Microsoft Word - Wybrane związki o znaczeniu biologicznym

WZORY WYBRANYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH O ZNACZENIU BIOLOGICZNYM

Aminokwasy

glicyna alanina

walina

tyrozyna tryptofan cysteina

glutaminian glutamina lizyna

Sacharydy

glukoza

fruktoza

celuloza

WZORY WYBRANYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH O ZNACZENIU BIOLOGICZNYM

leucyna

izoleucyna prolina

cysteina metionina seryna

treonina

lizyna

arginina histydyna

ryboza

deoksyryboza

glikogen

WZORY WYBRANYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH O ZNACZENIU BIOLOGICZNYM

hydroksyprolina fenyloalanina

asparaginian asparagina

deoksyryboza

sacharoza

chityna

Zasady azotowe

guanina

adenina

Koenzymy redoks

NAD

Koenzymy przenoszące grupy funkcyjne

koenzym A

fosforan pirydoksalu

Neuroprzekaźniki

acetylocholina dopamina

adenina

cytozyna uracyl

FAD koenzym Q kwas askorbinowy

Koenzymy przenoszące grupy funkcyjne

S-adenozylometionina

fosforan pirydoksalu

biotyna (witamina H)

dopamina adrenalina noradrenalina

uracyl tymina

koenzym Q kwas askorbinowy

histamina serotonina

Hormony lipofilowe

kortyzol

Alkaloidy

kokaina

nikotyna

efedryna

morfina

aldosteron

nikotyna

kofeina

morfina

kolchicyna

tyroksyna

meskalina

amfetamina

PODZIAŁ BIAŁEK

Proste

Złożone

protaminy

są silnie zasadowe, charakteryzują się dużą
zawartością argininy oraz brakiem
aminokwasów zawierających siarkę. Są
dobrze rozpuszczalne w wodzie. Najbardziej
znanymi protaminami są: klupeina, salmina,
cyprynina, ezocyna, gallina

chromoproteiny

złożone z białek prostych i grupy
prostetycznej – barwnika. Należą tu
hemoproteidy (hemoglobina,
mioglobina, cytochromy, katalaza,
peroksydaza) zawierające układ
hemowy oraz flawoproteiny

histony

podobnie jak protaminy są silnie zasadowe i
dobrze rozpuszczają się w wodzie; składniki
jąder komórkowych (w połączeniu z kwasem
deoksyrybonukleinowym), czyli są obecne
także w erytroblastach. W ich skład wchodzi
duża ilość takich aminokwasów jak lizyna i
arginina

fosfoproteiny

zawierają około 1% fosforu w
postaci reszt kwasu fosforowego. Do
tych białek należą: kazeina mleka,
witelina żółtka jaj, ichtulina ikry ryb

albuminy

białka obojętne, spełniające szereg ważnych
funkcji biologicznych: są enzymami,
hormonami i innymi biologicznie czynnymi
związkami. Dobrze rozpuszczają się w wodzie
i rozcieńczonych roztworach soli, łatwo
ulegają koagulacji. Znajdują się w tkance
mięśniowej, osoczu krwi i mleku

nukleoproteiny

składają się z białek zasadowych i
kwasów nukleinowych.
Rybonukleoproteiny są
zlokalizowane przede wszystkim w
cytoplazmie: w rybosomach,
mikrosomach i mitochondriach, w
niewielkich ilościach także w jądrach
komórkowych, a poza jądrem tylko
w mitochondriach. Wirusy są
zbudowane prawie wyłącznie z
nukleoproteidów

globuliny

w ich skład wchodzą wszystkie aminokwasy
białkowe, z tym że kwas asparaginowy i kwas
glutaminowy w większych ilościach; w
odróżnieniu od albumin są źle rozpuszczalne
w wodzie, natomiast dobrze w
rozcieńczonych roztworach soli; posiadają
podobne właściwości do nich. Występują w
dużych ilościach w płynach ustrojowych i
tkance mięśniowej

lipoproteiny

połączenia białek z tłuszczami
prostymi lub złożonymi, np.
sterydami, kwasami tłuszczowymi.
Lipoproteidy są nośnikami
cholesterolu (LDL, HDL, VLDL).
Wchodzą na przykład w skład błony
komórkowej

prolaminy

są to typowe białka roślinne, występują w
nasionach. Charakterystyczną właściwością
jest zdolność rozpuszczania się w 70%
etanolu.

