekutinou. •Respirační regulace se uskutečňuje prostřednictvím •zadržování CO2 nebo naopak •vydechování CO2 z organizmu a to změnou dechové frekvence (hypo- a hyperventilací plic). •Plicní regulace nastupuje během několika minut a maximálního efektu dosahuje do 12-24 hodin. • •hyperventilace → snížení pCO2 → alkalizace → alkalóza •hypoventilace → zvýšení pCO2 → okyselení → acidóza • •Anion HCO3- je označován jako metabolická složka systému a jeho koncentrace v arteriální krvi je regulována činností ledvin. • •Renální regulace je uskutečňována prostřednictvím zvýšení nebo snížení zpětné resorpce HCO3- a zadržováním nebo zvýšeným vylučováním H+ - v ledvinách se podle potřeby tvoří kyselá nebo alkalická moč. •Nastupuje obvykle za 1-2 hodiny a maximálního efektu dosahuje za 2-5 dnů. Nárazníkový systém Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, - ppt stáhnout Bikarbonátový pufrační systém •Hydrogenuhličitanový pufrační systém (bikarbonátový) je nejdůležitějším a nejúčinnějším tlumivým systémem v těle. •zejména v krvi, kde zastává až 53 % pufrační kapacity. • dobré schopnosti udržet stabilní pH především proto, že se koncentrace obou složek může na sobě nezávisle měnit – CO2 dýcháním, HCO3- činností ledvin a jater. •Proto se hydrogenuhličitanový pufr v těle označuje jako otevřený pufrační systém. •CO2+H2O↔HCO3- + H+ •Největší pufrační kapacitu mají pufry složené ze slabých kyselin a jejich solí (resp. slabých zásad a jejich solí) o stejné látkové koncentraci, tedy přesněji, u nichž je pH = pKA. Optimální hodnota pH krve je 7,4 ± 0,04. •Hodnota pKA u bikarbonátového pufru je 6,1. https://www.wikiskripta.eu/sites/www.wikiskripta.eu/images/9/9c/Bicarbonate_buffer.png https://www.wikiskripta.eu/w/Hydrogenuhli%C4%8Ditanov%C3%BD_pufr Hemoglobinový pufrační systém •Proteiny patří díky své vysoké koncentraci, zvláště uvnitř buňky, mezi nejhojnější pufry v lidském organismu. PH buněk, které je lehce nižší než pH v extracelulární tekutině, se nicméně mění přibližně úměrně s pH v extracelulární tekutině. •Dochází k mírné difusi iontů H+ a HCO3- skrz buněčnou membránu, a to i přesto že tyto ionty vyžadují několik hodin k tomu, aby se dostaly do rovnováhy s extracelulární tekutinou. Výjimkou je rychlé ustanovení rovnováhy, které s objevuje v červených krvinkách. •Oxid uhličitý (CO2) je schopen rychle difundovat skrz všechny buněčné membrány. Tato difuse prvků bikarbonátového pufrovacího systému způsobuje změnu pH intracelulární tekutiny v případě, že se změní pH v extracelulární tekutině. •Z toho důvodu pufrovací systém uvnitř buňky pomáhá zabránit změnám v pH extracelulární tekutiny. •Může trvat ale i několik hodin, než pufrovací systém uvnitř buňky dosáhne maximální efektivity. •https://www.wikiskripta.eu/w/Hemoglobin_jako_pufr • • • II. Ostatní nárazníkové systémy Jaký je princip Hb nárazníku? •Hemoglobinový nárazník se skládá z Hb a HbO2 (oxyhemoglobin) •působí v Ery a je těsně spjatý s přenosem O2 •Hb udržuje stálé pH transportem protonů H+ z tkání do plic, kdy Hb s navázanými H+ je venózní krví přiváděn do plic, kde se Hb saturuje kyslíkem -vzniká oxyhemoglobin HbO2 při současné ztrátě H+. Kationty H+ jsou následně zapojeny do hydrogenuhličitanového pufračního systému. •Z plic je HbO2 transportován arteriálním oběhem do tkání, kde jsou buněčným metabolismem produkovány protony H+, které vytěsňují kyslík z vazby na HbO2 za opětného vzniku Hb. •Proteinový pufrační systém