background image
background image

Białka

Białka

Białka składają się z dużej liczby aminokwasów, powiązanych 

w łańcuchy przez wiązania peptydowe łączące grupę 

aminową następnego aminokwasu.

Białka składają się z dużej liczby aminokwasów, powiązanych 

w łańcuchy przez wiązania peptydowe łączące grupę 

aminową następnego aminokwasu.

Niektóre białka zawierają w węglowodany (glikoproteiny) i lipidy 

(liptoproteiny). 

Krótsze łańcuchy aminokwasów nazywane są peptydami lub polipeptydami.

Łańcuchy zawierające :

2-10 reszt aminokwasowych nazywane są peptydami,

więcej niż 10, ale mniej niż 100 reszt aminokwasowych – polipeptydami,

100 lub więcej reszt aminokwasowych – białkami.

Niektóre białka zawierają w węglowodany (glikoproteiny) i lipidy 

(liptoproteiny). 

Krótsze łańcuchy aminokwasów nazywane są peptydami lub polipeptydami.

Łańcuchy zawierające :

2-10 reszt aminokwasowych nazywane są peptydami,

więcej niż 10, ale mniej niż 100 reszt aminokwasowych – polipeptydami,

100 lub więcej reszt aminokwasowych – białkami.

background image

Białka

Białka

Kolejność aminokwasów w łańcuchach peptydowych nazywana 

jest strukturą pierwszorzędową białka.

Łańcuchy są zwinięte i pofałdowane w sposób skomplikowany, a 

termin drugorzędowa struktura białek odnosi do przestrzennego 

rozmieszczenie wywołanego pofałdowaniem i skręceniem.

Wspólną strukturą drugorzędowa jest regularna spirala 

zawierająca 3.7 reszt aminokwasowych na jeden obrót spirali 

(alpha-helisa).

Inną wspólną strukturą drugorzędową jest pofałdowanie beta w 

postaci harmonijki.

Przeciw równoległe beta-pofałdowanie powstaje wtedy, kiedy 

długie polipeptydowe łańcuchy zwijają się tam i z powrotem 

jeden z drugim, i powstają wiązania wodorowe między 

wiązaniami peptydowymi sąsiednich łańcuchów.

Kolejność aminokwasów w łańcuchach peptydowych nazywana 

jest strukturą pierwszorzędową białka.

Łańcuchy są zwinięte i pofałdowane w sposób skomplikowany, a 

termin drugorzędowa struktura białek odnosi do przestrzennego 

rozmieszczenie wywołanego pofałdowaniem i skręceniem.

Wspólną strukturą drugorzędowa jest regularna spirala 

zawierająca 3.7 reszt aminokwasowych na jeden obrót spirali 

(alpha-helisa).

Inną wspólną strukturą drugorzędową jest pofałdowanie beta w 

postaci harmonijki.

Przeciw równoległe beta-pofałdowanie powstaje wtedy, kiedy 

długie polipeptydowe łańcuchy zwijają się tam i z powrotem 

jeden z drugim, i powstają wiązania wodorowe między 

wiązaniami peptydowymi sąsiednich łańcuchów.

background image

Białka

Białka

Pojawiają się również równoległe 

beta-pofałdowania między 

łańcuchami polipeptydowymi.
W tak zwanym modelu wstążki 

struktury alpaha-helisy są 

przedstawione jako spirale, a beta-

pofałdowania jako równoległe 

strzałki.
Trzeciorzędowa struktura białek jest 

układem skręconych łańcuchów w 

swoiste warstwy, kryształy lub 

włókna.
Niektóre cząsteczki białka składają 

się z podjednostek (np. hemoglobina) 

i określenie struktura 

czwartorzędowa stosowane w 

określeniu do rozmieszczenia 

podjednostek.

Pojawiają się również równoległe 

beta-pofałdowania między 

łańcuchami polipeptydowymi.
W tak zwanym modelu wstążki 

struktury alpaha-helisy są 

przedstawione jako spirale, a beta-

pofałdowania jako równoległe 

strzałki.
Trzeciorzędowa struktura białek jest 

układem skręconych łańcuchów w 

swoiste warstwy, kryształy lub 

włókna.
Niektóre cząsteczki białka składają 

się z podjednostek (np. hemoglobina) 

i określenie struktura 

czwartorzędowa stosowane w 

określeniu do rozmieszczenia 

podjednostek.

Zagłębione miejsce wiązania 
antygenu jest utworzone w postaci 
kieszeni na szczycie przez części 
alpaha

1

 i alpaha

2

 cząsteczki.

Zagłębione miejsce wiązania 
antygenu jest utworzone w postaci 
kieszeni na szczycie przez części 
alpaha

1

 i alpaha

2

 cząsteczki.

Struktura ludzkiego antygenu 

zgodności tkankowej HLA-A2.

background image

Aminokwasy występujące w białkach

Aminokwasy występujące w białkach

Aminokwasy obojętne

 

Aminokwasy bez 

podstawników w  łańcuchu

     glicyna (Gly,G), Alanina 

(Ala,A)
     walina (VAL,V)
     leucyna (Leu,L)iIzoleucyna 

(Ile,I)

 

Aminokwasy z grupą 

hydroksylową

     seryna (Ser,S)
     treonina (Thr,T)

 Aminokwasy z grupą 

sulfhydrylową

    cysteina (Cys,C)
    matonina (Met.M)

 

Aminokwasy aromatyczne

    fenyloalanina (Phe, F)
    tyrozyna (Tyr, Y)
    tryptofan (Trp, W)

Aminokwasy kwaśne 

(monoaminokwasy zawierające 2 lub 

więcej grup karboksylowych).

   kwas asparaginowy (Asp, D)
   asparagina (Asn, N)
   glutamina (Gln, Q)
   kwas glutaminowy (Glu, E)
   kwas γ-karboksyglutaminowy

2   

(Gla)

Aminokwasy zasadowe

 

(kwasy diaminomonokarboksylowe)

arginina1 (Arg, R)

   lizyna (Lys, K)

   hydroksylizna

2

 (Hyl)

   histydyna

(His,H)

Iminokwasy 

(zamiast grupy 

aminowej zawierają grupę iminową)

   prolina (Pro, P)
   4 – hydroksyprolina

2

 (Hyp)

   3 – hydroksyprolina

2

background image

Pula aminokwasów

Pula aminokwasów

Niektóre aminokwasy określane są jako aminokwasy 
egzogenne w diecie muszą być dostarczone z 
pożywieniem, podczas gdy aminokwasy endogenne mogą 
być syntetyzowane in vivo w ilościach dostatecznych dla 
uwzględnienia potrzeb metabolicznych.