glikoproteiny

ich grupę prostetyczną stanowią
cukry, należą tu m.in.
mukopolisacharydy (ślina).
Glikoproteidy występują też w
substancji ocznej i płynie torebek
stawowych

gluteliny

podobnie jak prolaminy – to typowe białka
roślinne; posiadają zdolność rozpuszczania
się w rozcieńczonych kwasach i zasadach

metaloproteiny

zawierają jako grupę prostetyczną
atomy metalu (miedź, cynk, żelazo,
wapń, magnez, molibden, kobalt).
Atomy metalu stanowią grupę
czynną wielu enzymów

skleroproteiny

białka charakteryzujące się dużą zawartością
cysteiny i aminokwasów zasadowych oraz
kolagenu i elastyny, a także proliny i
hydroksyproliny, nierozpuszczalne w wodzie i
rozcieńczonych roztworach soli. Są to typowe
białka o budowie włóknistej, dzięki temu
pełnią funkcje podporowe. Do tej grupy
białek należy keratyna

MAKROELEMENTY

Pierwiastek

Funkcja w organizmie

Główne źródło

Niektóre skutki niedoboru

U człowieka

U roślin

węgiel, tlen

wodór

podstawowe składniki
wszystkich związków
organicznych

wszystkie produkty
pokarmowe

niedobór masy ciała,
zahamowanie
procesów życiowych

nie są znane

azot

składnik białek, kwasów
nukleinowych, witamin,
barwników, hormonów
wzrostowych roślin,
alkaloidów, niektórych
koenzymów i przenośników
energii

produkty białkowe
roślinne i zwierzęce

zhamowanie,
upośledzenie
procesów życiowych

zahamowanie wzrostu
części nadziemnych i
podziemnych, krótkie i
cienkie pędy,
zamieranie pędów
bocznych

fosfor

składnik budulcowy kości i
zębów, składnik ATP i kwasów
nukleinowych

mleko, sery, mięso
czerwone, drób,
orzechy, pełne
ziarna zbóż

niedobór występuje
bardzo rzadko

patrz: azot; ciemne,
matowe,
niebieskozielone liście,
uschnięte brzegi

siarka

składnik enzymów, hormonów
i białek, CoA

sery, ryby, groch,
fasola, bób,
papryka, cebula,
czosnek

niedobór nie jest
znany

występują rzadko

wapń

składnik budulcowy kości i
zębów, niezbędny do
funkcjonowania układu
nerwowego i mięśni, czynnik
krzepnięcia krwi

mleko i produkty
mleczne, sardynki,
warzywa zielono
listne, sezam

słabość mięśni, słabe i
łamliwe kości,
osteoporoza, ubytki
zębów

rozkład błon
plazmatycznych,
nieprawidłowy wzrost
i martwica organów
roślinnych

magnez

składnik kości, zębów, mięśni,
chlorofilu

rośliny zielono
listne

apatia, słabość,
skurcze i drżenie
mięśni, konwulsje

więdnięcie, chloroza,
zahamowanie
fotosyntezy

sód

kontrola równowagi wodno-
elektrolitowej, prawidłowe
działanie mięśni i nerwów,
prawidłowe ciśnienie
osmotyczne krwi

sól kuchenna, ryby
morskie, owoce
morza, przetwory
mięsne

niskie ciśnienie krwi,
odwodnienie, skurcze
mięśni, zanik różnicy
potencjałów i utrata
pobudliwości
komórek

zanik różnicy
potencjałów i utrata
pobudliwości
komórek

potas

patrz: sód

awokado, nasiona,
orzechy, banany,
cytrusy, ziemniaki
nasiona roślin
strączkowych

apatia, słabość, stany
splątania, nadmierne
pragnienie, zakłócenie
czynności serca,
paraliż

chloroza liści, zwiędły
pokrój rośliny,
zahamowanie wzrostu
korzenia i pędu

chlor

utrzymanie równowagi
jonowej organizmu, HCl –
aktywator enzymów
żołądkowych, ułatwia
uwalnianie CO

