Transport przez błony

Dyfuzja prosta

Dyfuzja ułatwiona

Transport aktywny

Źródła reaktywnych form tlenu

Endogenne

- Transport elektronów w łańcuchu

Mitochondria

Transportery i kanały

Fagocyty

- Enzymy flawinowe, np. oksydazy

Egzogenne

Rodzaje transportu przez błonę

- Promieniowaie jonizujące

Uniport

Symport

Antyport

- Światło (widzialne/UV)

- Przemiany red-oks ksenobiotyków

Skutki działania rodników

Tlenek azotu – Reaktywna Forma Azotu

Kwasy nukleinowe

Pęknięcia nici

Syntaza tlenku azotu (NOS)

Cross-linki

Arginina

Cytrulina

Fragmentacja/addukty zasad i cukrów

Błędne kodowanie; mutacje; nieprawidłowa ekspresja genów O , NADP+, flawiny, biopteryna

2

Białka

•NO

tworzenie pochodnych karbonylowych

utlenianie grup tiolowych (metionina)

nitracja (nitrotyrozyna)

cGMP

agregacja

PDE

proteoliza

Fe

Lipidy

GTP

zmiana płynności błon

GMP

Rozpuszczalna cyklaza guanylanowa

tworzenie nadtlenków lipidowych

1

Rola witamin C i E w ochronie przed utlenianiem lipidów RFT/RFA & choroby

Ochrona przed RFT/RFA

zapobieganie inicjacji

•

nowotwory

•

witamina C

zmiatanie form pośrednich rodników

•

udary

•

witamina A

wiązanie metali inicjujących tworzenie rodników

•

choroby układu krążenia

•

witamina E

dekompozycja rodników peroksydowych

•

katarakta

•

flawonoidy

•

choroby płuc

•

karotenoidy

LO •

LO2

wit

i ami

m n

i a

n E

•

chroniczne stany zapalne

witamina C•

•

albumina

•

choroby neurodegeneracyjne

•

glutation

•

starzenie

wit

i ami

m n

i a

n E•

E

witamina C

•

enzymy antyoksydacyjne

LO

L

H

2

War

a s

r tw

t a

w l

ilp

i id

i owa

w

Warstwa wodna

Enzymy antyoksydacyjne

Synteza glutationu

Dysmutaza ponadtlenkowa

GSH jest syntetyzowany w cytoplazmie

Cu,Zn SOD (cytosol & zewnątrzkomórkowa)

Mn-SOD (mitochondrium)

cysteina

glutamina

2H+

2O •–

H O

+ O

2

2

2

2

ATP

syntetaza γ-glutamylocysteinowa

ATP

Katalaza

Hem

γ-glutamylocysteina

2H O

2H O + O

2

2

2

2

glicyna

syntetaza glutationowa

Peroksydaza glutationowa

Se

ATP

H O

+ 2GSH

GSSG + 2H O

2

2

2

glutation

2

Metabolizm ksenobiotyków Etapy detoksykacji

Cykl pentozowy

NADP+

NADPH

Faza I

zwiększenie polarności substancji poprzez P450

GSH reduktaza

ksenobiotyk

Wolne rodniki

utlenianie lub hydroksyl

y ację

GSH

GSSG

P450

GSH peroksydaza

SOD

chinon

O -*

H2O2

2 H O

2

NADPH P450

2

Reduktaza

Faza II

tworzenie konjugatów poprzez przyłączenie semichinon

Faza II

tworzenie konjugatów poprzez przyłączenie 2+/3+

CAT

O

Fe2+/3+

2

reszt kwasu glukuronowego lub siarkowego OH-*

2 H O + O

2

2

(SAM, PAPS, UDP-glukuronian)

Wiązanie

kowalencyjne

• DNA

• białka

Utlenienie

• DNA

• bialka

• lipidy

Reakcje metylacji z udziałem SAM

Rezerwy energetyczne u człowieka (70-kg) Akceptor grupy metylowej Metylowany produkt Potencjalna wartość energetyczna (kcal) Noradrenalina