využívá amfoterních vlastností bílkovin a je hlavní složkou nehydrogenuhličitanové pufrační kapacity plazmy. Pufračně působí v molekulách proteinů skupiny -NH2 a -COO- postranních řetězců aminokyselin. •Fosfátový pufrační systém je výrazným intracelulárním nárazníkem. Konstantní pH v buňkách udržuje vylučováním vodíkových iontů močí. V plazmě a erytrocytech tvoří minoritní složku. • Fosfátový pufrační systém •Ačkoliv není fosfátový pufr příliš významným činitelem v udržování pH extracelulární tekutiny, hraje hlavní roli v udržování ABR intracelulárně a v ledvinných tubulech. Rovnovážná konstanta pK systému je 6,8, což je blízko normálnímu pH, které je 7,4, proto tento nárazník stále operuje s téměř maximální pufrační silou. •Hlavními složkami tohoto pufru jsou: •H2PO4− – acidická složka pufru → NaH2PO4 •HPO4−2 – bazická složka pufru → Na2HPO4 •Při přidání silné kyseliny (HCl, H2SO4) přijímá HPO4-2 vodíkový kationt •HCl + Na2HPO4→ NaH2PO4 + NaCl •Silná kyselina je tak nahrazena velmi slabou kyselinou NaH2PO4. •Při přidání silné báze (NaOH) je skupina OH− pufrována H2PO4− za vzniku vody. •NaOH + NaH2PO4→ Na2HPO4 + H2O •V tomto případě je tedy silná báze nahrazena slabou bází, a sice Na2HPO4. •https://www.wikiskripta.eu/w/Fosf%C3%A1tov%C3%BD_pufr • Proteinový pufrační systém •Proteiny jsou složené z AMK propojených peptidickými vazbami. •AMK obsahují nejméně jednu aminovou (-NH2) a karboxylovou (-COOH) skupinu. •Postranní řetězce aminokyselin obsahují volné aminové a karboxylové skupiny. •V případě hrozící změny pH extracelulární tekutiny dochází u volných aminových a karboxylových skupin ke dvěma reakcím, které se snaží hrozící změnu pH odvrátit: •disociace karboxylové (-COOH) skupiny na (-COO-) a (-H+); •(-NH2) přijme (-H+) za vzniku (-NH3+). •Tak dochází k pufrování extracelulárního prostředí. •https://www.wikiskripta.eu/w/Proteinov%C3%BD_pufra%C4%8Dn%C3%AD_syst%C3%A9m • 108. Jaké nárazníkové systémy znáte? •1……………………………………………………………………………………. •2……………………………………………………………………………………. •3……………………………………………………………………………………. •4……………………………………………………………………………………. Jaká vyšetření zahrnuje dg. ABR? •Komplexní laboratorní diagnostika poruch ABR zahrnuje: •stanovení základních parametrů: pH, pCO2, pO2 •stanovení odvozených parametrů výpočtem: •koncentrace aktuálních hydrogenuhličitanů •koncentrace standardních hydrogenuhličitanů •celkový pCO2 •saturace Hb kyslíkem •odchylka bází (Base Excess BE) •ostatní vyšetření – stanovení koncentrace Na+, K+, Ca2+ , Mg2+ , CI-, laktátu, •ostatní odvozené parametry - pufrové báze séra (Buffer Base - BBs), rozdíl silných iontů (Strong Ion Difference SID), aniontová mezera (Anion Gap AG). Odvozené parametry ABR •Aktuální hydrogenuhličitany vyjadřují koncentraci HCO3- v litru krve nasycené kyslíkem za aktuálních podmínek (pCO2 a teplota pacienta). •Standardní hydrogenuhličitany vyjadřují koncentraci HCO3- v litru krve nasycené kyslíkem při teplotě 37°C a pCO2 5,33 kPa. •Saturace Hb kyslíkem vyjadřuje podíl oxyhemoglobinu a efektivního hemoglobinu (Hb který se zúčastňuje přenosu kyslíku). •Base Excess vyjadřuje množství bází, které je potřeba ubrat nebo přidat k jednomu litru krve, aby se pH vrátilo k hodnotě 7,4. •Buffer Base je celkové množství nárazníkových bází v jednom litru krve při aktuálním pH, pCO2 a koncentraci Hb. •Anion Gap vyjadřuje koncentraci všech běžně nestanovovaných aniontů v plazmě a používá se k diferenciální diagnostice MAC. Popisuje tedy