Małe ilości białek wchłaniane w postaci nie zmienionej 
przewodu pokarmowego u dzieci i jeszcze mniejsze ilości u 
dorosłych, ale większość spożywanych białek jest 
trawiona, a ich składniki – aminokwasy – wchłaniane.

Własne białka ustrojowe są nieustannie hydrolizowane do 
aminokwasów i resyntetyzowane.

Średnia wymiana białek endogennych wynosi przeciętnie 
80 -100 g/d, najwyższa jest w błonie śluzowej jelita, a 
praktycznie zerowa w kolagenie.

Niektóre aminokwasy określane są jako aminokwasy 
egzogenne w diecie muszą być dostarczone z 
pożywieniem, podczas gdy aminokwasy endogenne mogą 
być syntetyzowane in vivo w ilościach dostatecznych dla 
uwzględnienia potrzeb metabolicznych.

Małe ilości białek wchłaniane w postaci nie zmienionej 
przewodu pokarmowego u dzieci i jeszcze mniejsze ilości u 
dorosłych, ale większość spożywanych białek jest 
trawiona, a ich składniki – aminokwasy – wchłaniane.

Własne białka ustrojowe są nieustannie hydrolizowane do 
aminokwasów i resyntetyzowane.

Średnia wymiana białek endogennych wynosi przeciętnie 
80 -100 g/d, najwyższa jest w błonie śluzowej jelita, a 
praktycznie zerowa w kolagenie.

background image

Pula aminokwasów

Pula aminokwasów

METABOLIZM AMINOKWASÓW

background image

Pula aminokwasów

Pula aminokwasów

Aminokwasy powstałe z rozłożenia endogennych białek są 
identyczne z pochodzącymi z białek pokarmów. Obydwie 
grupy tworzą pule aminokwasów, która zaspakaja potrzeby 
ustroju.

W nerkach większość przefiltrowanych aminokwasów jest 

resorbowana.

W czasie wzrostu równowaga pomiędzy aminokwasami a 

białkami ustrojowymi przesuwa się w w kierunku białek tak, że 

synteza przewyższa jego rozkład.

W czasie życia mała ilość białka tracona jest we włosach , 

małe ilość z moczem, a nieresorbowalne białka soków 

trawiennych wydalane są z kałem.

Straty te są równoważone syntezą ze wspólnej puli 

aminokwasów.

Aminokwasy powstałe z rozłożenia endogennych białek są 
identyczne z pochodzącymi z białek pokarmów. Obydwie 
grupy tworzą pule aminokwasów, która zaspakaja potrzeby 
ustroju.

W nerkach większość przefiltrowanych aminokwasów jest 

resorbowana.

W czasie wzrostu równowaga pomiędzy aminokwasami a 

białkami ustrojowymi przesuwa się w w kierunku białek tak, że 

synteza przewyższa jego rozkład.

W czasie życia mała ilość białka tracona jest we włosach , 

małe ilość z moczem, a nieresorbowalne białka soków 

trawiennych wydalane są z kałem.

Straty te są równoważone syntezą ze wspólnej puli 

aminokwasów.

background image

Specyficzne, metaboliczne funkcje 

aminokwasów

Specyficzne, metaboliczne funkcje 

aminokwasów

Tyroksyna (T

4

),

katecholaminy,

histamina,

serotonina,

melatonina,

związki pośrednie w cyklu mocznikowym… 

…powstają ze specyficznych aminokwasów. 

Metionina, 

cystyna,

cysteina….

… są źródłem siarki występującej w 

białkach, koenzymie A, taurynie i innych 

biologicznie ważnych składnikach. 

Tyroksyna (T

4

),

katecholaminy,

histamina,

serotonina,

melatonina,

związki pośrednie w cyklu mocznikowym… 

…powstają ze specyficznych aminokwasów. 

Metionina, 

cystyna,

cysteina….

… są źródłem siarki występującej w 

białkach, koenzymie A, taurynie i innych 

biologicznie ważnych składnikach. 

background image

Specyficzne, metaboliczne funkcje 

aminokwasów

Specyficzne, metaboliczne funkcje 

aminokwasów

Metionina jest przekształcana w S-
adenozylometoninę, która jest aktywnym czynnikiem 
metylującym, koniecznym w syntezie składników, 
takich jak:

adrenalina, 

acetylocholina,

kreatyna.

Jest to największy „dawca” biologicznie 

labilnych grup metylowych, ale grupy metylowe 
mogą być także syntetyzowane z pochodnej 
kwasu mrówkowego związanej z pochodnymi 
kwasu foliowego, jeżeli dieta zawiera 
odpowiednie ilości kwasu foliowego i 
cyjankobalaminy.

Metionina jest przekształcana w S-
adenozylometoninę, która jest aktywnym czynnikiem 
metylującym, koniecznym w syntezie składników, 
takich jak:

adrenalina, 

acetylocholina,

kreatyna.

Jest to największy „dawca” biologicznie 
labilnych grup metylowych, ale grupy metylowe 
mogą być także syntetyzowane z pochodnej 
kwasu mrówkowego związanej z pochodnymi 
kwasu foliowego, jeżeli dieta zawiera 
odpowiednie ilości kwasu foliowego i 
cyjankobalaminy.

background image

Siarczany występujące w moczu

Siarczany występujące w moczu

Aminokwasy zawierające siarkę są źródłem 
siarczanów w moczu.

Nieliczne nieutlenione składniki zawierające siarkę 
są wydalane (obojętna siarka w moczu), ale 
większość wydalanej siarki występującej w postaci 
siarczanów        (         ) którym towarzyszą 
odpowiednie ilości kationów (Na

+

, K

+

,        lub H

+

).

