Biochemija Flashcards
(99 cards)
1
Q
Biochemija (apibrėžimas)
A
medicinos mokslų šaka, kuri apibūdina organizmų struktūrą ir funkcijas molekuliniame lygmenyje.
2
Q
ATOMAS
A
mažiausia elektriškai neutrali cheminio elemento dalelė, turinti jo chemines savybes.
3
Q
PROTONAS
A
yra stabili subatominė dalelė, turinti teigiamą vieno bazinio vieneto krūvį (H+).
4
Q
ELEKTRONAS
A
stabili subatominė dalelė, turinti neigiamą krūvį (e−).
5
Q
MOLEKULĖ
A
mažiausia medžiagos dalelė, turinti tos medžiagos chemines savybes. Susideda iš atomų, susijungusių kovalentiniais ryšiais (O2, H2O ).
6
Q
NEORGANINĖS MOLEKULĖS
A
H2O (reguliuoja orgzm. temp; pernašą; šalinimą;struktūra)
Mineralai (gaunami su maistu)
Mikroelementai (svarbūs medžiagų apykaitoje, fermentų kofaktoriai)
7
Q
Cheminis ryšys
A
- Jėgos sujungiančius skirtingus atomus ar jonus;
- Ryšių susidarymui ir suardymui reikalinga energija.
8
Q
FUNKCINĖS GRUPĖS
A
AMINO GRUPĖ KARBOKSI GRUPĖ HIDROKSI GRUPĖ
Tai grupė atomų, kurie charakterizuoja organinius junginius.
9
Q
ORGANINĖS MOLEKULĖS
A
H; C; N; O
- Baltymai, angliavandeniai, lipidai, nukleotidai
- Būtini palaikyti ląstelių funkcijas, energiją, saugoti genetinę informaciją
10
Q
FOSFATO FUNKCINĖ GRUPĖ
A
Fosforo atomas. 4 deguonies atomai. 3 viengubos ir 1 dviguba jungtys.
11
Q
MAKROERGINID RYŠYS
A
Specifinio tipo ryšys. Šie ryšiai žymimi – “~”. Suardžius šiuos ryšius gaunama energija gali būti naudojama kitiems procesams ląstelėje.
12
Q
ATP - ADENOZINOTRIFOSFATAS
A
- Svarbus energijos saugojimo junginys ląstelėse.
- Universalus cheminių procesų energijos mainų tarpininkas.
- 3 neorganiniai fosfatai prijungiami 2 makroenerginėmis jungtimis.
13
Q
Baltymų funkcijos:
A
- Katalizinė – fermentai yra baltymai.
- Signalinė – plazminės membranos receptoriai, ligandai, hormonai, jonų kanalai, antikūnai, šaperonai.
- Transportinė – pernašos baltymai, nešikliai (hemoglobinas).
- Motorinė – raumenyse aktinas ir miozinas cheminę energiją paverčia mechanine.
- Struktūrinė– ląstelės formos palaikymas, raumenų baltymai (tubulinas), jungiamojo audinio baltymai
(kolagenas, elastinas). - Toksinė – virusų, bakterijų išskiriami nuodai.
- Maisto medžiagos.
14
Q
Kur daugiausia ląstelėje baltymų?
A
Daugiausiai baltymų yra ląstelės citozolyje, mitochondrijose.
15
Q
Iš ko sudaryti baltymai?
A
Sudaryti iš L-alfa-amino rūgščių, kurios tarpusavyje sujungtos peptidiniais ryšiais
16
Q
AMINO RŪGŠČIŲ KLASIFIKACIJA
A
struktūrinė – remiantis šoninio radikalo struktūra.
elektrocheminė – šoninio radikalo bazinės-rūgštinės savybės.
biologinė – organizmo sintetinamos amino rūgštys.
17
Q
- PIRMINĖ BALTYMO STRUKTŪRA
A
Peptidinė jungtis.
* Amino rūgštys sujungtos į grandinę vadinamos amino rūgščių liekanomis
* Jų pavadinimas keičiamas iš –inas į -il (dipeptidas sudarytas iš valino ir glicino vadinsis valilglicinu). * 2 aminorūgštys - dipeptidą
* 3 aminorūgštys – tripeptidą
* Iki 20 aminorūgščių – oligopeptidą
* >50 – baltymą.