odchylky v koncentraci ketokyselin, laktátu, fosfátů, síranů. •Zvýšené hodnoty: •- snížená koncentrace měřených kationů a zvýšená koncentrace neměřených aniontů •Snížené hodnoty: •- zvýšená koncentrace měřených kationů a snížená koncentrace neměřených aniontů •Strong Ion Diference udává součet aniontů slabých kyselin (HCO3-, proteinů, reziduálních aniontů); je dán rozdílem koncentrací iontů silných kyselin a silných bází. Jaký je rozdíl mezi acidózou a alkalózou? •Acidóza označuje klinický stav, kdy je pH arteriální krve < 7,36 (acidémie); dochází k hromadění kyselých nebo ztrátě alkalických metabolitů. • Alkalóza označuje klinický stav, kdy je pH arteriální krve > 7,44 (alkalémie); znamená ztrátu kyselých nebo nahromadění alkalických metabolitů. •Acidóza i alkalóza může vznikat z respiračních i metabolických příčin. Kombinací těchto extrémních stavů rozeznáváme čtyři typy jednoduchých poruch ABR: •respirační acidózu (RAC), •respirační alkalózu (RAL), •metabolickou acidózu (MAC) a •metabolickou alkalózu (MAL). •Při současném výskytu dvou nebo více jednoduchých poruch ABR vznikají kombinované poruchy. • •K fyziologickým změnám parametrů ABR dochází v těhotenství: těhotná žena hyperventiluje, čímž dochází ke snížení pCO2 a respirační alkalóze, která je kompenzovaná metabolickou acidózou snížením koncentrace HCO3- i BBs (viz kap. 8.3) v plazmě. • Jaké jsou příčiny respirační a metabolické acidózy a alkalózy? •Respirační poruchy přímo souvisejí s funkcí plic a vedou ke změně pH v důsledku změny pCO2. •Primárně jsou respirační poruchy kompenzovány činností ledvin. Cílem kompenzace je vrátit pH krve na fyziologickou hodnotu. • •Metabolické poruchy se vyznačují •bud' nadměrnou produkcí vodíkových iontů, nebo •sníženou schopností vylučovat je z těla a vedou ke změně pH v důsledku změny koncentrace HCO3-. •Primárně metabolické poruchy jsou kompenzovány respiračně. Respirační acidóza, respirační alkalóza •Respirační acidóza je způsobena •hromaděním CO2 v krvi (hyperkapnie) poklesem alveolární ventilace – dochází k nerovnováze mezi produkcí CO2 v tkáních a jeho nedostatečným vylučováním plícemi. •příčinou mohou být například nemoci dýchacích cest (astma), plicní onemocnění (zánět, edém) nebo zranění hrudníku. •RAC může mít akutní nebo chronický průběh, u kterého dochází k úpravě pH na normální hodnoty renální kompenzací a pacient se postupně adaptuje na vyšší pCO2. • •Primární příčinou respirační alkalózy je •převládající vylučování CO2 nad jeho produkcí v tkáních, kde je množství vznikajícího CO2 relativně konstantní a RAL je proto •hyperventilací plic (zrychleným dýcháním). Hyperventilace vede k poklesu koncentrace CO2 v krvi (hypokapnii) a může být způsobena například •centrální stimulací dechového centra (při strachu, bolesti, horečce, cévní mozkové příhodě, mozkových nádorech) nebo • toxickým drážděním dechového centra v ranných stadiích při předávkování aspirinem. •poruchou v udržování hladiny CO2 trpí také často pacienti připojení na mechanické ventilátory plic. Metabolická acidóza, metabolická alkalóza •Metabolická …………….. je způsobena •nahromaděním netěkavých kyselin nebo ztrátou HCO3- z extracelulární tekutiny. •klinicky nejčastější porucha ABR, která se vyznačuje nízkým pH v krvi a sníženou koncentrací HCO3-. Podle příčiny můžeme MAC klasifikovat jako: • •ketoacidóza - nadměrná produkce H+ (kys. acetoctové, kys. β-hydroxymáselné, kys. mléčné) při dekompenzaci diabetu, při