W moczu występują organiczne estry 
siarczanowe
       (R – O – SO

3

H), powstające w 

wątrobie z endogennych i egzogennych fenoli, 
ponadto estrogenów i innych steroidów, indoli i 
leków. 

Aminokwasy zawierające siarkę są źródłem 
siarczanów w moczu.

Nieliczne nieutlenione składniki zawierające siarkę 
są wydalane (obojętna siarka w moczu), ale 
większość wydalanej siarki występującej w postaci 
siarczanów        (         ) którym towarzyszą 
odpowiednie ilości kationów (Na

+

, K

+

,        lub H

+

).

W moczu występują organiczne estry 
siarczanowe
       (R – O – SO

3

H), powstające w 

wątrobie z endogennych i egzogennych fenoli, 
ponadto estrogenów i innych steroidów, indoli i 
leków. 

SO

2

4

NH

4

background image

Alanina + alpaha  ketoglutaren  
             Pirogronian + Glutaminian 

Alanina + alpaha  ketoglutaren  
             Pirogronian + Glutaminian 

Deaminacja, aminacja i transaminacja

Deaminacja, aminacja i transaminacja

Wzajemne przekształcanie aminokwasów i 

produktów katabolizmu węglowodanów i tłuszczów 

na poziomie wspólnej puli metabolicznej cyklu 

kwasu cytrynowego polega na przeniesieniu, 

usunięciu lub tworzeniu grup aminowych.

W wielu tkankach zachodzą reakcje transaminacji, 

czyli przekształcenia jednego aminokwasu w 

odpowiedni ketokwas z jednoczesnym 

przekształceniem innego ketokwasu w aminokwas:

Wzajemne przekształcanie aminokwasów i 

produktów katabolizmu węglowodanów i tłuszczów 

na poziomie wspólnej puli metabolicznej cyklu 

kwasu cytrynowego polega na przeniesieniu, 

usunięciu lub tworzeniu grup aminowych.

W wielu tkankach zachodzą reakcje transaminacji, 

czyli przekształcenia jednego aminokwasu w 

odpowiedni ketokwas z jednoczesnym 

przekształceniem innego ketokwasu w aminokwas:

background image

Deaminacja, aminacja i transaminacja

Deaminacja, aminacja i transaminacja

Transaminazy uczestniczące w tym procesie występują także w 

krążeniu we krwi obwodowej.

Jeśli występuje uszkodzenie wielu czynnych komórek, jako wynik 

procesu patologicznego, zwiększają się stężenia transminazy w 

surowicy.

Przykładem tego jest wzrost aktywności glutaminowo-szczawiowo-

octanowej transmitazy w surowicy krwi (SGOT) w następstwie 

zawału mięśnia sercowego.

Oksydacja deaminacja aminokwasów zachodzi w wątrobie.

Iminokwas powstaje przez odwodornienie, a następnie jest 

hydrolizowany do odpowiedniego ketokwasu z równoczesnym 

wytworzeniem           :

Transaminazy uczestniczące w tym procesie występują także w 

krążeniu we krwi obwodowej.

Jeśli występuje uszkodzenie wielu czynnych komórek, jako wynik 

procesu patologicznego, zwiększają się stężenia transminazy w 

surowicy.

Przykładem tego jest wzrost aktywności glutaminowo-szczawiowo-

octanowej transmitazy w surowicy krwi (SGOT) w następstwie 

zawału mięśnia sercowego.

Oksydacja deaminacja aminokwasów zachodzi w wątrobie.

Iminokwas powstaje przez odwodornienie, a następnie jest 

hydrolizowany do odpowiedniego ketokwasu z równoczesnym 

wytworzeniem           :

Iminokwas + H

2

O              Ketokwas +

Iminokwas + H

2

O              Ketokwas +

NH

4

Aminokwas + NAD 

+

                   Iminokwas + 

NAD + H

Aminokwas + NAD 

+

                   Iminokwas + 

NAD + H

NH

4

background image

Deaminacja, aminacja i transaminacja

Deaminacja, aminacja i transaminacja

Jon           jest w równowadze z NH

3

.

Aminokwasy koga również przyłączać           i wówczas powstają 

odpowiednie amidy (aminacja).

Przykładem jest wiązanie           w mózgu przez glutamin (w 

wyniku czego powstaje glutamina).

Jon           jest w równowadze z NH

3

.

Aminokwasy koga również przyłączać           i wówczas powstają 

odpowiednie amidy (aminacja).

Przykładem jest wiązanie           w mózgu przez glutamin (w 

wyniku czego powstaje glutamina).

Reakcja odwrotna zachodzi w nerce z przekształceniem         

   na NH

3

 w moczu reaguje z NH

3

 do moczu.

NH

3

 w moczu reaguje H

+

, tworzyć           i w ten sposób 

możliwe jest wydzielanie większych ilości H

+

 do moczu.

Reakcja odwrotna zachodzi w nerce z przekształceniem         

   na NH

3

 w moczu reaguje z NH

3

 do moczu.

NH

3

 w moczu reaguje H

+

, tworzyć           i w ten sposób 

możliwe jest wydzielanie większych ilości H

+

 do moczu.

NH

4

NH

4

NH

4

NH

4

NH

4

background image

Wzajemne przemiany między pulą 

aminokwasów i wspólną pulą metabolitów.

Wzajemne przemiany między pulą 

aminokwasów i wspólną pulą metabolitów.

Leucyna, izoleucyna,
fenyloalanina i tyrozyna
nazywane są 
aminokwasami 
ketogennymi,
ponieważ mogą być 
przekształcane 
w acetooctan – ciało 
ketonowe.

Alanina i wiele innych 
aminokwasów uznawane
są za glukogenne albo
glukoneogenne, tzn., że
powodują one powstanie
związków, które mogą 
być z łatwością 
przekształcane w glukozę

Połączenie cyklu kwasu cytrynowego z procesami transaminacji i 
glukoneogenezy

background image

Tworzenie mocznika

Tworzenie mocznika

Większość           utworzonego przez deaminację 
aminokwasów w wątrobie jest przekształcana w 
mocznik, a ten jest wydalany z moczem.