18
Q
- ANTRINĖ BALTYMO STRUKTŪRA
A
- α-spiralės palaikomos vandenilinių ryšių tarp peptidinių grupių
- 1 amino r. C=O deguonies ir 5 amino r. NH vandenilio
- Amino r. radikalai atsiduria molekulės išorėje
- Spiralės formos, kompaktiška struktūra
Arba - β-klostės susidaro tarp dviejų polipeptidinių grandinių
- Vandeniliniai ryšiai tarp peptidinių grupių C=O deguonies ir N-H grupės vandenilio.
19
Q
- TRETINĖ BALTYMO STRUKTŪRA
A
- Chaotiškas antrinės baltymo struktūros išsidėstymas erdvėje
- Stabilizuoja ryšiai susidarantys tarp amino r. šoninių radikalų
- Išskyrus vandenilinius ryšius, kurie gali susidaryti ir tarp peptidinių gr. ir tarp šoninių radikalų
20
Q
KETVIRTOJI BALTYMO STRUKTŪRA
A
- dviejų ar daugiau polipeptidinių grandinių susijungimas
- nekovalentiniais ryšiais tarp amino r. radikalų susidarius vandeniliniams ir joniniams r.
- nulemia baltymo funkcijas, suteikia molekulei kooperatines savybes (hemoglobinas)
21
Q
BALTYMO MOLEKULĖS STRUKTŪRA
A
Natyvinė forma – nulemia unikali amino r. seka
* Baltymo molekulės išsidėstymas erdvėje - 3-D struktūra
* Baltymo molekulės forma vandeniniame tirpale
* Palaikoma pirminės, antrinės, tretinės ir ketvirtinės baltymo struktūros metu susidariusių jungčių
* Nuo baltymo struktūros priklauso baltymų funkcijos
22
Q
BALTYMŲ MOLEKULIŲ FORMĄ NULEMIA
A
unikali amino r. seka peptidiniai ryšiai pirminė struktūra
pasikartojantys struktūros fragmentai skirtingose baltymo molekulės vietose vandenilinių ryšių tarp peptidinių grupių (α spiralės ar β klostės) antrinė struktūra
chaotiškas išsidėstymas erdvėje tarp šoninių radikalų susidarantys ryšiai: vandeniliniai, disulfidiniai, elektrostatiniai, hidrofobinė sąveika, Van der Valso jėgos tretinė struktūra
kelių baltymo grandinių susijungimas nekovalentiniai ryšiai ketvirtinė struktūra
23
Q
BALTYMŲ MOLEKULIŲ FORMA:
A
- Globulininiai baltymai - molekulės apvalios, hidrofiliški, gerai tirpsta vandenyje (insulinas, kraujo plazmos baltymai, fermentai)
- Fibriliniai baltymai – linijinė struktūra, būdingi pasikartojantys struktūros fragmentai (kolagenas, keratinas, miozinas, elastinas)
- Membraniniai baltymai 1 ar keli fragmentai įsiterpiantys į membranas yra hidrofobiški
24
Q
NATYVINĖ BALTYMO STRUKTŪRA LEMIA:
A
*Funkcijas
*Susijungimą su kitomis molekulėmis
*Hidrofiliškumą/lipofiliškumą.
25
BALTYMAI SUSIJUNGĘS SU KITOMIS MOLEKULĖMIS:
+lipidas
+angliavandeniai
+fosfato gr.
+hemas
+flavino nukleotidas
+Zn, Ca, Cu
Lipobaltymai
Glikobaltymai
Fosfobaltymai
Hemo baltymai
Flavanoidai
Metalobaltymai
26
BALTYMŲ ATSINAUJINIMAS LĄSTELĖSE
* Baltymų atsinaujinimas vyksta nuolat
* Baltymo degradacija ir naujo baltymo sintezė.
