Bílkoviny a jejich metabolismus

Charakteristika Makromolekulární látky biopolymery Makromolekulární látky biopolymery Stavební jednotkou jsou  - AMK: Stavební jednotkou jsou  - AMK:  Běžně se jich vyskytuje v bílkovinách 20  Jsou opt. aktivní, amfoterní, někt. esenciální  V bílkovinách se jich vyskytuje více jak 100 V organismech mají různé funkce: zdroj N, stavební, katalytická, regulační, imunitní, transportní V organismech mají různé funkce: zdroj N, stavební, katalytická, regulační, imunitní, transportní

Struktura Primární – udává počet, druh a pořadí  - AMK v řetězci, podmiňuje biochemickou funkci bílkovin Primární – udává počet, druh a pořadí  - AMK v řetězci, podmiňuje biochemickou funkci bílkovin Sekundární – je dána prostorovým uspořádáním polypeptidového řetězce, umožňuje ji volná rotace kolem jednoduchých vazeb, je udržována H- vazbami, 2 typy: Sekundární – je dána prostorovým uspořádáním polypeptidového řetězce, umožňuje ji volná rotace kolem jednoduchých vazeb, je udržována H- vazbami, 2 typy:  -helix- řetězec je uspořádán do pravotočivé šroubovice, postranní řetězce směřují vně šroubovice  -helix- řetězec je uspořádán do pravotočivé šroubovice, postranní řetězce směřují vně šroubovice Skládaný list – vzniká spojením rovnoběžných vláken Skládaný list – vzniká spojením rovnoběžných vláken Terciární – vzniká uspořádáním  -helixu nebo skládaného listu v prostoru, jednotlivé části jsou vázány disulfidickými můstky (popř.: H- vazby, iontové vazby, van der Waalsovy síly), 2 tvary: Terciární – vzniká uspořádáním  -helixu nebo skládaného listu v prostoru, jednotlivé části jsou vázány disulfidickými můstky (popř.: H- vazby, iontové vazby, van der Waalsovy síly), 2 tvary: Globulární – klubkovitý Globulární – klubkovitý Fibrilární - vláknitý Fibrilární - vláknitý Kvartérní – objasňuje výstavbu bílkovin z jednotlivých řetězců, které spolu nejsou spojeny peptidickými vazbami Kvartérní – objasňuje výstavbu bílkovin z jednotlivých řetězců, které spolu nejsou spojeny peptidickými vazbami

Vlastnosti Jsou dány strukturou a určují funkci Jsou dány strukturou a určují funkci Pevné látky Pevné látky Rozpustnost ve vodě závisí na strutuře Rozpustnost ve vodě závisí na strutuře Ty rozpustné tvoří koloidní roztoky Ty rozpustné tvoří koloidní roztoky Při zvyšování obsahu solí v roztocích bílkovin (vysolování) dochází ke srážení (koagulaci): Při zvyšování obsahu solí v roztocích bílkovin (vysolování) dochází ke srážení (koagulaci): Vratná (reversibilní) – přidáním vody se sraženina rozptýlí a původní roztok, např.: po účinku NaCl Vratná (reversibilní) – přidáním vody se sraženina rozptýlí a původní roztok, např.: po účinku NaCl Nevratná (irreversibilní) – sraženinu nelze rozpustit, např.: po přidání těžkých kovů Nevratná (irreversibilní) – sraženinu nelze rozpustit, např.: po přidání těžkých kovů Denaturace – vzniká účinkem některých fyzikálních či chemických vlivů, je to irreversibilní změna terciární struktury, bílkovina ztrácí svoji biologickou aktivitu Denaturace – vzniká účinkem některých fyzikálních či chemických vlivů, je to irreversibilní změna terciární struktury, bílkovina ztrácí svoji biologickou aktivitu

Jednoduché bílkoviny A. Fibrilární (Skleroproteiny) oVláknitá struktura oNerozpustné ve vodě oStavební materiál oKolagen – tvoří třetinu všech bílkovin v živočišných organismech – kůže, klouby, šlachy, chrupavky oKeratin – vlasy, nehty, kůže, peří B. Globulární (Sféroproteiny) oKulovitá struktura oRozpustné ve vodě a v roztocích solí oRozmanité funkce oAlbuminy – rozpustné ve vodě, zadržují vodu v krevním řečišti oGlobuliny – málo rozpustné ve vodě, jsou to protilátky, např.: gamaglobulin oHistony – v buněčných jádrech se váží na nukleové kyseliny oFibrinogen – rozpustný, při krvácení se mění na nerozpustný fibrin

Složené bílkoviny Fosfoproteiny – obsahují vázanou kyselinu fosforečnou, např.: Kasein Fosfoproteiny – obsahují vázanou kyselinu fosforečnou, např.: Kasein Hemoproteiny – obsahují hem, např.: hemoglobin Hemoproteiny – obsahují hem, např.: hemoglobin Glykoproteiny – obsahují sacharid, dávají vazkost sliznatým hmotám Glykoproteiny – obsahují sacharid, dávají vazkost sliznatým hmotám Lipoproteiny – obsahují lipid, součást membrán Lipoproteiny – obsahují lipid, součást membrán

Katabolismus bílkovin 1) Bílkoviny se hydrolyticky štěpí na  -AMK 2) AMK se dále využívají : A.Odbourají se – oxidativní desaminace:  -AMK iminokyselina + H 2 O 2 ketokyselina + NH 3 Ketokyselina vstupuje do krebsova cyklu a dýchacího řetězce, kde se rozloží až na CO 2 a H 2 O za uvolnění energie v podobě ATP H 2 O 2 se pomocí enzymu katalázy rozloží na H 2 O a O 2 NH 3 se u savců odbourává ornitinovým cyklem. Vzniká močovina. Ptáci převádějí amoniak na kyselinu močovou. Vodní ho jednoduše vyloučí do svého okolí. B.Převede se na jinou  -AMK Jde o přenos NH2 skupiny – jedna  -AMK se začne štěpit, jiná se sysntetizuje vzniká jiná  - AMK a ketokyselina …… esenciální AMK si organismus nedovede syntetizovat ani z jiných AMK – pro člověka je jich 8 – valin, leucin, izoleucin, lyzin, methionin, threonin, fenylalanin, tryptofan

Anabolismus bílkovin = Translace Vznik bílkovin podle pořadí tripletů na i-RNA Vznik bílkovin podle pořadí tripletů na i-RNA Materiál:  - AMK Materiál:  - AMK Reakce: polykondenzace Reakce: polykondenzace Energii poskytuje ATP Energii poskytuje ATP Uplatňuje se komplementarita mezi kodonem a antikodonem – komplementarita bází – A-U a C-G Uplatňuje se komplementarita mezi kodonem a antikodonem – komplementarita bází – A-U a C-G Postatou je vznik peptidické vazby mezi přibližujícími se molekulami  -AMK Postatou je vznik peptidické vazby mezi přibližujícími se molekulami  -AMK