Komórka, FIZJOTERAPIA, Biologia Medyczna


Komórka-podst. Jednostka strukturalna organizmów żywych. Każda komórka jest otoczona przepuszczalna błoną plazmatyczną(błona komórkowa)wnętrze komórki wypełnia cytoplazma podzielona systemem błon siateczki śródplazmatycznej (retikulum endoplazmatyczne)w cytoplazmie zawieszone sa organelle kom., będące siedliskiem inf. Genetycznej zawartej w chromosonach.

Plazmolema spełnia wielorakie funkcje, m. in.:

Ściana komórkowa jest martwym skadnikiem komórki

konstrukcyjnie tworzy podstawowy element „szkieletowy” komórek

Cytoplazma jest największym składnikiem każdej żywej komórki. Jest to wielofazowy układ koloidalny o bardzo skomplikowanej budowie strukturalnej, chemicznej i złożonych funkcjach biochemicznych. Cytoplazma ze swoim pH zbliżonym zwykle do obojętnego tworzy środowisko dla zdecydowanej większości reakcji biochemicznych, dostarcza do nich substraty i co ważne, zawiera enzymy dla tych reakcji.

Najbardziej zdumiewającą cechą cytoplazmy jest zdolność do odwracalnej zmiany stanów skupienia.

Wakuola Struktura ta występuje jedynie u erytrocyta. Jest to przestrzeń ograniczona tonoplastem (błoną wakuolarną) którą cechuje:

Wodniczka (wakuola) jest zaliczana, wraz ze ścianą komórkową, do martwych składników komórki,

Do podstawowej funkcji wodniczek należy:

Retikulum endoplazmatyczne jest to złożony trójwymiarowy system błon elementarnych, tworzących: kanaliki, cysterny i niewielkie wakuole.

Funkcje RE są następujące:

Aparat Golgiego jest powszechnym składnikiem komórek eukariotycznych. Ich unikalną cechą jest zdolność do redukcji AgNO3.

Aparaty Golgiego spełniają wiele istotnych funkcji:

Lizosomy.pecherzykowate, drobne ciala powstałe z siateczki srodplazmatycznej, spełniajace rolę narzadów trawienia wewnatrzkom.

Lizosomy są bogato „wyposażone” biochemicznie, stąd ich funkcje są wielorakie:

    1. umożliwiają wewnątrzkomórkowe trawienie różnych substancji pozakomórkowych;

    2. pozwalają głodzonej komórce na bezpieczne odżywianie własnym kosztem;

    3. bardzo rzadko ich zawartość wydzielana jest na zewnątrz;

    4. odpowiadają za wewnętrzny „przerób metaboliczny”, co oznacza, że oddzielają i trawią zbędna składniki komórki umożliwiając regenerację i przebudowę;

    5. umożliwiają utrzymanie dynamicznej równowagi pomiędzy makrocząsteczkami a ich monomerami;

    6. przeprowadzają mobilizację rezerw metabolicznych, szczególnie w komórkach zapasowych;

    7. szczególnie bogate w lizosomy muszą być komórki żerne układu immunologicznego;

    8. dla starzejących się lub poważnie uszkodzonych komórek spełniają rolę „grabarza” doprowadzając do ich autolizy.

Mitochondria należą do grupy samoreplikujących się organelli, otoczonych podwójną błoną lipo-proteidową. Jedną z jej cech jest ciągły, wijący lub obrotowy ruch, który powoduje przemieszczanie mitochondriów w komórce w pobliże tych struktur, które zużywają dużo energii. Ta ogólna zasada wynika z biologicznej funkcji mitochondriów polegających na dostarczaniu do miejsc zapotrzebowania energii użytecznaj biologicznie. Musi tu być energiia wysoce użyteczna, czyli łatwa do obróbki - najlepsza jest tu energia chemiczna.

Mitochondrium jest swoistą minifabryczką biocheiczną, której podstawowym zadaniem jest transformacja energii związków organicznych na energię użyteczną biologicznie zwartą w ATP.

Funkcje: apoptoza-programowana smierc komorki;regulacja stanu redoks komorki;synteza hemu;wytwarzanie ciepła;cykl mocznikowy-wmitochondrium watroby

Rybosomy są odpowiedzialne za biosyntezę białka, dlatego każda żywa komórka posiada dużą ilość tego rodzaju struktur, które są czymś w rodzaju specjalnych „minifabryk” produkujących proteiny. Z punktu widzenia chemicznego w rybosomach występują dwa zasadnicze składniki: rybosomalny RNA i białka: zasadowe - strukturalne i kwaśne - enzymatyczne.