* Išreiškiama baltymo gyvavimo pusperiodžiu
* Struktūriniai baltymai atnaujinami rečiau nei reguliaciniai baltymai (fermentai, signalinės molekulės)
27
FERMENTŲ SAVYBĖS
* specifiškumas –gali prisijungti vieną substratą ir greitina tik vieną cheminę reakciją
* cheminės reakcijos metu fermentai nepakinta
* reakcijos metu nepasigamina tarpinių produktų
* didina reakcijos greitį, bet nekeičia pusiausvyros
* jautrūs temperatūros ir pH pokyčiams
28
FERMENTĄ SUDARANČIOS AMINO RŪGŠTYS LEMIA:
* Susidarančius ryšius palaikančius baltymo struktūrą (globulės forma)
* Paprasti ar sudėtiniai baltymai (1 ar kelios peptidinės grandinės, metalo jonai, kofermentai)
* Nulemia vykdomos reakcijos tipą
29
FERMENTO STRUKTŪRA
* AKTYVUS CENTRAS erdvinė struktūra, kurioje jungiasi substratas;
* ALOSTERINIS CENTRAS prisijungia reguliuojančios medžiagos
30
AKTYVAUS CENTRO FORMAVIMAS:
* aktyvųjį centrą sudaro 12-16 amino rūgščių liekanų išsidėsčiusių skirtingose polipeptidinės grandinės vietose
* formuojantis fermento erdvinei struktūrai amino r. radikalai suartėja (tretiniai baltymo struktūra),
* kitos amino r. polipeptidinėje grandinėje lemia reikiamą aktyvaus centro erdvinį išsidėstymą
31
AMINO R. FORMUOJANČIOS AKTYVŲJĮ CENTRĄ
Amino r. šoniniuose radikaluose yra katalitinės grupės:
* Cisteinas –SH
* Serinas –OH
* Rūgštinės (-COOH) aspartamas ir glutamatas
* Bazinės (-NH2 ) histidinas, argininas, lizinas
32
FERMENTINĖS REAKCIJOS GREITIS PRIKLAUSO:
* substrato kiekio
* pH
* temperatūros
* aktyviklių ar slopiklių - junginių veikiančių fermentinės reakcijos greitį.
33
FERMENTINĖS REAKCIJOS GREITIS
* Fermentas substratą verčia produktu ir tai vyksta maksimaliu greičiu
* Cheminės reakcijos greitis išreiškiamas substrato ar produkto koncentracijos pokyčiu per laiko vienetą
Fermentų aktyvumo vienetai:
* Tarptautiniai fermento vienetai (IU) – toks fermento kiekis, kuris esant 25 0C temperatūrai ir optimalioms veikimo sąlygoms per 1 min 1μM substrato paverčia produktu (1 μM/min)
* Katalas (kat) – fermento kiekis, kuris per 1 s. pagamina 1 mol produkto, ar sunaudoja 1 mol substrato (1mol/s)
* Specifinis fermento aktyvumas parodo kiek aktyvumo vienetų yra fermento preparato masės vienete (IU/mg, IU/ml, kat/kg) ir fermento preparato grynumą
34
FERMENTŲ PAVADINIMAI
* galūnė –azė
* pagal substratą
sacharazė – specifiška sacharozei
* pagal fermento katalizuojamą reakciją
oksidazės – svarbūs oksidacijos reakcijose
hidrolazės – vykdo hidrolizės reakcijas
* pagal substratą ir katalizuojamą reakciją
– Laktato dehidrogenazė – Piruvato dekarboksilazė
* virškinimo fermentų galūnė-inas pepsinas, tripsinas
35
Fermentai klasifikuojami
Fermentai klasifikuojami tarptautine nomeklatūra, pagal katalizuojamos reakcijos tipą (EC number Classification) * EC 1. Oksidoreduktazės * EC 2. Transferazės * EC 3. Hidrolazės * EC 4. Liazės * EC 5. Isomerazės * EC 6. Ligazės
36
ALOSTERINIS CENTRAS
* Prisijungia reguliuojančios medžiagos
* Vadinamas alosteriniu efektoriumi (moduliatoriumi)
* Prie alosterinio centro prisijungus alosteriniam efektoriui fermento erdvinė struktūra kinta
* Gali didinti ar slopinti fermentinės reakcijos greitį
37
GRĮŽTAMAS SLOPINIMAS
- Slopiklis prie fermento jungiasi silpnais ryšiais
- Susidaro fermento-slopiklio kompleksas
- Prie fermento jungiasi aktyviajame centre (konkurencinis) ar alosteriniame centre (nekonkurencinis)
- terpėje sumažėjus slopiklio koncentracijai atskyla nuo fermento, kuris vėl gali atlikti savo funkcijas
38
NEGĮŽTAMAS SLOPINIMAS
* Slopiklis prie fermento prisijungia stipriais ryšiais ir negali būti pašalintas (kovalentiniai ryšiai)
* Fermentas nebegali atlikti savo funkcijų
* Nuodai (Hg, Cianidas)
39
FERMENTINIŲ REAKCIJŲ REGULIACIJA LĄSTELĖJE
* Fermento kiekis ląstelėje (genų ekspresijos reguliavimas)
* Aktyvinimas (potransliacinės modifikacijos, fosforilinimas)
* Fermentų aktyvumas yra reguliuojamas substrato ar produkto kiekiu
* Signalinės molekulės (hormonai, antriniai signalo tarpininkai, neuromediatoriai)
40
AKTTYVIKLIAI
* Didina reakcijos greitį
* Fermentinės reakcijos metu nepakinta
* Jungiasi prie fermento aktyviojo centro (kofaktoriai) ar alosteriniame centre
41
KOFAKTORIAI-
nebaltyminė fermento dalis, dalyvaujanti fermentinėje katalizėje.