Z wyjątkiem mózgu, wątroba jest 
prawdopodobnie jedynym miejscem tworzenia 
mocznika.

W ciężkich chorobach wątroby zmniejsza się 
stężenie azotu mocznika we krwi, a zwiększa się 
stężenie NH

3

 we krwi.

Większość           utworzonego przez deaminację 
aminokwasów w wątrobie jest przekształcana w 
mocznik, a ten jest wydalany z moczem.

Z wyjątkiem mózgu, wątroba jest 
prawdopodobnie jedynym miejscem tworzenia 
mocznika.

W ciężkich chorobach wątroby zmniejsza się 
stężenie azotu mocznika we krwi, a zwiększa się 
stężenie NH

3

 we krwi.

NH

4

background image

Cykl mocznikowy.

M - mitochondrion

Cykl mocznikowy.

M - mitochondrion

     

     

Synteza 
mocznika 
drogą cyklu 
moczni-
kowego polega 
na 
przemianie 
aminokwasu 
ornityny do 
cytruliny, a 
następnie do 
argininy, 
po czym 
odszczepia się 
mocznik i 
cząsteczka 
ornityny jest na 
powrót 
odtworzona.  

Synteza 
mocznika 
drogą cyklu 
moczni-
kowego polega 
na 
przemianie 
aminokwasu 
ornityny do 
cytruliny, a 
następnie do 
argininy, 
po czym 
odszczepia się 
mocznik i 
cząsteczka 
ornityny jest na 
powrót 
odtworzona.  

background image

Kreatyna i kreatynina

Kreatyna i kreatynina

Kreatyna syntetyzowana jest w wątrobie z metioniny, glicyny i 

argininy.

W mięśniu szkieletowym jest fosforylowana tworząc fosfokreatynę, 

która jest ważnym magazynem energii dla syntezy ATP.

Kreatyna syntetyzowana jest w wątrobie z metioniny, glicyny i 

argininy.

W mięśniu szkieletowym jest fosforylowana tworząc fosfokreatynę, 

która jest ważnym magazynem energii dla syntezy ATP.

ATP wytworzony w procesach glikozy i 
fosorylacji 
oksydacyjnej reaguje z kreatyną, 
tworząc odpowiednio
ADP i duże ilości fosfokreatyny.
W czasie wysiłku fizycznego zachodzi 
reakcja odwrotna – 

-następuje wytworzenie ATP, który jest 
bezpośrednim
źródłem energii dla skurczu mięśni.

ATP wytworzony w procesach glikozy i 
fosorylacji 
oksydacyjnej reaguje z kreatyną, 
tworząc odpowiednio
ADP i duże ilości fosfokreatyny.
W czasie wysiłku fizycznego zachodzi 
reakcja odwrotna – 

-następuje wytworzenie ATP, który jest 
bezpośrednim
źródłem energii dla skurczu mięśni.

background image

Kreatynuria

Kreatynuria

Kreatynuria pojawia się normalnie u dzieci, u 
kobiet w czasie i po okresie ciąży, a okazjonalnie 
u kobiet nieciężarnych.

U zdrowych mężczyzn kreatyna w moczu 
występuje bardzo rzadko.

Znaczne ilości kreatyny wydalane są w stanach 
towarzyszących rozległym uszkodzeniem mięśni.

Kreatynuria pojawia się w okresie głodu, 
tyreotoksykozie, źle leczonej cukrzycy i różnych 
pierwotnych i wtórnych chorobach mięśni 
szkieletowych (miopatiach)

Kreatynuria pojawia się normalnie u dzieci, u 
kobiet w czasie i po okresie ciąży, a okazjonalnie 
u kobiet nieciężarnych.

U zdrowych mężczyzn kreatyna w moczu 
występuje bardzo rzadko.

Znaczne ilości kreatyny wydalane są w stanach 
towarzyszących rozległym uszkodzeniem mięśni.

Kreatynuria pojawia się w okresie głodu, 
tyreotoksykozie, źle leczonej cukrzycy i różnych 
pierwotnych i wtórnych chorobach mięśni 
szkieletowych (miopatiach)

background image

Puryny i piramidyny

Puryny i piramidyny

Główne, fizjologicznie ważne puryny i 
piramidyny.
Oksopuryny i oksopiramidyny mogą 
tworzyć enolowe
pochodne (hydroksypuryny i 
hydroksypirymidyny) 
przez przesunięcie wodoru do tlenu.

Główne, fizjologicznie ważne puryny i 
piramidyny.
Oksopuryny i oksopiramidyny mogą 
tworzyć enolowe
pochodne (hydroksypuryny i 
hydroksypirymidyny) 
przez przesunięcie wodoru do tlenu.

background image

Puryny i pirymidyny

Puryny i pirymidyny

Neukleozydy – puryny lub pirymidyny powiązane z rybozą – są 
składnikami nie tylko różnych koenzymów i związków pochodnych 
(takich jak NAD

+

 NADP

+

, ATP, UDPG itd.), ale również RNA i DNA.

Neukleozydy – puryny lub pirymidyny powiązane z rybozą – są 
składnikami nie tylko różnych koenzymów i związków pochodnych 
(takich jak NAD

+

 NADP

+

, ATP, UDPG itd.), ale również RNA i DNA.