Adrenalina

Glukoza lub

Triacyloglicerole

Białka

glikogen

Guanidynooctan

Kreatyna

Krew

60

45

0

Fosfatydyloetanoloamina

Fosfatydylocholina

Adenina, cytozyna w DNA

Metyloadenina, metylocytozyna

Wątroba

400

450

400

Zasady w tRNA

Metylowane zasady

Mózg

8

0

0

Reszty aminokwasów

Metylowane reszty aminokwasów

Mięśnie

1 200

450

24 000

Tkanka

80

135 000

40

tłuszczowa

+ reakcje metylacji w procesach detoksykacji 3

ATP jest uniwersalnym nośnikiem energii Procesy metaboliczne zachodzące w komórkach

• Glukoneogeneza

Wysoki potencjał transferu umożliwia wykorzystanie energii ATP do:

• Glikoliza

• Glikogenoliza

• Glikoneogeneza

- skurczu mięśni

• Cykl pentozowy

• Synteza kwasów tłuszczowych

- aktywnego transportu

• Lipoliza

• Synteza triacylogliceroli

- amplifikacji sygnałów

• β-oksydacja

• Synteza cholesterolu,

- biosyntez

steroidów i kwasów żółciowych

• Ketoliza

- detoksykacji

• Ketogeneza

• Cykl mocznikowy

Termodynamicznie niekorzystne reakcje są możliwe dzięki

• Przemiany aminokwasów

sprzężeniu z hydrolizą odpowiedniej liczby cząsteczek ATP

• Detoksykacja

Katabolizm

Główne szlaki metaboliczne

Szlak Główny substrat Produkt końcowy Anabolizm

Glikoliza

glukoza pirogronian ATP

Cykl Krebsa

acetyloCoA

NADH + H+

Szlak Główny substrat Produkt końcowy FADH2

CO2

H O

Glukoneogeneza

mleczan

glukoza

2

GTP

alanina

glicerol

Glikogenoliza

glikogen glukozo-1-fosforan glukoza

Synteza glikogenu glukozo-1-fosforan glikogen Cykl pentozowy

glukozo-6-fosforan NADPH + H+

CO2

pentozy

Synteza białek aminokwasy białka

Lipoliza

triacyloglicerole

acetylo CoA

kwasy tłuszczowe

glicerol

Lipogeneza

acetylo CoA

kwasy tłuszczowe

glicerol

triacyloglicerole

Proteoliza

białka aminokwasy (glukoza, ciała ketonowe)

(pochodne lipidowe)

4

Erytrocyty

Adypocyty

GLIKOLIZA

GLIKOLIZA

W warunkach anaerobowych produktem jest mleczan (brak mitochondriów)

dostarcza energię w postaci ATP

2,3,bisfosfoglicerynian jest allosterycznym efektorem hemoglobiny

dostarcza glicerolo -3-fosforanu do syntezy triacylogliceroli

CYKL PENTOZOWY

LIPOGENEZA

Produkcja NADPH+ H+ do funkcjonowania peroksydazy glutationowej

SYNTEZA TRIACYLOGLICEROLI

Tkanka nerwowa

LIPOLIZA

uwalnianie kwasów tłuszczowych i glicerolu do krwi GLIKOLIZA

proces regulowany przez hormony

KETOLIZA

SYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH I FOSFATYDÓW

β-OKSYDACJA

Mięśnie

Wątroba

GLIKOLIZA

GLIKOLIZA

GLUKONEOGENEZA

SYNTEZA GLIKOGENU

GLIKOGENEZA

GLIKOGENOLIZA

GLIKOGENOLIZA

β-OKSYDACJA

powstaje glukozo-6-fosforan na potrzeby mięśni

SYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH

brak glukozo-6-fosfatazy

SYNTEZA TRIACYLOGLICEROLI I LIPOPROTEIN

regulacja przez adrenalinę

SYNTEZA CIAŁ KETONOWYCH

DEAMINACJA AMINOKWASÓW

β-OKSYDACJA

CYKL MOCZNIKOWY

SYNTEZA BIAŁEK OSOCZA

SYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH

SYNTEZA BIAŁEK OSOCZ

SYNTEZA CHOLESTEROLU, STEROID W I KWAS W

CIOWYCH

SYNTEZA CHOLESTEROLU, STEROIDÓW I KWASÓW ŻÓŁCIOWYC

KETOLIZA

PROCESY DETOKSYKACJI

szczególnie w mięśniu sercowym

5