42
KOFERMENTŲ FUNKCIJOS
* Mažos molekulinės masės organiniai junginiai
* Jungiasi prie fermento aktyviajame centre silpnais ryšiais ar kovalentiniais (prostetinė grupė)
* Būtini fermentinei reakcijai
* Fermentinių reakcijų metu chemiškai pakinta (oksiduojami, redukuojami, prijungiamos funkcinės grupės)
* Veikiant tam pačiam ar kitam fermentui cheminiai pokyčiai yra regeneruojami
43
KOFERMENTŲ KLASIFIKACIJA
Pagal reakcijas:
Prisijungimas aktyviajame centre:
Pagal kilmę:
Pagal reakcijas:
* oksidacijos – redukcijos
* grupes pernešantys
* izomerizacijos kofermentai
Prisijungimas aktyviajame centre:
*silpnais ryšiais
*kovalentiniais ryšiais (prostetinė grupė)
Pagal kilmę:
* vitamininiai
* nevitamininiai
44
VITAMINAI
* nedidelės molekulinės masės organiniai junginiai
* svarbūs daugelyje organizmo reakcijų - kofermentai
* nėra naudojami energijai gauti
* organizme nesintetinami, būtina gauti su maistu
45
OKSIDACIJOS – REDUKCIJOS KOFERMENTAI
* pernešantys e- arba H+ nuo oksiduojamo substrato redukuojamam
* gali būti e- arba H+ akceptoriai
Nikotinamidadenindinukleotidas NAD+
Flavinmononukleotidas FMN+
Flavinadenindinukleotidas FAD+ Kofermentas Q CoQ
46
NIKOTINAMIDADENINDINUKLEOTIDAS NAD+
* Sudėtis 2 nukleotidai nikotinamido ir adenino
* NADP adenino nukleotido ribozė yra fosforilinama
* Cheminiai pokyčiai vyksta tik nikotinamido žiede
* Kita molekulės dalis reikalinga kofermentui prisijungti aktyviajame centre
* NAD+ gali prisijungti 2eir vieną protoną H+ , o dar 1 H+ patenka į terpę
47
NADH
* Oksidoreduktazių fermentų kofermentai
* Sutinkamas citozolyje ir mitochondrijose
* Krebso cikle redukuojamas iki NADH, kuris vėliau oksiduojamas mitochondrijų kvėpavimo grandinėje
* Svarbus angliavandenių, riebalų r. glicerolio amino r. oksidacijos reakcijose
48
NADPH
* NADPH dažniau redukcijos reakcijose citozolyje
* Redukuota forma NADPH susidaro veikiant pentozių fosfato kelio fermentams
* Būtinas riebalų r. cholesterolio ir steriodų biosintezėje
49
FLAVINO KOFERMENTAI
Flavino adenino dinukleotidas (FAD+ ) yra sudarytas iš flavino mononukleotidas (FMN+ ) ir adenozin monofosfato (AMP)
Flavino redukuoti kofermentai prisijungia 2 eir 2 H+
50
FAD+ / FMN +
* Oksidoreduktazių kofermentai
* Redukuota forma FADH2 susidaro Krebso ciklo metu
* Oksiduojama mitochondrijų kvėpavimo grandinėje
* FMN – kvėpavimo grandinės I komplekso prostetinė gr.