Składniki zawierające puryny lub piramidyny

Puryna lub Piramidyna + ryboza lub 2–deoksyryboza = nukleozyd

Puryna lub Piramidyna + ryboza lub 2–deoksyryboza = nukleozyd

Nukleozyd + reszta kwasu fosforowego = nukleotyd 
(mononukleotyd)

Nukleozyd + reszta kwasu fosforowego = nukleotyd 
(mononukleotyd)

Wiele nukleotydów tworzących podwójną helikalną strukturę 
dwóch łańcuchów polinukleotydowych = kwas ukleinowy

Wiele nukleotydów tworzących podwójną helikalną strukturę 
dwóch łańcuchów polinukleotydowych = kwas ukleinowy

Kwas nukleinowy = 1 proste białko zasadowe = nukleoproteina

Kwas nukleinowy = 1 proste białko zasadowe = nukleoproteina

Kwasy rybonukleinowe (RNA) zawierające rybozę 

Kwasy rybonukleinowe (RNA) zawierające rybozę 

Kwasy deoksyrybonukleinowe (DNA) zawierające 2-deoksyrybozę

Kwasy deoksyrybonukleinowe (DNA) zawierające 2-deoksyrybozę

background image

Puryny i pirymidyny

Puryny i pirymidyny

Spożywane kwasy nukleinowe są trawione, a ich składowe –

puryny i piramidyny – są wchłaniane.

Przewyższająca część puryn i piramidyn jest syntetyzowana z 

aminokwasów, głównie w wątrobie.

Następnie dochodzi do syntezy nukleotydów, RNA i DNA.

RNA jest w dynamicznej równowadze z pulą aminokwasów, 

DNA raz wytworzony jest metabolicznie stabilny przez całe życie.

Puryny i piramidyny uwalniane są przez rozszczepienie 

nukleotydów mogą być ponownie wykorzystanie do syntezy 

kwasów nukleinowych lub katabolizowane.

Mniejsze ilości wydzielane są w postaci nie zmienionej z moczem.

Piramidyny są katabolizowane do CP

i NH

3

,

 

Puryny są przekształcane w kwas moczowy.

Spożywane kwasy nukleinowe są trawione, a ich składowe –

puryny i piramidyny – są wchłaniane.

Przewyższająca część puryn i piramidyn jest syntetyzowana z 

aminokwasów, głównie w wątrobie.

Następnie dochodzi do syntezy nukleotydów, RNA i DNA.

RNA jest w dynamicznej równowadze z pulą aminokwasów, 

DNA raz wytworzony jest metabolicznie stabilny przez całe życie.

Puryny i piramidyny uwalniane są przez rozszczepienie 

nukleotydów mogą być ponownie wykorzystanie do syntezy 

kwasów nukleinowych lub katabolizowane.

Mniejsze ilości wydzielane są w postaci nie zmienionej z moczem.

Piramidyny są katabolizowane do CP

i NH

3

,

 

Puryny są przekształcane w kwas moczowy.

background image

Rozkład białka

Rozkład białka

Degradacja białek ustrojowych jest złożonym, precyzyjnie 

regulowanym procesem.

Połączenie białek z „wszędzie obecnym” 74 – aminokwasowym 

polipeptydem ubikityną umożliwia ich degradację.

Ten polipeptyd jest filogenetycznie niezmienny i jest obecny u 

różnych gatunków – począwszy od bakterii aż do organizmu 

człowieka.

Wolna grupa NH

jest niezbędna do utworzenia wiązania z 

ubikwityną, ale konformacje, które są odpowiedzialne za to wiązanie.

Szybkość, z jaką poszczególne białka są metabolizowane, może być 

różna - szybkość degradacji białka zmniejsza się w czasie atrofii w 

pozbawionym nerwów lun nie kurczącym się mięśniu szkieletowym.

Ponadto szybkość degradacji białka może być czynnikiem do oceny 

rozmiaru narządu.

 np. tempo degradacji białka wątroby w następstwie częściowej 

hepatekotomii jest znamiennie zredukowane w czasie 

kompensacyjnej hipertrofii. 

Degradacja białek ustrojowych jest złożonym, precyzyjnie 

regulowanym procesem.

Połączenie białek z „wszędzie obecnym” 74 – aminokwasowym 

polipeptydem ubikityną umożliwia ich degradację.

Ten polipeptyd jest filogenetycznie niezmienny i jest obecny u 

różnych gatunków – począwszy od bakterii aż do organizmu 

człowieka.

Wolna grupa NH

jest niezbędna do utworzenia wiązania z 

ubikwityną, ale konformacje, które są odpowiedzialne za to wiązanie.

Szybkość, z jaką poszczególne białka są metabolizowane, może być 

różna - szybkość degradacji białka zmniejsza się w czasie atrofii w 

pozbawionym nerwów lun nie kurczącym się mięśniu szkieletowym.

Ponadto szybkość degradacji białka może być czynnikiem do oceny 

rozmiaru narządu.

np. tempo degradacji białka wątroby w następstwie częściowej 

hepatekotomii jest znamiennie zredukowane w czasie 

kompensacyjnej hipertrofii. 

background image

Metabolizm kwasu moczowego

Metabolizm kwasu moczowego

Kwas 
moczowy 
powstaje 
przez 
degradację 
puryn i przez 
bezpośrednią 
syntezę z  5- 
fosfory-
bozylopirofosf
oranu
(5-PRPP) i 
glutaminy.

Kwas 
moczowy 
powstaje 
przez 
degradację 
puryn i przez 
bezpośrednią 
syntezę z  5- 
fosfory-
bozylopirofosf
oranu
(5-PRPP) i 
glutaminy.

    U ludzi kwas moczowy 
jest wydalony z moczem. 
Prawidłowe stężenie kwasu 
moczowego we krwi u ludzi 
wynosi ok. 0,24 mmol/L

  

  (

mg/dL

mg/dL). 

       W nerce kwas moczowy 
jest filtrowany, 
resorbowany i wydzielany. 

            

    Prawidłowo 98% 
filtrowanego kwasu 
moczowego jest 
resorbowane, a pozostałe 
2% stanowi w przybliżeniu 
20% ilości wydalanej.  

   Pozostałe 80% 
wydalanego kwasu 
moczowego pochodzi z 
wydzielania kanalikowego. 

   Wydzielanie kwasu 
moczowego w czasie diety 
bezpurynowej wynosi ok. 
2,98 μmol/24 h (

0,5g/24h

0,5g/24h), 

a w czasie normalnego 
żywienia wynosi 
ok. 5,95 μmol/24h (1g/24 h)

background image

Pierwotna i wtórna dna

Pierwotna i wtórna dna

Dna jest chorobą charakteryzującą się okresowymi, 

powtarzającymi się napadami ostrego zapalenia 

stawów.