Każdy kompletny robosom składa się zawsze z dwóch podjednostek - większej i mniejszej. Ze względu na rozmiary i występowanie można te organella podzielić na dwa rodzaje:

  1. tzw. rybosomy małe, występujące u Procaryota oraz w plastydach i mitochondriach u Eucaryota. Tego typu rybosomy nie są związane z błonami;

  2. tzw. rybosomy duże, występujące w cytoplazmie komórek eukariotycznych. Zwykle tego typu rybosomy występują związane z błonami retikulum - stąd nazwa retikulum endoplazmatyczne granularne

Jądro komórkowe. Jądro oddziela od cytoplazmy główny zasób informacji genetycznej komórki. Posiada wlasna otoczke ma kulisty kształt, może być podłuzne, owalne itp. Wystepuje w nim w postaci ziarenek substancja silnie barwiaca się barwnikami zasadowymi(chromatyna)wewnatrz jadra znajduje się malenkie ciałko zawane jaderkiem.

Rola jadra kom. Przechowywanie inf. Zawartej w DNA jej powielanie w procesie podziału kom.;kontrolowanie całosci metabolizmu kom. Dzieki kopiowaniu fragmetow DNA(kopiami sa odcinki RNA)od[powiednich dla syntezy potrzebnych enzymow czy innych czasteczek. Jadrio otoczone jest podwojno białkowo-lipidowa błona. Poprzez pory w tejze błonie do vytoplazmy, przenoszone są fragm.RNA, DNA nie opuszcza jadra.

Białka, wielkocząsteczkowe związki organiczne składające się z długich łańcuchów połączonych ze sobą aminokwasów. Są zasadniczymi elementami metabolicznymi i strukturalnymi komórek, tkanek i narządów roślin i zwierząt. Syntetyzowane są częściowo z aminokwasów endogennych, które ustrój może sam wytwarzać, a poza tym z aminokwasów egzogennych tzw. istotnych, pobieranych z pokarmów rozkładanych w procesie trawienia.

Dzielą się na:

złożone (proteidy). Białka proste zbudowane są tylko z aminokwasów, białka złożone natomiast składają się z białek prostych i grup o nieaminokwasowym charakterze, np. nukleotydów, kwasów nukleinowych (nukleoproteidy), cukrowców (glikoproteidy), atomu metalu (chromoproteidy) itp., zwanych grupami prostetycznymi. Białkami prostymi są albuminy, globuliny, białkami złożonymi zaś - hemoglobina, insulina i wszystkie enzymy.

Białka pełnią wiele funkcji i w związku z tym można je podzielić na: transportujące, przechowujące, strukturalne, regulatorowe, toksyny, przeciwciała, hormony, enzymy i białka aparatu kurczliwego (aktynamiozyna). Podział ten jest umowny ponieważ białka mogą spełniać więcej niż jedną funkcję.

Białka pod wpływem wielu czynników tracą swą charakterystyczną strukturę przestrzenną bezpowrotnie (denaturacja białka), bądź odwracalnie (sturkturyzaja białek).

Białka są niezbędnym budulcem struktur komórkowych i tkankowych, u roślin często materiałem zapasowym (np. w nasionach zbóż i roślin strączkowych), stanowią także ważne składniki płynów ustrojowych. U człowieka białka stanowią ok. 56% suchej masy ciała.

Białka stanowią podłoże lub biorą udział w licznych procesach fizjologicznych: przenoszeniu i magazynowaniu różnych substancji, utlenianiu tkankowym, krzepnięciu krwi, pocesach odpornościowych, procesach widzenia, przewodzenia bodźców nerwowych, skurczu mięśni, dostarczaniu energii, regulacji procesów metabolicznych, stężenia jonów, ciśnienia osmotycznego (ciśnienie onkotyczne). Wszystkie te funkcje białka spełniają dzięki odwracalnym zmianom swej struktury przestrzennej.

Aminokwasy, związki organiczne zawierające w cząsteczce przynajmniej jedną grupę aminową -NH2 (aminy) i karboksylową -COOH (kwasy karboksylowe). Są substancjami krystalicznymi, dobrze rozpuszczalnymi w wodzie. Rozróżnia się aminokwasy np. alifatyczne i aromatyczne, kwasowe i zasadowe. Aminokwasy mają własności amfolitów. Ich cechą charakterystyczną jest tzw. punkt izoelektryczny. Największe znaczenie mają α-aminokwasy (w których grupy: aminowa i karboksylowa znajdują się przy tym samym atomie węgla), tzw. aminokwasy naturalne, będące jednostkami strukturalnymi białek, wykazujące aktywność optyczną (oprócz glicyny) i wchodzące w reakcje charakterystyczne zarówno dla kwasów karboksylowych, jak i dla amin. Z ninhydryną dają związki barwne. Wyodrębniono ich ponad 20.