FAD+ + 2e - + 2H+ FADH2
51
SUBSTRATUS AKTYVINANTYS IR GRUPES PERNEŠANTYS KOFERMENTAI
* jungiasi aktyviajame centre
* dalis substrato molekulės prijungiama prie kofermento (kovalentine jungtimi)
kofermentas A; piridoksalio fosfatas; tiamindifosfatas (TDP); biotinas; tetrahidrofolio r. (THFR)
52
KOFERMENTAS A
* Grupių pernašos fermentų kofermentas
* Sudarytas iš pantoteno r., 3’fosforilintos ADP ir merkaptoetilamino
* KoA aktyvioji molekulės dalis yra merkapto gr. KoA-SH
* Acetilo grupė su merkapto gr. jungiasi makroerginiu ryšiu acetil~S-KoA
* Svarbus Krebso ciklui, riebalų r. ir angliavandenių skaidyme, cholesterolio sintezėje
53
PIRIDOKSALIO FOSFATAS
* Jungiasi fermentų aktyviajame centre, kovalentiniu ryšiu – prostetinė grupė
* Transferazių, liazių, izomerazių kofermentas
* Amino r. dekarboksilinimo ir deamininimo, peramininimo reakcijose
54
LIPIDAI
vadinamos nepolinės medžiagos, blogai tirpstančios vandenyje, bet gerai tirpstančios organinuose tirpikliuose (chloroformas, etanolis, eteris).
55
LIPIDŲ FUNKCIJOS ORGANIZME:
1. struktūrinė: biologinių membranų sudėtinės dalys (fosfolipidai, cholesterolis), nuo jų priklauso membranų laidumas, nervinio impulso perdavimas, tarpląstelinių ryšių susidarymas
2. signalinė: antrinės signalinės molekulės (diacilglicerolis, hormonai)
3. energijos rezervas (adipocitai)
4. apsauginė funkcija (saugo organus nuo smūgių)
56
Su maistu gaunami lipidai:
* trigiceridai 90% * cholesterolis, cholesterolio esteriai * fosfolipidai
57
CHOLESTEROLIS
Ciklinis, nesotus vienhidroksilis alkoholis (CNS 25%)
* Plazminės membranos komponentas, suteikia membranoms takumo, plastiškumo
* Svarbus mielino formavimuisi
* Steroidinių hormonų sintezė
58
RIEBALŲ R. NOMENKLATŪRA
* Gamtinės turi porinį anglies atomų skaičių (C4 -C36)
* C4-6 – trumpos
* C7-10 - vidutinio ilgio
* C10-12 - ilgos
* C13 ir daugiau - labai ilgos
* C22-24 - naudojamos ląstelių membranų ir mielino susidarymui
59
NEPAKEIČIAMOS RIEBALŲ RŪGŠTYS
Žinduolių organizme nėra fermento galinčio susintetinti dvigubų jungčių
Riebalų rūgštys turinčios dvigubas jungtis:
* Linolio 18:2 (omega-6)
* Linoleno 18:3 (omega-3)
Arachidono r. gali būti verčiama į linolio ir linoleno.
Nepakeičiamos r.r. organizme yra svarbios imunitetui, dalyvauja signalo perdavime, hormonų susidaryme (prostaglandinai), randamos fosfolipidų sudėtyje.
60
TRIGLICERIDAI, ACILGLICEROLIAI
* Glicerolis gali būti prisijungęs 1, 2, 3 riebalų r. ir sudarant pavadinimus mono- di- tri-acilgliceroliai
* Nepolinės, hidrofobinės medžiagos
* Trigliceridai sudaro apie 90% organizmo lipidų
61
FOSFOLIPIDAI
Hidrofilinė dalis
* glicerolis
* fosfato grupė Hidrofobinė
* 2 riebalųrūgštys
62
FOSFOLIPIDŲ BISLUOKSNIS
* Vandeninėje aplinkoje spontaniškai išsidėsto hidrofilinės dalys atsisuka į vandenį, o hidrofobinės riebalų r. susitelkia vidinėje bisluoksnio dalyje
* Yra 2 molekulių storio
* Universali visų membranų struktūra
* Vidinis sluoksnis palaiko hidrofobines savybes
63
NEURONŲ MEMBRANOS
Atskiria ląsteles, ląstelių organiodus
Sudarytos:
* 35-55 % fosfolipidų bisluoksnio (cholesterolis, ilgos grandinės nesočios riebalų r.)