z erytrocytów,

czynnik katalityczny przy
fotolizie wody w czasie
fotosyntezy

sól, ryby morskie,
owoce morza

zaburzenia trawienia,
zaburzony przebieg
procesu oddychania
komórkowego

zakłócenie przebiegu
fotosyntezy i
oddychania
komórkowego

MIKROELEMENTY

Pierwiastek

Funkcja w organizmie

Główne źródło

Skutki niedoboru

U człowieka

U roślin

żelazo

składnik enzymów biorących
udział w oddychaniu
komórkowym, cytochromów,
hemoglobiny, mioglobiny,
katalizator syntezy chlorofilu

wątroba, ryby,
mięso, warzywa
liściaste

niedokrwistość
(anemia), osłabienie,
bóle głowy, arytmia
serca, zaburzenia
oddychania

chloroza młodych liści,
zakłócenia przebiegu
fotosyntezy i
oddychania

jod

składnik hormonu tyroksyny i
trójjodotyronina

wodorosty, owoce
morza, sól
jodowana

niedoczynność
tarczycy (wole,
osłabienie, zwolnienie
przemiany materii,
otyłość), u dzieci –
niedorozwój fizyczny i
umysłowy

nie są znane

fluor

składnik kości i szkliwa zębów

ryby, wątroba,
woda
wodociągowa,
herbata

próchnica, ubytki
zębów

nie są znane

miedź

składnik wielu enzymów,
bierze udział w wytwarzaniu
hemoglobiny

wątroba, jajka,
fasola, ostrygi,
orzechy, grzyby,
kakao

deficyty występują
rzadko

bielenie i zasychanie
wierzchołków
młodych liści

cynk

bierze udział w trawieniu
białek, niezbędny do
funkcjonowania układu
odpornościowego, konieczny
do syntezy związków
regulujących wzrost i rozwój
roślin, składnik insuliny

jogurty, produkty
zbożowe, ostrygi,
czerwone mięso,
orzechy ziemne

utrata łaknienia,
pogorszenie wzrostu i
rozwoju, łamliwość
włosów, powolne
gojenie ran, choroby
skóry, zaburzenia
rozwoju i czynności
gonad, oczu, skóry i
kości

chloroza i karlenie liści

kobalt

składnik witaminy b

niezbędnej do wytwarzania
erytrocytów

anemia

zahamowanie procesu
wiązania azotu przez
motylkowe

KLASYFIKACJA ENZYMÓW

Klasa

Nazwa

Typ katalizowanej reakcji

Przykłady

oksydoreduktazy

reakcje oksydo-redukcyjne związane z
przenoszeniem elektronów

dehydrogenaza, oksydaza,
katalaza, peroksydaza

transferazy

reakcje przenoszenia grup funkcyjnych
między poszczególnymi związkami

transaminaza (przenosi grupy
aminowe), kinaza (przenosi
grupy fosforanowe)

hydrolazy

reakcje hydrolizy (rozkładu z udziałem
wody)

amylaza, trypsyna, pepsyna

liazy

rozszczepianie wiązań C-C, C-O, C-N
bez udziału cząsteczek wody lub
oksydoredukcji

dekarboksylaza pirogronianowa

izomerazy

reakcje izomeryzacji, czyli
przegrupowań
wewnątrzcząsteczkowych

izomeraza cytrynianowa

ligazy (syntetazy)

tworzenie wiązań: C-C, C-O, C-N, C-S
sprzężone z hydrolizą ATP

karboksylaza pirogronianowa

WITAMINY

Grupa

witamin

Witaminy

Rola

Źródło

Skutki niedoboru

ŁU

witamina A
(retinol) 2mg

- współtworzy rodopsynę –

substancję niezbędną do
utrzymania pobudliwości
komórek siatkówki oka

- człowiek produkuje

witaminę A z karotenoidów

wątroba, jaja, masło,
mleko, tran,
marchew, pomidory

- ślepota zmierzchowa
- zanikanie nabłonków i

łuszczenie skóry

witamina D
(kalcyferol)
0,02mg

- wzmaga wchłanianie wapnia

w jelicie

- niezbędna do prawidłowego

wzrostu kośćca

wątroba, mleko
pełne, jaja, drożdże

- krzywica
- łamliwość kości

witamina E
(tokoferol)
20mg

- hamowanie utleniania

lipidów ustrojowych i
witaminy A

oleje roślinne,
orzechy, kiełki
pszenicy, jaja, ryby

- osłabienie mięśni
- obniżenie płodności

witamina K
(filochinon)
1mg

- ważna w procesie

krzepnięcia krwi

zapotrzebowanie
jest pokrywane
przez produkcję
bakterii flory
jelitowej

- wydłużenie czasu

krzepnięcia krwi

- podatność na krwotoki

witamina B

(tiamina)
1,5mg

- element enzymów

utleniających węglowodany i
aminokwasy

wątroba, mięso,
drożdże,
nieoczyszczone
ziarna zbóż

- choroba beri-beri (bóle

rąk i nóg, osłabienie
mięśni, niewydolność
krążenia)