Aminokwasy uczestniczą w biosyntezie wielu związków w komórkach zwierząt, w roślinach i drobnoustrojach. W komórkach (gł. roślin i mikroorganizmów) występują ponadto tzw. aminokwasy niebiałkowe. Aminokwasy endogenne-te które organizm jest w stanie sobie w wystarczajacej ilosci wyprodukowac

-alanina(Ala)-powstaje z pirogronianu przyspiesza metabolizm mięśni poprzez przenoszenie do wątroby resztek węglowych, które zużyte są do syntezy glukozy

kwas asparginowy(asp)powstaje ze szczawiodanu

-asparginina(asn0-powstaje z kwasu asparginowego

-cysteina9Cys)-powstaje z aminokwasów(metioniny lub seryny)

-glicyna(gly)powstaje z choliny lub aminokwasow alaniny lub seryny

-kwas glutaminowy-powstaje z αketoglutoranu-skł. Cyklu Krebsa

-glutamina(Gln)pow. Z kwasu glutaminowego

- prolina(Pro)-//-

-seryna(ser)pow.z 3-fosfoglicerynianu-skł glikozy

-tyrozyna(Tyr)-pow. Z aminokwasu egzogennego fenyloalaniny

Aminokwasy egzogennemusza być dostarczone

-fenyloalanina(Phe)izoleucyna(ile)

-leucyna(leu)lizyna(Lys)

-metinina(met)treonina(THR)

-tryptofan(Trp)walina(Val)

-arginina(Arg)histamina(His)

Proteiny, białka proste zbudowane wyłącznie z aminokwasów. Wyróżniamy białka rozpuszczalne czyli globularne i białka włókniste czyli fibrylarne (skleroproteiny).

Wśród białek globularnych wyróżniamy:

1) albuminy (roślinne, białko jaja kurzego, mleka, albuminy osocza krwi),

2) globuliny ((roślinne, globuliny osocza krwi),

3) gluteiny (ziaren zbóż, gluten),

4) prolaminy (ziaren zbóż),

5) histony (składowe chromatyny) oraz

6) protaminy (wchodzą w skład jąder komórkowych, krwinek krwi czerwonychbiałych).

Albuminy dobrze rozpuszczają się w wodzie, źle w roztworach kwasów i zasad. Globuliny trudno rozpuszczaja się w wodzie, dobrze w rozcieńczonych roztworach kwasów, zasad i soli, Gluteiny dobrze rozpuszczają się tylko w kwasach i zasadach, natomiast prolaminy w alkoholach. Histony rozpuszczają się w wodzie i rozcieńczonych roztworach kwasów. Protaminy rozpuszczają się w wodzie.

Do białek fibrylarnych należą:

1) fibroina (buduje jedwab)

2) kolagen (składowa tkanki łącznej właściwej np. ścięgien)

3) keratyna (budulec piór, włosów, kopyt, paznokci, rogów).

Z uwagi na swoją nierozpuszczalność są składową tkanki łącznej (chrzęstnej, kostnej, właściwej) oraz włosów, kopyt, rogów itd..

Proteidy, białka złożone, kompleksy białek ze związkami niebiałkowymi (zwanymi grupą prostetyczną). Proteidy występują znacznie częściej w przyrodzie niż proteiny.

W zależności od rodzaju grupy prostetycznej wyróżniamy:

1) nukleoproteidy przy połączeniu z kwasami nukleinowymi (występują we wszystkich komórkach),

2) fosfoproteidy przy połączeniu z kwasem fosforowym (np. kazeina),

3) glikoproteidy przy połączeniu z węglowodanami (np. białko jaja kurzego),

4) lipoproteidy przy połączeniu z lipidami,

5) chromoproteidy przy połączeniu z barwnikami (np.: hemoglobina, chlorofil),

6) metaloproteidy przy połączeniu z jonami metali (np. ceruloplazmina).

Węglowodany - (inaczej sacharydy lub potocznie cukry) to związki organiczne - wielowodorotlenowe alkohole składające się z węgla, wodoru i tlenu. Znajdują się we wszystkich powszechnie występujących roślinach: zbożach, ziemniakach, roślinach strączkowych, owocach, a także w organizmach zwierzęcych.

Funkcje
· są głównym, najtańszym i najłatwiej dostępnym źródłem energii, służącej przede wszystkim do utrzymywania stałej ciepłoty ciała, pracy narządów wewnętrznych oraz do wykonywania pracy fizycznej. Z 1 g węglowodanów wyzwalają się 4 kcal,
· glukoza jest prawie wyłącznym źródłem energii dla mózgu i mięśni,
· pozwalają na oszczędną gospodarkę białkami i tłuszczami,
· dostarczane w pożywieniu lub syntetyzowane w ustroju, stanowią materiał budulcowy dla wytwarzania elementów strukturalnych komórek lub substancji biologicznie czynnych (galaktoza, ryboza, kwas galakturonowy, amonocukry, acetylowane cukry, itd.),
· nie przetworzone (całościowe) odgrywają dużą rolę w gospodarce wodno-mineralnej, zmniejszając wydalanie tych składników,
· biorą udział w budowie błon komórkowych,
· niektóre wielocukrowce (błonnik) choć nie są przez organizm człowieka trawione i przyswajane, to jednak odgrywają dużą rolę w regulowaniu
perystaltyki przewodu pokarmowego.