* Baltymų
* Angliavandenių (sujungtų su riebalais - glikolipidai)
64
MEMBRANINIŲ BALTYMŲ FUNKCIJOS:
* nešikliai
* jonų kanalai
* receptoriai
* integraliniai baltymai (įsiterpę į fosfolipidų bisluoksnį)
* kanalą sudaro baltymo hidrofobiškos α – spiralės
* už membranos ribų esančios kilpos yra hidrofilinės ir gali atlikti reguliacinę funkciją (receptorinis, fermentinis aktyvumas)
65
MEMBRANINIAI NEŠIKLIAI
* Perneša mažas organines molekules
* Specifiškumas (dažniausiai perneša tik vieno tipo molekules)
66
JONŲ KANALŲ TIPAI:
* Atrankiai laidūs, praleidžia tik tam tikrus jonus
1. Įtampos valdomi kanalai (atsidaro priklausomai nuo membraninio potencialo) (A)
2. Ligandų reguliuojami kanalai (atsidaro prisijungus neurotransmiteriui) (B-C)
3. Mechaniniai (receptoriai, kuriems prisijungus hormonui pasikeičia molekulės konformacija)
4. Nuo ATP priklausomi (jonų pernašai reikalinga energija)
67
PERNAŠOS PER MEMBRANAS RŪŠYS
* Pasyvioji – elektrocheminio gradiento kryptimi
* nuolat atviri kanalai, poros
* iš didesnės koncentracijos į mažesnę
* pernaša priklauso nuo elektrocheminio gradientui
* nešikliai reguliuojami prisijungus signalinėms molekulėms – keičiasi konformacija
* nereikalauja ATP
* Aktyvioji - prieš elektrocheminį gradientą
* nešikliai
* būtina ATP
68
KRAUJO-SMEGENŲ BARJERAS
* Tai fizinis barjeras tarp kraujagyslių ir smegenų
* Suformuotas iš tankiai išsidėsčiusių endotelio ir astrocitų ląstelių kraujagyslė endotelio ląstelės astrocotai
Reguliuoja medžiagų patekimą į smegenis iš kraujotakos
* Apsaugo nuo infekcijų patekimo į smegenis
* Riboja vaistų patekimą
* Pralaidumas didėja: trauma, išemija
69
KRAUJO-SMEGENŲ BARJERO PRALAIDUMAS
* Laisvai per membranas patenka (mažos lipofilinės, O2 , CO2 , etanolis, nikotinas, kofeinas)
* Jonų kanalai (Na+ , K+ , Cl- )
* Akvaporinai –kanalai per kuriuos patenka vanduo
* Nešikliai (gliukozės GLUT-1, laktato, piruvato, amino r., nukleotidai)
* Receptorių valdomi nešikliai
* Trancitozė (albuminas, histonai)
70
AMINO R. PERNAŠA Į SMEGENŲ LĄSTELES
* Difuzija (šakotos grandinės ir aromatinės amino r.)
*Amino r. pernašos per membranas nešiklis (alaninas, glicinas, prolinas, serinas)
* Nešikliai su receptoriais (glutamatas, aspartatas)
* Nešiklis su Na+ (alaninas, glicinas, histidinas, izoleicinas, metioninas, fenilalaninas, treoninas, triptofanas, tirozinas, valinas)
71
NEURONO CITOSKELETAS
Išskiriamos 3 struktūros:
* Mikrovamzdeliai
* Neurofilamentai
* Mikrofilamentai
72
MIKROVAMZDELIAI
* α ir β tubulinai kintančia tvarka jungiasi į ilgas grandines, kurios yra vadinamos protofilamentais
* 13 tokių grandinių formuoja tuščiavidurį vamzdelį
* Struktūra yra palaikoma nekovalentinių jungčių
73
mikrovamzdelių funkcijos
Funkcijos:
* palaiko neurono kūno ir aksono formą
* vidinė ląstelės organizacija
* viduląstelinis medžiagų transportas
* medžiagų pernaša aksonu
74
NEUROFILAMENTAI
* Sudaryti iš 4 baltymo grandinių
* Susiviję 2 susiveja su kitom 2 susivijusiomis baltymo grandinėmis
* Susidaręs tetrameras yra pagrindinis neurofilamento subvienetas
* Tetramero subvienetai susijungia vienas su kitu, kad sudarytų ilgas gijas