witamina PP
(niacyna)
20mg

- element NAD

i NADP

sery, jaja, wątroba,
pełne mleko,
niektóre warzywa

- rzadko stwierdzane

witamina B

(ryboflawina)
1,7mg

- element FAD

podobnie jak
witamina PP

- zapalenie skóry i pękanie

kącików ust

- znaczny niedobór –

obniżenie sprawności
umysłowej

witamina B

(pirydoksyna)
2mg

- jej pochodna jest

koenzymem enzymów
przetwarzających
aminokwasy

wątroba, jaja, mięso,
banany, rośliny
strączkowe

- rzadko stwierdzane

witamina B

(kwas
foliowy)
0,3-04mg

- współtworzy niebiałkowy

składnik enzymów
niezbędnych w syntezie
nukleotydów

bakterie flory
jelitowej, drożdże,
jarzyny liściaste

- zakłócenie erytropoezy,

prowadzące do anemii

witamina B

(kobalamina)
5mg

- współtworzy niebiałkowy

składnik enzymów
przetwarzających zasady
azotowe

bakterie flory
jelitowej, wątroba,
jaja

- anemia złośliwa na skutek

zahamowania erytropoezy

witamina C
(kwas
askorbinowy)
75-100mg

- niezbędna w syntezie

kolagenu, istoty
podstawowej kości i zębów

- uczestniczy we wchłanianiu

żelaza

- wzmacnia mechanizmy

odpornościowe

świeże owoce
(cytrusowe,
truskawki, czarna
porzeczka, aronia,
pomidor)

- szkorbut (krwawienie

dziąseł, wypadanie zębów,
powolne gojenie się ran)

ALKALOIDY

Grupa

Przykład

Źródło

Działanie

Alkaloidy tropanowe

kokaina

Krasnodrzew pospolity
(Erythroxylon coca)

Zwiększa sprawność umysłową i fizyczną

Alkaloidy pirydynowe

nikotyna

Tytoń szlachetny
(Nicotiana tabacum)

Agonista receptorów N-acetylocholinowych –
odczuwanie przyjemności podczas palenia, zanik bólu,
przyspieszenie akcji serca, zwiększa wydzielanie
wazopresyny i angiotensyny. Większe dawki – zmęczenie,
myślotok, światłowstręt, czarno-białe halucynacje

Alkaloidy
izochinolinowe

morfina

mak

Działanie odurzające (narkotyczne), przeciwbólowe,
przeciwkaszlowe

Aminy aromtayczne

efedryna

Przęśl skrzypowata
(Ephedra equisetina)

Reduktor apetytu, zwiększa koncentrację i uwagę, leczy
niedociśnienie związane z narkozą, rozszerza oskrzela,
pobudza CUN

meskalina

Jazgrza Williamsa
(Lophophora williamsii)

Zmiany percepcyjne i efekty wizualne, szczególnie przy
zamkniętych oczach, agonista receptorów
serotoninowych

amfetamina

Stymuluje receptory noradrenergiczne i dopaminergiczne

Pochodne tropolonu
(azot poza
pierścieniem
aromatycznym)

kolchicyna

Zimowit jesienny
(Colchicum autumnale)

Uniemożliwia wytworzenie mikrotubul wrzeciona
kariokinetycznego

Alkaloidy purynowe

kofeina

Kawa arabska
(Coffea arabica)

Zmniejsza odczucie zmęczenia, przywraca ostrość umysłu
w warunkach słabości lub sennego nastroju

tomatydyna

Solanaceae
(psiankowate)