Podział, źródła
Węglowodany (cukry) dzielimy na proste, złożone małocząsteczkowe, złożone wielkocząsteczkowe i pochodne węglowodanów.
Cukry proste - Monosacharydy
Pentozy -
Występują przeważnie w postaci wielocukrów lub w połączeniu z aglikonami. Nie ulegają fermentacji drożdżowej.
· Arabinoza - składnik żywic i gum roślinnych,
· Ksyloza - składnik ksylanu - gumy drzewnej,
· Ryboza - nie występuje w naturze w stanie wolnym,
· Ksyluloza
· Rybuloza

Heksozy :
· Glukoza
- cukier gronowy, szeroko rozpowszechniony w naturze. Glukoza jest cukrem fizjologicznym - znajduje się w płynach ustrojowych. Pod wpływem drożdży ulega fermentacji,
· Galaktoza - rzadko występuje w stanie wolnym.
· Mannoza - W odżywianiu nie odgrywa większej roli,
· Fruktoza - cukier owocowy, miodzie. rozpuszcza się w wodzie,
Cukry złożone małocząsteczkowe - Oligosacharydy
Dwucukrowce:

· Sacharoza - składa się z glukozy i fruktozy. Sacharoza jest doskonałym konserwantem dla mleka i dżemów, ponieważ obniża aktywność wodną w tych produktach, przez co hamuje wzrost pleśni,
· Laktoza - składa się z glukozy i galaktozy. Występuje w mleku i produktach mlecznych. · Maltoza - składa się z dwóch cząsteczek glukozy. Występuje w piwie i produktach piekarniczych. Maltoza jest wytwarzana w procesie fermentacji ziarna zbóż.
Trójcukrowce:
· rafinoza - składa się z galaktozy, glukozy i fruktozy.
Czterocukrowce:
· Stachioza - składa się z dwóch cząsteczek galaktozy, glukozy i fruktozy.
Cukry złożone wielkocząsteczkowe - Polisacharydy
Grupa skrobi:

· Skrobia
- główny materiał zapasowy roślin. Dostarcza prawie 25% całkowitej dziennej energii. Żywność zawierająca skrobię daje uczucie sytości i na długo redukuje uczucie głodu. Insulina - występuje w bulwach georgini, karczochach, cykorii. Składa się z fruktozy. Jest wielocukrem, który w drodze trawienia, wchłaniania, wydalania nie podlega żadnym przemianom (cukier testowy),
· Glikogen - materiał zapasowy organizmów zwierzęcych i drożdży. Glikogen mięśniowy jest wykorzystywany głównie do dostarczania energii wykorzystywanej na ich pracę. Glikogen zawarty w wątrobie jest używany bezpośrednio jako źródło glukozy dla mózgu i czerwonych ciałek krwi. Wątroba nie może go syntetyzować. Glikogen jest rozkładany do glukozy,
· Chityna - wielocukier zbudowany wyłącznie z N-acetyloglukozoaminy. Nie poddaje się działaniu enzymów roślinnych i zwierzęcych. Stanowi główny materiał podporowy i budulcowy niektórych bakterii, grzybów, owadów, skorupiaków,
· Dekstryny.

TŁUSZCZE

Tłuszcze- inaczej lipidy, które tworzą bardzo zróżnicowana chemicznie grupe związków : estry gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych .Ze względu na budowę chemiczną wyróżnia się tłuszcze: proste, które dzielą się na :

-właściwe, które związane są estrowo z kwasami tłuszczowymi np. glicerol. Główna grupe tłuszczów właściwych stanowią trójglicerydy (TG), czyli estry kwasów tłuszczowych glicerolu. w którym wszystkie Trzy grupy hydroksylowe są zestryfikowane; diglicerydy(DG) i monoglicerydy(MG)

-woski , w których znajdują się jednowocjorotlenowe alkohole o długich łańcuchach węglowych

-złożone, do których zalicza się : fosfolipidy, glikolipidy i sulfatydy .

 

Właściwości fizyczne i chemiczne tłuszczów- są nierozpuszczalne w wodzie, a

rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych. Czyste tłuszcze są substancjami

bezbarwnymi i bezwonnymi. Rozróżniamy tłuszcze :

-ciekłe, w skład których wchodzą glicerydy wyższych nienasyconych kwasów tłuszczowych.

np.tran, oleje roślinne

-stale, w skład których wchodzą glicerydy wyzszych nasyconych kwasów tłuszczowych,

np. lój , sadło.

       Tłuszcze proste stanowią materiał, zapasowy organizmu zlokalizowany w tkance tłuszczowej, a tłuszcze złożone są składnikami błon komórkowych , które warunkują ich sprawne działanie. Spełniają w organizmie rolę amortyzatorów łagodzących wstrząsy narządów wewnętrznych (np. gałki ocznej, nerek) przy gwałtownych ruchach ciała, oraz stanowią izolację cieplną.