* Palaiko neurono kūno ir aksono formą
75
MIKROFILAMENTAI
* aktinai - globulės formos baltymo molekulės, sujungti į ilgą grandinę
* 2 tokios grandinės yra susivijusios tarpusavyje
* Ploniausios citoskeleto skaidulos, ~7nm diametro
* Palaiko ląstelės formą, dažniausiai yra išsidėstę prie plazminės membranos
76
MIELINAS
* Aksonus dengianti modifikuota plazminė membrana, padidinanti elektrinių impulsų sklidimo greitį
* Aksonus dengianti modifikuota plazminė membrana
* Kiekvieną mielino segmentą formuoja kita ląstelė (PNS) - švano ląst. ar oligodendrocitų plazminės membranos „išsikišimai“ (CNS)
* Mieliną sudaro apie 40% vandens; o likusi dalis apie 60- 75% lipidai ir 15-25% baltymai
* Būtinas komponentas yra cholesterolis, be jo mielinas nesiformuoja
* Pusrutulių baltojoje medžiagoje apie 50% mielinizuoti neuronai
77
MIELINO STRUKTŪRA
* Lipidų bisluosluoksnis, kuriame gausu choleterolio, glikolipidų
* Proteolipidinis baltymas PLP – labiausiai papiltęs CNS. PLP turi 4 transmembraninius domenus, kurie jungdamiesi tarpusavyje sujungia ir mielino lapus
* Mielino bazinis baltymas (MBP) turi teigiamą krūvį ir taip sąveikauja su neigiamai įkrautais lipidais membranos paviršiuje
* Mielino nulinis baltymas PO būdingas PNS tyri vieną trasmembraninę spiralę, kurios N gale yra domenas sąveikaujantis su membrana
78
NUKLEOTIDŲ FUNKCIJOS:
* viduląstelinės energijos nešėjai (ATP, GTP)
* antriniai signalo tarpininkai (cGMP, cAMP)
* kofermentai (NADH, FADH2 Co-A-SH)
* molekulės saugančios ir pernešančios genetinę informaciją (DNR, RNR)
79
AROMATINĖ AZOTINĖ BAZĖ
PIRIMIDINAI
6 atomų žiedai
2 N (azoto) atomai
timinas, citozinas, uracilas
PURINAI
6 atomų pirimidino žiedas susijungęs su imidazolo žiedu
4 N (azoto) atomai
adeninas, guaninas
80
NUKLEOZIDAI
tai purino ar pirimidino bazės prisijungusios ribozę ar deoksiribozę
Sacharidai prie nukleotido prisijungia N-glikozidiniu ryšiu
– Purinai prisijungia prie N9 atomo sacharido C1 ’
– Pirimidinai prisijungia prie N1 atomo sacharido C1 ’
Citozinas + ribozė -> citidinas
Citozinas + deoksiribozė -> deoksicitidinas
Uracilas + ribozė -> uridinas
Guaninas + ribozė -> guanozinas
Guaninas + deoksiribozė -> deoksiguanozinas
81
NUKLEOTIDAI
NUKLEOTIDAI-nukleozido ir fosfato gr. esteriai
* Fosfato gr. prisijungia prie sacharido C3 ar C5
* Mono-, di- ar trifosfatai
82
ATP - ADENOZINOTRIFOSFATAS
* Ląstelės “valiuta”
* Viduląstelinis energijos nešiklis
* Cheminių procesų energijos mainų tarpininkas
83
DNR STRUKTŪRA (pirminė)
Pirminė: nukleotidai išsidėsto linijine seka Fosfatas susijungia su sacharidu 5’-3’ fosfodiesterine jungtimi
84
DNR/RNR STRUKTŪRA (antrinė)
Antrinė: 2 polinukleotidinių grandinių nukleotidai susijungia vandeniliniais ir hidrofobiniais ryšiais
85
DNR STRUKTŪRA (tretinė)
Tretinė struktūra - antrinės struktūros išsidėstymas erdvėje – dviguba spiralė Dažniausiai ląstelėje nukleorūgštys yra susijungę su baltymais – nukleoproteinų kompleksai
86
NERVINIŲ LĄSTELIŲ TIPAI: NEURONAI
* Dirglumas (dirglumas): gebėjimas reaguoti į aplinkos pokyčius ar dirgiklius.