Ponadto obserwuje się złogi moczanowe w stawach, 

nerkach i innych tkankach oraz zwiększone stężenie 

kwasu moczowego we krwi i w moczu - najczęściej 

atakowany jest staw śródstopno-paliczkowy palucha.

Występują dwie postaci pierwotnej skazy 

moczanowej:

jedna, z której powodu nieprawidłowości funkcji różnych 

enzymów wytwarzanie kwasu moczowego wzrasta,

druga, w której występuje selektywny deficyt w transporcie 

kwasu moczowego w kanalikach nerkowych.

Dna jest chorobą charakteryzującą się okresowymi, 

powtarzającymi się napadami ostrego zapalenia 

stawów.

Ponadto obserwuje się złogi moczanowe w stawach, 

nerkach i innych tkankach oraz zwiększone stężenie 

kwasu moczowego we krwi i w moczu - najczęściej 

atakowany jest staw śródstopno-paliczkowy palucha.

Występują dwie postaci pierwotnej skazy 

moczanowej:

jedna, z której powodu nieprawidłowości funkcji różnych 

enzymów wytwarzanie kwasu moczowego wzrasta,

druga, w której występuje selektywny deficyt w transporcie 

kwasu moczowego w kanalikach nerkowych.

background image

Pierwotna i wtórna dna

Pierwotna i wtórna dna

We wtórnej skazie moczanowej stężenie kwasu 
moczowego w płynach ustrojowych zwiększa się w 
wyniku obniżonego wydzielania lub wzrostu 
wytwarzania, wtórnego stosunku do pewnych innych 
procesów chorobowych.

Wydalanie jest zmniejszone, np. u chorych leczonych 
diuretykami z grupy tiazydów oraz z chorobą nerek.

Wytwarzanie zwiększa się również w białaczce i 
zapaleniu płuc z powodu wzrastającego rozpadu krwinek 
białych bogatych w kwas moczowy.

We wtórnej skazie moczanowej stężenie kwasu 
moczowego w płynach ustrojowych zwiększa się w 
wyniku obniżonego wydzielania lub wzrostu 
wytwarzania, wtórnego stosunku do pewnych innych 
procesów chorobowych.

Wydalanie jest zmniejszone, np. u chorych leczonych 
diuretykami z grupy tiazydów oraz z chorobą nerek.

Wytwarzanie zwiększa się również w białaczce i 
zapaleniu płuc z powodu wzrastającego rozpadu krwinek 
białych bogatych w kwas moczowy.

background image

Leczenie dny

Leczenie dny

Leczenie dny polega na złagodzeniu napadu ostrego 
zapalenia stawów i zmniejszeniu stężenia kwasu 
moczowego we krwi, w tym celu są stosowane leki, takie jak 
kolchicyna czy niesteroidowe leki przeciwzapalne.

Kolchicyna nie wpływa na metabolizm kwasu moczowego, 
ale wyraźnie łagodzi ataki dny poprzez zahamowanie 
fagocytozy kryształów kwasu moczowego przez leukocyty.

Proces ten w pewnym stopniu powoduje objawy stawowe.

Fenylbutazon i probenecyd hamują resorbcję kwasu 
moczowego w kanalikach nerkowych.

Allopurynol, który hamuje aktywność enzymu oksydazy 
ksantynowej, jest jednym z leków stosowanych do 
zmniejszenia wytwarzania kwasu moczowego w ustroju.

Leczenie dny polega na złagodzeniu napadu ostrego 
zapalenia stawów i zmniejszeniu stężenia kwasu 
moczowego we krwi, w tym celu są stosowane leki, takie jak 
kolchicyna czy niesteroidowe leki przeciwzapalne.

Kolchicyna nie wpływa na metabolizm kwasu moczowego, 
ale wyraźnie łagodzi ataki dny poprzez zahamowanie 
fagocytozy kryształów kwasu moczowego przez leukocyty.

Proces ten w pewnym stopniu powoduje objawy stawowe.

Fenylbutazon i probenecyd hamują resorbcję kwasu 
moczowego w kanalikach nerkowych.

Allopurynol, który hamuje aktywność enzymu oksydazy 
ksantynowej, jest jednym z leków stosowanych do 
zmniejszenia wytwarzania kwasu moczowego w ustroju.

background image

Bilans azotowy

Bilans azotowy

Umiarkowane dzienne pobieranie białka jest konieczne dla wymiany 
białka i pokrycia strat aminokwasów.

Te wymagania nie dotyczą samych białek, ale ich składowych, a więc 
aminokwasów, i można je zaspokoić żywiąc się „czystymi” 
aminokwasami.

Utrata białka i jego pochodnych z kałem jest w warunkach prawidłowych 
bardzo mała.

W konsekwencji ilość azotu w moczu jest rzeczywistym wskaźnikiem 
ilości nieodwracalnego rozłożenia białka i aminokwasów.

Gdy ilość azotu w moczu równa się zawartości azotu białkowego w 
diecie, określa się to jako równowagę azotową.

Jeżeli pobieranie białka zwiększa się w warunkach prawidłowych u 
człowieka, nadmiar aminokwasów jest deaminowany i zwiększa się 
wydzielanie mocznika, utrzymując w ten sposób równowagę azotową.

Umiarkowane dzienne pobieranie białka jest konieczne dla wymiany 
białka i pokrycia strat aminokwasów.

Te wymagania nie dotyczą samych białek, ale ich składowych, a więc 
aminokwasów, i można je zaspokoić żywiąc się „czystymi” 
aminokwasami.

Utrata białka i jego pochodnych z kałem jest w warunkach prawidłowych 
bardzo mała.

W konsekwencji ilość azotu w moczu jest rzeczywistym wskaźnikiem 
ilości nieodwracalnego rozłożenia białka i aminokwasów.

Gdy ilość azotu w moczu równa się zawartości azotu białkowego w 
diecie, określa się to jako równowagę azotową.