Nasycone kwasy tłuszczowe to kwasy tłuszczowe nie zawierające podwójnych wiązań w cząsteczce. W warunkach normalnych są zwykle białymi ciałami stałymi. Kwasy zawierające w łańcuchu więcej niż 10 atomów węgla są nierozpuszczalne w wodzie i są nielotne. Przykładowe nasycone kwasy tłuszczowe to:

Kwas masłowy Kwas butanowy

Kwas kapronowy Kwas heksanowy

Kwas kaprylowy Kwas oktanowy

Kwas kaprynowy Kwas dekanowy

Kwas laurynowy Kwas dodekanowy

Kwas mirystynowy Kwas tetradekanowy

Kwas palmitynowy Kwas heksadekanowy

Kwas stearynowy Kwas oktadekanowy

Kwas arachidowy Kwas eikozanowy

Kwas behenowy Kwas dokozanowy

Kwas lignocerynowy Kwas tetrakozanowy

Nienasycone kwasy tłuszczowe są to kwasy tłuszczowe zawierające wiązania podwójne. Są one z reguły bezbarwnymi cieczami. W większości z nich wszystkie wiązania podwójne są w pozycji cis, a po każdym wiązaniu podwójnym następuje 3n (gdzie n = 1, 2, 3...) atomów węgla.

Wśród nienasyconych kwasów tłuszczowych wyróżnia się grupę wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, które, jak sama nazwa wskazuje, zawierają więcej niż jedno wiązanie podwójne. Są one niezbędnym elementem diety człowieka (stanowią grupę tzw. witamin F, inaczej egzogenne lub niezbędne kwasy tłuszczowe), gdyż są nam potrzebne do tworzenia ważnych związków (np. prostaglandyn), a nie są syntezowane przez nasze organizmy (mogą je syntezować jedynie rośliny).

nienasycone kwasy tłuszczowe to:

-kwasy jednonienasycone (monoenowe), zawierające jedno wiązanie podwójne:

kwas oleopalmitynowy

kwas oleinowy

kwas erukowy

kwas nerwonowy

kwas oleinowy

-kwasy dwunienasycone (dienowe),

kwas linolowy

-kwasy trójnienasycone (trienowe),

kwas α-linolenowy

kwas γ-linolenowy

-kwasy czteronienasycone (tetraenowe),

kwas arachidonowy

Metabolizm przemiana materii i energii. Ogół procesów chemicznych i energetycznych zachodzących w organizmach.
Reakcje metaboliczne zachodzą przy udziale enzymów. Intensywność tych procesów zależy od:
- temperatury otoczenia
- wieku organizmu
- aktywności życiowej
Anabolizm to reakcje syntez związków bardziej złożonych z prostszych, wymagające dostarczenia energii. Energia ta umożliwia podniesienie poziomu energetycznego związków w czasie procesu chemicznego. Powstający w ten sposób produkt rekcji zawiera większą ilość energii, niż substraty. Dostarczona energia zostaje zmagazynowana w postaci wiązań chemicznych.
Katabolizm to reakcje chemiczne, podczas których następuje obniżanie poziomu energetycznego substratów w wyniku ich rozkładu na związki proste, oraz wydzielana jest energia. Uwolniona energia wyzwala się podczas rozrywania wiązań wysokoenergetycznych substratów.

Biosynteza białka, zachodzący w żywych komórkach organizmu proces powstawania białka uwarunkowany przez zapisaną w DNA (kwasy nukleinowe) informację genetyczną (gen).

Na proces biosyntezy białka składa się:
a)
Transkrypcja- proces syntezy mRNA na matrycy DNA przy udziale polimerazy RNA.mRNA przenosi transkrybowaną inf.gen z jądra do cytoplazmy zachodzi modyfikacja genów. Wycinane są introny a pozostają tylko egzony. Skrócone cząsteczki mRNA wnikaja pomiędzy dwie podjednostki rybosomy. tRNA- przenosi aminokwasy z cytoplazmy na rybosomy. Dla różnych aminokw istnieją odmienne tRNA różniące się antykodonem. Antykodon to trójka nukleotydów, którymi tRNA dopasowuje się do właściwego kodonu mRNA. Cząsteczki tRNA z doczepionymi aminokw wędrują ku rybosomom i kolejno dopasowują się komplementarnie. Łańcuch mRNA i rybosomy przesuwają się względem siebie i wtedy wzdłuż nici mRNA układają się kolejno odpowiednie komplementarne cząsteczki tRNA z aminokw. Potem między sąsiadującymi ze sobą aminokw przy udziale enzymów tworzą się w.peptydowe.Tworzą się stopniowo łańcuchy polipeptydowe. Uwolnione cząsteczki tRNA wracają do cytoplazmy.
b)
translacja czyli prces formowania się łańcucha polipeptydowego. Zaczyna się ona od trójki startowej a kończy trójką oznaczającą ostatni aminokwas. Koniec translacji u prokariota wyznaczaja kodony nonsensowe UAG,UGA,UAA. Skompletowany w wyniku translacji łańcuch polipeptydowy odłącza się od rybosomy i podlega konformacjom.