* Laidumas: priimti ir analizuoti elektrinius signalus
* Sekrecija: signalo perdavimas neuromediatorių išskyrimas
87
LĄSTELĖS KŪNAS (funkcija)
metabolizmas, baltymų sintezė
88
DENDRITAI (f)
– priima impulsus iš kitų neuronų, perduoda informaciją neurono kūnui
89
AKSONAI (f)
perduoda apdorotą informaciją kitam neuronui
90
NERVINIŲ LĄSTELIŲ TIPAI: NEUROGLIJA (astrocitai; ependiminės ląstelės; Oligodendrocitai; Švano ląstelės; Palydovinės ląstelės; Mikroglija)
Astrocitai
* kraujo-smegenų barjeras
*“lengvina” neuronų medžiagų apykaitą
* svarbūs neuromediatorų veikime
* reguliuoja tarpląstelinį skystį
* pažeidimų vietose formuoja randelius
*embrioniniu periodu išskiria medžiagas, kurios yra svarbios neuronų formavimuisi
*gali fagocituoti pažeistas ląsteles
Ependiminės ląstelės
* formuoja vieną iš dengiančiųjų sluoksnių
* gamina ir padeda cirkuliuoti cerebrospinaliniam skysčiui
Oligodendrocitai
* formuoja mieliną, kuris apgaubia neuronų aksonus (CNS) ir palengvina impulsų perdavimą aksonais.
Švano ląstelės
* apgaubia neuronus PNS – neurolema – svarbi pažeistų neuronų atsistatyme
* formuoja mielino lapus
Palydovinės ląstelės
* “rūpinasi” PNS ganglininėmis ląst.
Mikroglija
*uždegiminis atsakas
*fagocituoja pažeistus neuronus ir patogenus
91
Medžiagų apykaita arba metabolizmas
Medžiagų apykaita arba metabolizmas yra gyvuose organizmuose vykstančių ir fermentų katalizuojamų cheminių reakcijų visuma.
*Ląstelei funkcionuoti būtinų medžiagų apykaita
*Maisto medžiagų pavertimas ląstelei reikalingomis molekulėmis
*Ląstelėse aprūpinimas chemine energija (ATP), kuri kaupiama skaidant maisto medžiagose esančius cheminius ryšius
*Kryptingi ir tiksliai valdomi procesai
92
METABOLINIŲ PROCESŲ KELIAI:
*Linijiniai – substratas nuosekliai verčiamas produktu (glikolizė)
*Šakoti - iš vieno substrato gali susidaryti keli produktai (amino r. metabolizmas)
*Cikliniai – substratas yra galutinio ciklo produktas (Krebso ciklas)
93
SMEGENIMS REIKALINGOS MOLEKULĖS
Amino rūgštys
* Jonų kanalai, nešikliai, receptoriai
* Fermentai
* Neuromediatoriai
Gliukozė
* Energija
* Reikiamų naujų junginių sintezė
Lipidai
* Plazminės membranos
* Antriniai signalo tarpininkai
Nukleotidai
* Signalines molekules Cikliniai nukleotidai
94
ENERGIJA
* Atmintis (konsolidacija)
* Baltymų sintezė
* Fermentų veikimas
* Jonų gradiento palaikymas
* Potencialo pokyčiai ir pusiausvira
* Neuromediatorių sintezė ir inaktyvinimas
95
ATP ŠALTINIAI SMEGENYSE
* Pagrindinis yra gliukozė
* Ketoniai kūnai naudojami trūkstant gliukozės (badavimo metu, cukrinis diabetas, ketoninė dieta)
96
ANGLIAVANDENIŲ FUNKCIJOS ORGANIZME
Energijos šaltinis (glikolizė)
Netiesioginis – yra susijungę su baltymais:
1. Struktūra (ląstelės citoskeleto baltymai)
2. Apsauginė (antikūnai)
3. Fermentų struktūros dalis
Naujų junginių sintezė (riebalų r., nukleo r., hormonai, pakeičiamos amino r.)
97
PAGRINDINIAI ANGLIAVANDENIAI ORGANIZME
* monosacharidai (gliukozė, fruktozė, galaktozė)
* disacharidai (sacharozė, laktozė, maltozė)
* polisacharidai sudaryti iš monosacharidų sujungtų α 1,4 ar α 1,6 glikozidiniais ryšiais
98
GLIUKOZĖ
* Naudojama aerobinėmis ir anaerobinėmis sąlygomis, energijai gauti
* Normali gliukozės koncentracija kraujyje 3,3 -5,5 mmol/l
* Kepenyse ir inkstuose ji gali būti sintetinama iš kitų junginių – gliukoneogenezė
* Negaunat maisto 16-24 h. organizmas visiškai išnaudoja visas gliukozės atsargas
* Gliukozės koncentracija kraujyje mažesnė nei 3,3 mmol/l neuronuose sumažėja energijos, sulėtėja procesai.
* Požymiai: silpnumas, galvos svaigimas, mieguistumas, nervingumas, regėjimo sutrikimai, širdies plakimas, trumpas sąmonės netekimas, koma.
99