Jeżeli pobieranie białka zwiększa się w warunkach prawidłowych u 
człowieka, nadmiar aminokwasów jest deaminowany i zwiększa się 
wydzielanie mocznika, utrzymując w ten sposób równowagę azotową.

background image

Bilans azotowy

Bilans azotowy

Bilans azotowy jest ujemny w warunkach, w których zwiększa się 

wydzielanie katabolicznych hormonów kory nadnerczy lub kiedy 

zmniejsza się stężenie insuliny oraz w czasie głodu i przymusowego 

unieruchomienia; wtedy straty azotu przewyższają jego pobieranie.

W czasie wzrostu organizmu, zdrowienia (rekonwalescencji) po 

ciężkiej chorobie lub następstwie stosowania steroidów 

anabolicznych, takich jak testosteron, pobieranie azotu przewyższa 

wydalanie i bilans azotowy jest dodatni.

Jeśli którykolwiek z niezbędnych aminokwasów koniecznych do syntezy 
poszczególnych białek jest niedostępny, synteza białka nie występuje.

Inne aminokwasy, które weszłyby w skład białka, są deaminowane, 

podobnie jak inne aminokwasy występujące w nadmiarze i wówczas 

azot jest wydalany jako mocznik.

Tak się dzieje wtedy gdy pojedynczy egzogenny aminokwas 
niezbędny w diecie jest w niej nieobecny.

 Bilans azotowy jest wówczas również ujemny.

Bilans azotowy jest ujemny w warunkach, w których zwiększa się 

wydzielanie katabolicznych hormonów kory nadnerczy lub kiedy 

zmniejsza się stężenie insuliny oraz w czasie głodu i przymusowego 

unieruchomienia; wtedy straty azotu przewyższają jego pobieranie.

W czasie wzrostu organizmu, zdrowienia (rekonwalescencji) po 

ciężkiej chorobie lub następstwie stosowania steroidów 

anabolicznych, takich jak testosteron, pobieranie azotu przewyższa 

wydalanie i bilans azotowy jest dodatni.

Jeśli którykolwiek z niezbędnych aminokwasów koniecznych do syntezy 
poszczególnych białek jest niedostępny, synteza białka nie występuje.

Inne aminokwasy, które weszłyby w skład białka, są deaminowane, 

podobnie jak inne aminokwasy występujące w nadmiarze i wówczas 

azot jest wydalany jako mocznik.

Tak się dzieje wtedy gdy pojedynczy egzogenny aminokwas 
niezbędny w diecie jest w niej nieobecny.

Bilans azotowy jest wówczas również ujemny.

background image

Odpowiedź na głodzenie

Odpowiedź na głodzenie

Jeżeli spożywa się pokarmy o niskiej zawartości białka, ale o 
odpowiedniej wartości energetycznej, obniża się wydalanie 
mocznika i nieorganicznych eterowych siarczanów.

Wydalanie kwasu moczowego zmniejsza się do 50% a 
wydalanie kreatyniny nie zmienia się.

Kreatynina i około połowa kwasu moczowego musi zatem 
pochodzić z procesów związanych ze zniszczeniem 
spowodowanym „zwykłym użytkowaniem”, które są nie 
zmienione przez ilość pobieranego białka.

Całkowite wydzielanie azotu nie spada poniżej 3,6 g/dzień, 
jeśli dieta jest odpowiednia pod względem energetycznym, ale 
pozbawiona białka („głód białkowy”).

Jest to spowodowane ujemnym bilansem azotowym, 
powstałym z niedoboru egzogennych aminokwasów.

Jeżeli spożywa się pokarmy o niskiej zawartości białka, ale o 
odpowiedniej wartości energetycznej, obniża się wydalanie 
mocznika i nieorganicznych eterowych siarczanów.

Wydalanie kwasu moczowego zmniejsza się do 50% a 
wydalanie kreatyniny nie zmienia się.

Kreatynina i około połowa kwasu moczowego musi zatem 
pochodzić z procesów związanych ze zniszczeniem 
spowodowanym „zwykłym użytkowaniem”, które są nie 
zmienione przez ilość pobieranego białka.

Całkowite wydzielanie azotu nie spada poniżej 3,6 g/dzień, 
jeśli dieta jest odpowiednia pod względem energetycznym, ale 
pozbawiona białka („głód białkowy”).

Jest to spowodowane ujemnym bilansem azotowym, 
powstałym z niedoboru egzogennych aminokwasów.

background image

Odpowiedź na głodzenie

Odpowiedź na głodzenie

Jeśli dieta jest nieodpowiednia, także pod względem 
energetycznym, wydzielanie azotu mocznika osiąga 
średnio około 10 g/dzień, ponieważ dla uzyskania energii 
katabolizowane są białka ustrojowe.

Małe ilości glukozy przeciwdziałają temu katabolizmowi w 
znacznym stopniu (określane jest to jako efekt 
oszczędzania białka
 przez glukozę).

Ten efekt oszczędzania białka prawdopodobnie jest zależny 
w największym stopniu od wzrastającego wydzielania 
insuliny spowodowanego przez glukozę.

Insulina z kolei hamuje rozpad białka w mięśniach. 

Dożylna iniekcja względnie małych ilości aminokwasów 
także wywiera znaczny efekt oszczędzania białka.

Jeśli dieta jest nieodpowiednia, także pod względem 
energetycznym, wydzielanie azotu mocznika osiąga 
średnio około 10 g/dzień, ponieważ dla uzyskania energii 
katabolizowane są białka ustrojowe.

Małe ilości glukozy przeciwdziałają temu katabolizmowi w 
znacznym stopniu (określane jest to jako efekt 
oszczędzania białka
 przez glukozę).

Ten efekt oszczędzania białka prawdopodobnie jest zależny 
w największym stopniu od wzrastającego wydzielania 
insuliny spowodowanego przez glukozę.

Insulina z kolei hamuje rozpad białka w mięśniach. 

Dożylna iniekcja względnie małych ilości aminokwasów 
także wywiera znaczny efekt oszczędzania białka.

background image

Odpowiedź na głodzenie

Odpowiedź na głodzenie

Tłuszcze także oszczędzają azot.

W czasie przedłużonego głodzenia ketokwasy pochodzące 
z tłuszczów są pobierane i używane przez mózgowe i inne 
tkanki.