Glikoliza monocukier+2ADP+2NAD>2pirogroniany+2H2O+2NADH+2H+2ATP

jest pods. Procesem wytwarzajacym energie w zywym organizmie

-substratem jest glukoza a produktem pirogronian, który w warunkach tlenowych przechodzi poprzez acetylo-COA do cyklu kw.cytrynowego,a w warunkach beztlenowych ulega redukcji do mleczanu

-bilans glikolizy w warunkach beztlenowych to 2moleATP z jednego mola glukozy w warunkach tlenowych 8moliATP oraz z dalszego przebiegu cyklu kw.cytrynowego30moli ATP z jednego mola glukozy

Glikoliza składa się z 10 etapów.

każdym z nich katalizatorem jest odrębny enzym. Substratem całej przemiany są monocukry: glukoza, fruktoza, galaktoza lub mannoza. Zdecydowanie najważniejszym substratem jest glukoza.
Glikoliza zlokalizowana jest w cytoplazmie i może przebiegać zarówno w warunkach beztlenowych jak i tlenowych. Beztlenowce (anaeroby) czerpią energię tylko z glikolizy, a dla tlenowców jest ona etapem w energodajnym procesie całkowitego utlenienia monocukrów do dwutlenku węgla (CO2).
Podczas glikolizy monocukier zamieniany jest na 2 cząstki pirogronianu, a część wydzielonej przy tym energii zamieniana jest na wiązania chemiczne ATP i NADH. Te ostatnie to chemiczne nośniki energii użytecznej dla komórki.

PRZEMIANY AMINKOWASÓW:
1.TRANSAMINACJA:
przeniesienie gr.NH2z aminokw. na odpow 2-oskokwas
katalizują transaminazy
asparagina + kw 2-oksoglutaminowy ↔ kw szczawiooctowy + kw glutaminowy
2.DEAMINACJA:
uwolnienie NH4 utworzeniem 2-oksokwasu/kw nienasyc
koenzymy oksydoreduktaz
D.oksydacyjna odwracalna:
Kw glut + NAD(P)++ H2O ↔ kw 2-oksoglut + NH4+ NAD(P)H + H+
E-dehydrogenaza glutaminowa
D.o.nieodwracalna:
aminokwas + FAD ↔ FADH → iminokwas+H2O→ 2-oksokwas+NH4
↑ ↓
H2O2 O2
E- oksydaza aminokwasowa
D. Nieoksydacyjna desaturacyjna:
Kw asparagin ↔ kw fumarowy + NH4
Amoniakaliza asparaginowa
D. Nieoksydacyjna hydrolityczna:
Aminokwas ↔ α-hydroksykwas + NH4
D. Nieoksydacyjna dehydratacyjna:
Seryna ↔ aminokrylan ↔ kw pirogronowy
Dehydrataza serynowa
3.DEKARBOKSYLACJA:
odłączenie od aminokw. gr COOH w postaci CO:
aminokwas ↔ amina biogenna

Cykl mocznikowy

Cykl mocznikowy (cykl ornitynowy) to przemiana metaboliczna, zachodząca w komórkach wątroby (mitochondrium + cytoplazma), która ma za zadanie przekształcić jony NH4+ i azot z asparaginianu w mocznik. Ten ostatni jest następnie wydalany z organizmu przez nerki jako ostateczny produkt wiązania trujących jonów amonowych.

Amoniak jest toksyczny dla organizmu dlatego musi być zagospodarowany.odbywa się to na drodze syntezy mocznika,który jest zwiazkiem obojetnym.

Procewss przebiega w watrobie i jest zwiazany z wydatkowaniem energii

Synteza mocznika zachodzi w etapach:

-z zmoniaku i dwutlenku wegla przy udziale 2 czasteczek ATP syntezy karbomoliofosforanowej

nastepuje synteza karbomoliofosforanu

Amoniak+dwutlenek wegla+2ATP+E->karbomoliofosforan+2ATP

-karbomoliofosforan jest przenoszony na ornitynę przy udziale transfazy ornitynowej w wyniku czego powstaje cytrulina

-cytrulina przyłącza asparginian przy udziale ATP, w wyniku czego zostaje wytworzony agriniobursztynian

cytrulina+asparginian+ATP->arginiobursztynian

-arginiobursztynian pod wplywem liazy arginiobursztynianiowej ulega rozpadowi na arginine i furman

arginiobursztynian+E->arginina+furman

Na arginine działa arginiaza,która powoduje odlaczenie mocznika i odtwarza się ornityna

Arginina+E->mocznik+arnityna+E

Powstały mocznik jest wydalony jako składnik organiczny moczu, a ornityna może wchodzic w kolejny cykl