hladovění, alkoholismu •laktátová acidóza - hromadění kyseliny mléčné (při nedostatečné oxygenaci krve, poruše perfuze tkání; fyziologicky při anaerobní fyzické zátěži) •normální anion gap (hyperchlorémie): •renální tubulární acidóza - zvýšené ztráty HCO3- •acidóza při zvýšené ztrátě HCO3- ze střeva (při těžkých průjmech). • •Nejčastější příčinou metabolické …………………. je ztráta kyselin (HCl) při •zvracení nebo zvýšený příjem hydrogenuhličitanů (infuze, některé složky potravy). Acidobazická rovnováha Poruchy ABR 109. Popište příčiny MAC, MAL, RAC, RAL •MAC…………………………………………………………………………………. •MAL…………………………………………………………………………………. •RAC………………………………………………………………………………….. •RAL…………………………………………………………………………………… Proč má krev stálou tendenci k okyselování? •Produkce kationtu H+ (přesněji H3O+) v organismu •Vodíkové ionty vznikají metabolismem (katabolismem) jednotlivých biomolekul. •Koncovým produktem katabolismu sacharidů je acetylkoenzym A (CH3CO-SCoA) a oxid uhličitý (CO2); •Při odbourávání mastných kyselin vzniká acetylCoA a H+ v podobě NADH+H+ či FADH2 •NADH a NADPH jsou koenzymy oxidačně-redukčních reakcí v buňce. Jsou to přenašeči atomů vodíku včetně elektronů. přesněji, jak NAD+, tak i NADP+ akceptují hydridový anion H−, přijímají dva elektrony a proton, FADH Redukovaná forma FADH2 vzniká zejména v Krebsově cyklu při dehydrogenaci sukcinátu na fumarát. •FADH2 je schopen přenášet elektrony a vodíkové atomy z Krebsova cyklu do elektronového transportního řetězce (dýchací řetězec), na jehož konci se uskutečňuje syntéza ATP.[2] Je tak důležitým nosičem elektronů v různých prokaryotických a eukaryotických metabolických procesech (oxidační fosforylace, β oxidace mastných kyselin a další redoxní reakce). Na rozdíl od NAD+ může FAD přenášet jednotlivé elektrony. Oxidoreduktázy tak mohou aktivovat molekulární kyslík pomocí FAD. •Proteiny (aminokyseliny) jsou katabolisovány na močovinu a rovněž CO2. •Vzniklý CO2 tvoří s vodou kyselinu uhličitou (H2CO3), která disociuje na hydrogenuhličitan (HCO3-) a kation H+/H3O+. •Katabolismem proteinů obsahujících síru vzniká kyselina sírová, •fosfolipidů kyselina fosforečná; •anaerobní glykolýzou se tvoří kyselina mléčná (laktát). • Formula Kimia Urea Foto Stok - Unduh Gambar Sekarang - Belajar - Kegiatan, Desain - Subjek, Formula kimia - iStock parametr interval pH 7,36 -7,44 pCO2 M 4,8 – 6,4 kPa Ž 4,4 – 5,7 kPa pO2 10,4 – 14,3 kPa HCO3- 22 – 26 mmol/l BE ± 2 mmol/l BB 44 – 53 mmol/l AG 14 – 18 mmol/l Saturace Hb 94 – 99 % Hormony •Hormony jsou látky různého chemického složení •s regulační funkcí •vytvářené v organismu a •k místu svého určení přenášené tělními krví •Hormonální regulace je •typická pro vyšší organismy a v organismu •ovlivňuje děje pomalé. •Je schopna ovlivnit současně orgány (tkáně, buňky) v různých částech organismu. •Hormony na cílové buňky působí tzv. receptorovým mechanismem a jejich působení je látkové. •Účinnost hormonů je závislá na přítomnosti látek schopných hormon rozeznat a interagovat s ním, tyto látky jsou nazývány receptory - jsou jednoduché či složené proteiny. Receptory mohou být umístěny buďto •na povrchu cílových buněk jako součást buněčné membrány a pak působí prostřednictvím tzv. druhých poslů na enzymy uvnitř buňky tzv. efektory a vyvolávají změny ve smyslu zvýšení nebo snížení aktivity určitého biochemického procesu nebo řetězce reakcí, nebo •intracelulárně, kde působí jako regulátory genové exprese. •Hormony, jejich