Te substancje wraz z trzema rozgałęzionymi 
aminokwasami, czyli leucyną, izoleucyną i walininą, 
uczestniczą jako kofaktory w metabolizmie w mięśniach.

Aminokwasy te są najwyraźniej oszczędzane wówczas, 
kiedy zużywane są pochodzące z tłuszczów ketokwasy.

Infuzja nie zawierających azotu analogów tych 
aminokwasów prowadzi do oszczędzania białka i 
zmniejszenia stężenia mocznika oraz tworzenia amoniaku 
u chorych z niedomogą nerek i wątroby.

Tłuszcze także oszczędzają azot.

W czasie przedłużonego głodzenia ketokwasy pochodzące 
z tłuszczów są pobierane i używane przez mózgowe i inne 
tkanki.

Te substancje wraz z trzema rozgałęzionymi 
aminokwasami, czyli leucyną, izoleucyną i walininą, 
uczestniczą jako kofaktory w metabolizmie w mięśniach.

Aminokwasy te są najwyraźniej oszczędzane wówczas, 
kiedy zużywane są pochodzące z tłuszczów ketokwasy.

Infuzja nie zawierających azotu analogów tych 
aminokwasów prowadzi do oszczędzania białka i 
zmniejszenia stężenia mocznika oraz tworzenia amoniaku 
u chorych z niedomogą nerek i wątroby.

background image

Odpowiedź na głodzenie

Odpowiedź na głodzenie

Najwięcej białka spalonego w czasie ogólnego wygłodzenia 
pochodzi z wątroby, śledziony i mięśni, a względnie 
niewiele z serca i mózgowia.

Po wyczerpaniu zawartości glikogenu w wątrobie stężenie 
glukozy we krwi nieco się zmniejsza, ale dzięki 
glukoneogenezie jest utrzymywane powyżej stężenia, 
które powodowałyby objawy hipoglikemii.

Dochodzi wówczas do kwasicy ketonowej – ketonemii i 
tłuszcze objęte są gwałtownie katabolizowane.

Gdy następuje zużycie zmagazynowanego w organizmie 
tłuszczu, zwiększa się katabolizm białka i wkrótce 
następuje śmierć.

Najwięcej białka spalonego w czasie ogólnego wygłodzenia 
pochodzi z wątroby, śledziony i mięśni, a względnie 
niewiele z serca i mózgowia.

Po wyczerpaniu zawartości glikogenu w wątrobie stężenie 
glukozy we krwi nieco się zmniejsza, ale dzięki 
glukoneogenezie jest utrzymywane powyżej stężenia, 
które powodowałyby objawy hipoglikemii.

Dochodzi wówczas do kwasicy ketonowej – ketonemii i 
tłuszcze objęte są gwałtownie katabolizowane.

Gdy następuje zużycie zmagazynowanego w organizmie 
tłuszczu, zwiększa się katabolizm białka i wkrótce 
następuje śmierć.

background image

Odpowiedź na głodzenie

Odpowiedź na głodzenie

Mężczyzna o masie ciała 70 kg ma przeciętnie;

0,1 glikogenu w wątrobie, 

0,4 kg glikogenu w mięśniach,

12 kg tłuszczu.

Glikogen jest wystarczającym źródłem energii na około 1 dzień 

głodzenia.

U otyłych hospitalizowanych chorych, którym nie podaje się nic 

innego z wyjątkiem wody i witamin, utrata masy ciała wynosi 

około 1 kg/d przez pierwsze 10 dni.

Chorzy ci czują się dobrze, chociaż ortostatycznie obniżenie 

ciśnienia tętniczego krwi i ataki ostrego zapalenia stawów były 

uciążliwymi powikłaniami w niektórych przypadkach.

U więźniów irlandzkich, którzy kilka lat temu zagłodzili się na 

śmierć, średni czas od początku głodzenia do śmierci wynosił 

około 60 dni.

Mężczyzna o masie ciała 70 kg ma przeciętnie;

0,1 glikogenu w wątrobie, 

0,4 kg glikogenu w mięśniach,

12 kg tłuszczu.

Glikogen jest wystarczającym źródłem energii na około 1 dzień 

głodzenia.

U otyłych hospitalizowanych chorych, którym nie podaje się nic 

innego z wyjątkiem wody i witamin, utrata masy ciała wynosi 

około 1 kg/d przez pierwsze 10 dni.

Chorzy ci czują się dobrze, chociaż ortostatycznie obniżenie 

ciśnienia tętniczego krwi i ataki ostrego zapalenia stawów były 

uciążliwymi powikłaniami w niektórych przypadkach.

U więźniów irlandzkich, którzy kilka lat temu zagłodzili się na 

śmierć, średni czas od początku głodzenia do śmierci wynosił 

około 60 dni.

background image

Diety odchudzające

Diety odchudzające

Istnieje duże zainteresowanie dietami odchudzającymi, w 
których jedynym źródłem energii jest rozpuszczone białko 
lub mieszanina aminokwasów

Uważa się , że takie diety mogą wywołać ketonemię, 
która zmniejsza apetyt, zachowując jednocześnie białka 
ustrojowe.

Jednakże nie jest pewne, czy takie diety są lepsze w 
porównaniu z innymi w dążeniu do zmniejszenia masy 
ciała, ponieważ stwierdza się stosunkowo dużą liczbę nie 
wyjaśnionych i nie oczekiwanych zgonów chorych 
będących na tej diecie.

Istnieje duże zainteresowanie dietami odchudzającymi, w 
których jedynym źródłem energii jest rozpuszczone białko 
lub mieszanina aminokwasów

Uważa się , że takie diety mogą wywołać ketonemię, 
która zmniejsza apetyt, zachowując jednocześnie białka 
ustrojowe.

Jednakże nie jest pewne, czy takie diety są lepsze w 
porównaniu z innymi w dążeniu do zmniejszenia masy 
ciała, ponieważ stwierdza się stosunkowo dużą liczbę nie 
wyjaśnionych i nie oczekiwanych zgonów chorych 
będących na tej diecie.


Document Outline