19.Droga Grupy karboksylowej aminokwasów w ustroju

gr karb.aminokw. może ulegac jedynie dekarboksylacji.jest to proces odłączenia grupy karboksylowej od aminokwasu

-przebiega on przy udziale dekarboksylaz,których koenzymem jest fosforan pirodoksalu

-w wyniku dekarboksylacji powstaja aminy biogenne-zwiazki biologicznie czynne+CO2

Dekarboksylacja aminowa jest zródłem amin biogennych - substancji o duzej aktywnosci fizjologicznej

-histamina>histydyny

-tyramina>tyrozyny

-tyrozyna>DOPA>dopamina,noradrenalina

-tryptanina>tryptofanu

-serotonina>5-hydrokryptopfanu

w wyniku dekarboksylacji aminokwasow tworza się wazne czesci skladowe koenzymow np.

-2propanolamina z treoniny

-cysteamina z cysteiny

-kadoweryna z lizyny

-adrenalina i noradrenalina to aminy katecholowe kurczace naczynia i podwyzszajace cisnienie krwi

-histamina rozszerza naczynia krwionosne,obniza cisnienie krwi jest mediatorem wszystkich reakcji allergicznych

17. B-oksydacja kwasów tłuszczowych-jest to proces, który polega na utlenieniu(skróceniu) długiego łańcucha węglowego kwasu tłuszczowego o kolejne reszty dwuwęglowe od strony grupy- COOH. W wyniku reakcji powstaje acetylo-CoA, kopry jest aktywną postacią kwasu octowego, może on wejść w cykl Krebsa (Kresa tam spalic się do CO2 i H2O).B-oksydacja odbywa się w wątrobie oraz tkankach mięśni i mózgu. Efektem B-oksydacji jest powstanie użytecznej energii oraz wiele cząsteczek acetylo-CoA.

-Do kwasu tłuszczowego przy udziale 1 cząsteczki ATP zostaje przyłączony CoA

- Reakcja FAD do FADH2, otrzymujemy 2 cząsteczki ATP, a łańcuch węglowy zostaje utleniony,

  -Jeżeli kwasy posiadaja łańcuch węglowy od 12C nastepuje transport za pomocą kamityny, która pokonuje barierę wewnętrznej błony mitochondrialnej,

-Uwodnienie- przyłącza się H2O i powstaje hydroksyl ketokwas,

-Odwodwowanie- oderwanie się cząsteczki H2 do której przyłącza się NAD i powstaje NADH oraz odłącza się CoA.

18. Biosynteza kwasów tłuszczowych- substratem wyjściowym jest acetyloCoA, który jest przetransportowany z mitochondrium do cytoplazmy, gdzie zachodzi proces biosyntezy. Doborem reszt dwu-węglowych jest malonyloCoA, który powstaje w reakcji karboksylacji w obecności karboksylazy, której koenzymem jest biotyna. MalonyloCoA oddaje atom węgla i uzyskujemy ketokwas, który trzeba zredukować. Doborem wodorów jest NADPH produkowany w cyklu pentozowym głównie zlokalizowany w komórkach tłuszczowych. Po redukcji powstaje hydroksykwas, a ten oddaje cząsteczkę H20. Tworzy się podwójne wiązanie w położeniu L-B, przyłączane są2cz. NADPH, powstaje cztero-węglowy fragment, który w połączeniu z kolejnymi cząsteczkami malonyloCoA daje kwasy tłuszczowe.

19.

Cykl Krebsa zachodzi w macierzy mitochondrialnej. Polega na utlenieniu cząsteczki acetylo CoA do dwóch cząsteczek CO2 Powstająca energia jest magazynowana w wysoko energetycznych cząsteczek ATP, natomiast uwolnione atomy wodoru są przenoszone są koenzymy HAD i FAN na enzymy łańcucha oddechowego. Każda reakcja cyklu Krebsa katalizowana jest przez specyficzny enzym. Pierwsza reakcja cyklu polega na kondensacji dwuwęglowej  grupy acetylowej, przechodzącej z acetylo-EoA, z czterowęglowym szczwiooctanem w wyniku czego powstaje sześciowęglowy związek-cytrynian, który podlega poźniej licznym przekształcenią chem w skutek czego traci najpierw jedną a poźniej drugą grupe karboksylową. Większość energi tworzonej w kolejnych etapach utleniania przekazywana jest w postaci wysokoenergetycznych elektronów na NADT, co prowadzi do powstania NAD+. Każda grupa acetylowa powoduje redukcje 3 cząsteczek NAD+ do NADH. W reakcji utleniania bursztynianu elektrony są przekazywane na inny niż NAD+ akceptor elektronów, na FAD. W czasie jednego cyklu uwolnione są 2 cząsteczki CO2 i osiem atomów wodoru oraz tworzone są 3 cząsteczki NADH i jedna FADH2. Powstały Co2 odpowiada dwóm atomom węgla grupy acetylowej która weszła w cykl Krebsa. Z każdej cząsteczki glukozy wytworzone są dwie cząsteczki acetylo-CoA, a cykl musi dokonać dwóch obrotów aby utlenić 1 cząsteczke glukozy. Po każdym pełnym obrocie cyklu zostaje odtworzony czterowęglowy szczawioctan i układ jest gotowy do rozpoczęcia kolejnego obrotu. Po 2 obrotach cyklu wyjściowa cząsteczka glukozy traci wszystkie atomy węgla, można zatem powiedzieć, że została spalona całkowicie. Zyskiem jednego obrotu cyklu Krebsa jest tylko jedna cząsteczka Atp pochodząca z fosforylacji subtratowej . Pozostałe cząsteczki ATP powstają w wyniku oddychania tlenowego: 3 cz NADH x3= 9 ATP + 1 cz FADHx2=2 plus fosfo subt 1ATP Razem 12 ATP