struktura, funkce, mechanismus působení a klinické projevy jejich nadbytku či nedostatku spolu s diagnostikou a léčbou onemocnění jsou předmětem endokrinologie. • Hormony se váže na receptory na plazmatické membráně. Samotný hormon je první posel. Vazba na receptory aktivuje druhý posla uvnitř buňky (způsobuje intracelulární účinky). Axon: Příprava na test z endokrinního systému Hormony •Hormony lze rozdělovat na základě jejich původu, tedy podle •žláz, ve kterých jsou vytvářeny, podle •jejich chemického složení a podle •mechanismu jejich působení. •Rozdělení hormonů na základě místa jejich vytváření je asi nejběžnějším způsobem klasifikace hormonů, i když ne zcela bezproblémovým. •Některé hormony jsou totiž vytvářeny i v jiných místech než v dané endokrinní žláze (např. somatostatin: hypothalamus x pankreas, estrogeny: Graafovy folikuly x fibroblasty pojiva). •Mezi žlázy s vnitřní sekrecí (endokrinní žlázy) se řadí hypofýza, štítná žláza, kůra a dřeň nadledvin, gonády, epifýza, insulární aparát pankreatu a příštitná tělíska. •Hormony jsou dále vytvářeny v neuroendokrinních jádrech hypothalamu a v gastrointestinálním traktu (GIT). • Hypofýza Vyšetření funkce hypofýzy – WikiSkripta Kapitola 7. Endokrinní systém Hormóny a ich funkcia v našom tele: Ktoré sú tie najdôležitejšie? - STREETWORKOUT.cz Jak se dělí hormony ? •a) peptidy •hormony hypofýzy a hypothalamu •atriový natriuretický hormon, •insulin, glukagon, hormony GIT, •kalcitonin, parathormon •choriogonadotropin •b) deriváty aminokyselin •serotonin, melatonin •katecholaminy •hormony štítné žlázy •c) steroidy •kortikoidy, •gestageny, estrogeny a androgeny •d) deriváty MK– deriváty kyseliny arachidonové- protaglandiny, tromboxany, prostacykliny, leukotrieny, nejsou to hormony v pravém slova smyslu, spíše modifikátory účinku hormonů. Ideální poměr Omega 3 a 6 mastných kyselin | Výživová Therapie | Therapie | Daflex System ONLINE Podle mechanismu jejich působení se hormony dělí na hormony působící •a) přes receptory na povrchu buněk •1. prostřednictvím G proteinů a cyklických nukleosidmonofosfátů jako druhých poslů (např.: katecholaminy, glukagon, liberiny, atriový natriuretický hormon) •2. prostřednictvím G-proteinů a jiných druhých poslů jako např. Ca2+ •3. bez G-proteinů, katalytickou funkci má samotný receptor (např.: insulin) •b) přes intracelulární receptory (steroidní hormony, hormony štítné žlázy). Target cell Royalty Free Vector Image - VectorStock Místo tvorby Hormon Funkce Adenohypofýza Somatotropin – růstový hormon (STH) · podporuje růst prakticky všech buněk a tkání (nejdůležitější kostní a svalová tkáň) · ovlivňuje vychytávání glukosy buňkami Thyreotropin (TSH) · stimuluje folikulární buňky štítné žlázy k uvolňování T3 a T4 Adrenokortikotropní hormon - kortikotropin (ACTH) · stimuluje produkci kortikosteroidů v kůře nadledvin Prolaktin (PRL) · ovlivňuje růst a funkci mléčné žlázy (u žen) · řadí se mezi tumorové markery Luteinizační hormon – lutropin (LH) · stimuluje tvorbu androgenů v tzv. Leydigových buňkách varlat · stimuluje steroidogenesi v kůře nadledvin (u mužů) · stimuluje tvorbu pohlavních steroidů ve vaječnících · podílí se na cyklických změnách funkce ženských reprodukčních orgánů Folikuly stimulující hormon – folitropin (FSH) · ovlivňuje zrání spermií v semenotvorných kanálcích · stimuluje tvorbu sexuálních steroidů ve vaječnících · podílí se na cyklických změnách funkce ženských reprodukčních