Grupa

Przykład

Antybiotyk β-
laktamowy

Penicylina G

Oligopeptyd

Gramicydyna

Antybiotyk
tetracyklinowy

Tetracyklina

Antybiotyk
makrolidowy

Erytromycyna

Amfoterycyna B

Antybiotyk
aminoglikozydowy

Streptomycyna

ANTYBIOTYKI

Źródło

Miejsce i sposób działania

pędzlak
Penicillium
notatum

Ze względu na strukturalne podobieństwo do
składnikiem mureiny, benzylopenicylina blokuje aktywność
transpeptydaz (PBP) biorących udział w tworzeniu wiązań
pomiędzy pentapeptydami
komórkowej bakterii. W dalszym etapie, na skutek
aktywacji hydrolaz komórkowych dochodzi do
bakteryjnej. Penicylina G nie wnika do wnętrza komórki, a
zatem nie działa na drobnoustroje
Benzylopenicylina dobrze przenika do
osierdziowego, otrzewnowego,
mózgowo-rdzeniowego. Źle przenika do
mózgowej, cieczy wodnistej oka

Bakteria
Bacillus
brevis

Gramicydyna jest aktywna wobec
wyjątkiem Bacilli, a także względem wybranych
organizmów Gram−ujemnych
przykład komensalnych bakterii
ograniczone do stosowania miejscowego,
wywołuje hemolizę w stężeniach
komórek bakterii. Z tego wzglę
wewnętrznie. Zewnętrzny naskórek
martwych komórek skóry więc stosowanie
skóry nie powoduje szkód.

Niektóre
szczepy
Streptomyces

Działanie bakteriostatyczne. Hamuje biosyntezę białka poprzez
wiązanie się z podjednostką 30 S
procesy fosforylacyjne w komórkach bakteryjnych.
Unieczynnia bakteryjne lipazy, powodując zmniejszenie wolnych
kwasów tłuszczowych w skórze.
Działa przeciwzapalnie poprzez hamowanie
aktywności granulocytów wielojądrzastych.

Streptomyces
erythraeus

Hamujesyntezę białka poprzez wiązanie
Erytromycyna jest metabolizowana
demetylację do formy nieczynnej.
Ze względu na spektrum działania podobne (ale nie identyczne)
do penicylin erytromycyna jest przydatna w
wykazujących alergię na te antybiotyki

Amfoterycyna B

Streptomyces

Skuteczny lek w walce z zakażeniami, pochodzącymi
od Candida albicans (np. drożdżyca amerykańska
niektórych grzybicach (np.
ybica układu pokarmowego

Streptomyces
griseus

Wąski zakres działania na niektóre
na prątka gruźlicy, który jest

Miejsce i sposób działania

Ze względu na strukturalne podobieństwo do alaniny, która jest

, benzylopenicylina blokuje aktywność

) biorących udział w tworzeniu wiązań

pomiędzy pentapeptydami mukopolisacharydu ściany

. W dalszym etapie, na skutek

komórkowych dochodzi do lizy komórki

bakteryjnej. Penicylina G nie wnika do wnętrza komórki, a

drobnoustroje wewnątrzkomórkowe.

Benzylopenicylina dobrze przenika do płynu opłucnowego,
osierdziowego, otrzewnowego, krwi płodu, mięśni i płynu

. Źle przenika do kości, tkanki

cieczy wodnistej oka i mleka matki.

Gramicydyna jest aktywna wobec bakterii Gram−dodatnich za

, a także względem wybranych

−ujemnych jak na

bakterii Neisseria. Jej zastosowanie jest

ograniczone do stosowania miejscowego, gdyż

stężeniach niższych niż powoduje śmierć

komórek bakterii. Z tego względu nie może być stosowana

naskórek składa się głównie z
więc stosowanie jej na powierzchni

Działanie bakteriostatyczne. Hamuje biosyntezę białka poprzez
wiązanie się z podjednostką 30 S rybosomu a także wpływa na
procesy fosforylacyjne w komórkach bakteryjnych.
Unieczynnia bakteryjne lipazy, powodując zmniejszenie wolnych
kwasów tłuszczowych w skórze.

poprzez hamowanie

wielojądrzastych.

poprzez wiązanie tRNA.

metabolizowana w wątrobie przez

demetylację do formy nieczynnej.
Ze względu na spektrum działania podobne (ale nie identyczne)
do penicylin erytromycyna jest przydatna w leczeniu u osób
wykazujących alergię na te antybiotyki

Skuteczny lek w walce z zakażeniami, pochodzącymi

drożdżyca amerykańska), a także w

histoplazmoza, kryptokokoza czy grz

ybica układu pokarmowego)

Wąski zakres działania na niektóre bakterie Gram-ujemne oraz

, który jest bakterią Gram-dodatnią