20. rola cyklu krebsa

Zadaniem cyklu Krebsa jest utlenić związek o nazwie: acetylokoenzym A (acetylo-CoA) do 2 cząsteczek dwutlenku węgla (CO2), a pozyskaną w tym procesie energię ulokować w chemicznych nośnikach energii: GTP, NADH i FADH2.

- Dostarcza równoważników redukujących zamienianych na energię magazynowaną w ATP w łańcuchu oddechowym

- Dostarcza energii w postaci GTP

-Dostarcza ważnych prekursorów do syntezy innych cząsteczek

21 Bilans energetyczny cyklu krebsa z lańcuchem oddechowym

Sposób wytwarzania energii// Liczba utworzonych

cząsteczek ATP

Utlenianie 3 cząsteczek NADH w łańcuchu oddechowym=9 (3 x 3)

Utlenianie FADH2 w łańcuchu oddechowym=2

Fosforylacja substratowa=1

12= Razem:

22.witaminy - organiczne związki chemiczne, substancje egzogenne (t.j. takie, które są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu żywego i które muszą być dostarczone z pożywieniem, gdyż sam organizm nie potrafi ich wytworzyć).

rozpuszczalne w wodzie

witamina C (kwas askorbinowy)

witamina B1 (tiamina)

witamina B2 (ryboflawina)

witamina B3 (niacyna, witamina PP, kwas nikotynowy, amid kwasu nikotynowego)

witamina B5 (kwas pantotenowy)

Witamina B7 (biotyna)

witamina B6 (pirydoksyna, pirydoksal,adermina)

witamina B11 (kwas foliowy)

witamina B12 (cyjanokobalamina)

Witamina P (mieszanina pochodnych flawonoidowych np. hesperydyna,rutyna)

rozpuszczalne w tłuszczach

Witamina A (retinol i jego pochodne)

Witamina D (cholekalcyferol i pochodne)

Witamina E (tokoferol)

Witamina K (fitochinon)

23.makroelementy(fosfor, wapń, magnez, chlor, potas, sód) i mikroelementy, czyli pierwiastki, których obecność jest niezbędna dla funkcjonowania organizmu. Są one zwykle spożywane w formie przyswajalnych związków nieorganicznych a także niekiedy i metaloorganicznych.Do mikroelementów zalicza się: jod, żelazo, fluor, kobalt, miedź, chrom, cynk, mangan, molibden, selen



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Budowa komórki, FIZJOTERAPIA, Biologia Medyczna
ZMIENNOSC I MUTACJE, fizjoterapia, biologia medyczna
Tkanka Nabłonkowa, Fizjoterapia, Biologia medyczna
Cytologia, Fizjoterapia, Biologia medyczna
DZIEDZICZENIE GRUP KRWI5, Fizjoterapia, biologia medyczna
TKANKA ŁĄCZNA, Fizjoterapia, Biologia medyczna
biologia medyczna test, Fizjoterapia, Biologia medyczna
por+-wnanie prokariota i eukariota, Fizjoterapia, Biologia medyczna
BIOSYNTEZA BIAŁEK, fizjoterapia, biologia medyczna
TKANKA NABŁONKOWA, Fizjoterapia, Biologia medyczna
PRAWIDŁOWY KARIOTYP CZŁOWIEKA, Fizjoterapia, biologia medyczna
Regulacja ekspresji genów, fizjoterapia, biologia medyczna
Biologia Medyczna W 6.12.2008, fizjoterapia, biologia medyczna
abberacje chromosomowe, fizjoterapia, biologia medyczna
Mitoza i mejoza, Fizjoterapia, Biologia Medyczna
Podstawy genetyki, fizjoterapia, biologia medyczna
wymagania-biologia medyczna, Fizjoterapia, Biologia medyczna
Biologia medyczna, fizjoterapia, biologia medyczna
Biologia medyczna, FIZJOTERAPIA, BIOLOGIA MEDYCZNA

więcej podobnych podstron