orgánů Melanocyty stimulující hormon (MSH) · působí v kožních buňkách -melanocytech Neurohypofýza Hypothalamus (tvorba) Oxytocin · uplatňuje se při reprodukci, hlavně při porodu a během laktace Vasopresin - adiuretin · reguluje příjem a výdej vody · zajišťuje stálost vnitřního prostředí – udržuje poměr mezi obsahem vody v buňkách a v extracelulární tekutině a jejím celkovým objemem Hypothalamus Somatoliberin · stimuluje sekreci a biosyntézu STH Somatostatin · inhibuje sekreci TSH a sekreci a biosyntézu STH Somatomediny – růstové faktory · regulace genové exprese a proteosyntézy · působí parakrinně na sousední buňky Tyreoliberin (TRH) · řídí a stimuluje výdej a tvorbu TSH Kortikoliberin (CRH) · stimuluje sekreci ACTH Gonadoliberin (GnRH) · stimuluje výdej a syntézu LH a FSH v gonadotropech Prolaktin inhibující faktor (PIF) · řídí výdej prolaktinu · jedná se o dopamin Štítná žláza Tyroxin (T4) · působí na vývoj CNS, regulátory nervového přenosu · ovlivňují celkovou energetickou bilanci · termogenní působky Trijodthyronin (T3) Kalcitonin (CT) · antagonistou PTH · snižuje hladinu Ca2+ v krvi · tumorový marker (nádory štítné žlázy) Příštitná tělíska Parathormon (PTH) · vyvolává zvýšení hladiny Ca2+ v krvi: osteolýzou, resorpcí Ca2+ ledvinami a tenkým střevem Epifýza Melatonin · kontroluje denní rytmus výdeje dalších hormonů - gonadotropinů a pohlavních hormonů · „biologické hodiny“ člověka · antioxidant Kůra nadledvin Kortisol · stimuluje glukoneogenezi, glykogenezi · snižuje vychytávání glukózy svaly a trávicím traktem · navozuje rozpad proteinů a demineralizaci kostní tkáně · stimuluje CNS, zvyšuje její dráždivost a emoční labilitu · ovlivňuje děje, probíhající při zánětu, alergických reakcích a při imunitní odpovědi – protizánětlivé, antialergenní, imunosupresivní, antiproliferativní účinky · stimulace buněčné diferenciace a buněčné smrti - apoptózy Aldosteron (ALD) · udržení rovnováhy v koncentraci elektrolytů - především sodných a draselných iontů · resorpci vody a Na+ v ledvinách a vylučování K+ a H+ iontů do moči Dřeň nadledvin „Katecholaminy“ Adrenalin - epinefrin · hormon stresové reakce, neurotransmitér · bronchodilatace; urychlení srdeční činnosti · aktivace potních žláz · zvyšuje hladinu glukagonu, snižuje hladinu insulinu Noradrenalin – norepinefrin · hormon, hlavně však neurotransmitér · urychluje srdeční tep · zvyšuje rozklad glykogenu Langerhansovy ostrůvky pankreatu Insulin · způsobuje snížení koncentrace glukosy v krevním oběhu · aktivuje některé z enzymů glykolýzy (fosfofruktokinasu, glukokinasu, fosfoenolpyruvát kinasu) · ve svalu a v tukové tkáni podporuje transport glukosy do buněk, v játrech stimuluje tvorbu glykogenu · stimuluje transport aminokyselin do buněk a následnou proteosyntézu Glukagon · zvyšuje hladiny glukosy v oběhu · stimuluje glykogenolýzu a glukoneogenesi v játrech · aktivuje fosfoenolpyruvát-karboxy-kinasu Leydigovy buňky varlat (androgeny) Testosteron · odpovědný za vývoj a funkci mužského reprodukčního systému · tvorba svalové hmoty Dihydrotestosteron · odpovědný za vývoj a funkci mužského reprodukčního systému · odpovědný za vývoj druhotných pohlavních znaků Ženské gonády Estradiol, estriol · ovlivňují vývoj sekundárních pohlavních znaků ženského těla · ovlivňují periodický vývoj děložní sliznice · zabraňují řídnutí kostí Estron Progesteron · navozuje sekreční fázi menstruačního cyklu · podporuje růst děložní sliznice po ovulaci