Brainscape's Knowledge GenomeTM


Top Flashcards (Certified)
All Flashcards

MBMG 2. kolokvij > Oksidacije izven dihalne verige, toksičnost kisika, prosti radikali > Flashcards

Oksidacije izven dihalne verige, toksičnost kisika, prosti radikali Flashcards

(75 cards)

Start Studying
1
Q

groba razdelitev encimov oksidacij izven dihalne verige

A

oksidaze in oksigenaze

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

splošen princip delovanja oksidaz

A

katalizirajo oksidacije substratov, pri katerih je kisik prejemnik elektronov in se ne vgradi v substrat
po navadi se kisik reducira v vodo ali pa vodikov peroksid (delna oksidacija)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

primer oksidaze

A

citokrom c oksidaza (kompleks IV dihalne verige) in katalaza (etanol –> etanal z nastankom H2O2)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

splošen princip delovanja oksigenaz

A

kataliza reakcij pri katerih se kisik direktno vključi v substrat

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

razdelitev oksigenaz + razlika

A

monooksigenaze in dioksigenaze
monooksigenaze so hidroksilaze (en atom kisika se vključi v substrat kot -OH, drug se reducira do vode), dioksigenaze pa katalizirajo reakcije, kjer se v substrat vključita oba atoma kisika

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

primeri dioksigenaz

A

lipooksigenaze, desaturaze MK

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

primer monooksigenaz

A

citokrom P450

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

razred encimov, lokacija CYP

A

monooksigenaza

membranski hem-tiolatni protein (večinoma mikrosomalni v gladkem ER, tudi v mitohondrijih)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

princip delovanja CYP

A

na hem se prenašajo elektroni pri reakcijah, ki jih CYP katalizirajo
redukcijski ekvivalenti za redukcijo enega atoma kisika v vodo, se na CYP prenesejo z NADPH preko citokrom P-450 reduktaze z Fe-S centri

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Zakaj so pri citokromih P450 potrebni posredniki, če pa ima vezan hem?

A

Hem lahko veže samo en elektron hkrati, NADPH pa lahko prenaša po dva

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Kaj se zgodi, če prenos elektronov z NADPH pri CYP ni popoln?

A

pride do nastanka ROS

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Od česa je odvisen tok elektronov na CYP?

A

od njegove lokacije

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

tok elektronov pri ER vezanem CYP

A

NADPH –> 2 elektorna –> FAD/FMN v citokrom P-450 reduktazi (1 elektron) –> CYP

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

razmerje med CYP in citokrom P-450 reduktazami

A

10:1 (citokromi tekmujejo za reduktaze)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Predvsem pri katerih reakcijah sodelujejo mitohondrijski CYP?

A

hidroksilacije steroidov

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

tok elektronov na mitohondrijski CYP

A

NADPH –> 2 elektrona –> FAD CYP reduktaze –> 1 elektron –> adrenoksin (Fe-S centri) –> adrenoksin –> CYP

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Katere tipe reakcije katalizirajo CYP? + specifični primeri

A

hidroksilacije (alifatske hidroksilacije, epoksidacije, aromatične hidroksilacije, dealkilacije, sulfoksidacije, dehalogenacije…)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Presnovo katerih spojin katalizirajo CYP?

A

eksogenih (ksenobiotikov) in drugih endogenih substratov (steroidi, steroidni hormoni, lipidi, MK)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

razloži nomenklaturo citokroma “P450”

A 
P = pigment 
450 = absorpcijski maksimum reduciranega CO diferenčnega spektra
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Koliko družin CYP poznamo in kakšna je njihova homolognost znotraj ene družine?

A

17, 40% homolognost (v poddružinah 55% homolognost)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

razloži nomenklaturo “CYP2D6.3”

A 
CY = citokrom 
P = pigment (450)
2 = družina 
D = poddružina 
6 = gen
3= alel
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

naloga CYP1, CYP2 in CYP3

A

presnova ksenobitikov (zdravila, kancerogeni) in aktivacija pro-zdravil

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Kje poleg presnove ksenobiotikov in endogenih substratov še sodelujejo CYP?

A

pri biosintezi steroidnih hormonov v nadledvičnici

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

mehanizem biosinteze steroidnih hormonov s CYP

A

holesterol se s CYP11A1 v mitohondrijih pretvori v prognenolon, ki se lahko nato pretvori v progesteron (dehidrogenacija s 3-beta-HSD) in nato v mineralokortikoid aldesteron (CYP12A2), lahko pa se pretvori v 17-OH-pregnenolon (CYP17A1) in nato v v 17-OH-progesteron, ki se lahko pretvori v korizol (CYP21A2 in CYP11B1) - nastanek glukokortikoidov, ali pa se pretvori v androstendion - nastanek testosterona in estrogenov

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Kaj povzroči okvara CYP21A2? Okvara katerega encima?
okvara adrenalne 21-hidroksilaze kongenitalno adrenalno hiperplazijo, ki ima 3 oblike: 1) encim z 0% ohranjene encimske aktivnosti povzroči klasično obliko - izguba soli, pomanjkanje mineralo in glukokortikoidov (motena sinteza kortizola, aldosterona) ter virilizacije 2) encim z 1-5% ohranjeno aktivnostjo povzroči klasično obliko brez izgube soli - okvarjena sinteza glukokortikoidov in virilizacije 3) encim z več kot 20-50% ohranjeno aktivnostjo povzroči neklasično obliko - presežek adrenalnih androgenov
26
V katerih reakcijah sodeluje CYP21A2
1) pretvorba progesterona v 11-deoksikortikosteron (pot nastanka aldosterona) 2) pretvorba 17-OH-progesterona v 11-deoksikortizol (pot nastanka kortizola)
27
Kaj povzroči okvara CYP21A2?
Manjše nastajanje 11-deoksikortizola, presežek se pretvarja v androstendion (17-OH-progesteron se lahko pretvori v 11-deoksikortizol (s CYP21A2) ali androstendion (s CYP17A1)
28
potek presnove ksenobiotikov s CYP
1) AKTIVACIJA ksenobiotika s citokromi, nastanejo elektrofilni metaboliti, ki tvorijo addukte na DNA 2) KONJUGACIJA elektrofilnih metabolitov z N-acetiltransferazo ali glutation-S-transferazo - nastanejo detoksificirani metaboliti (vodotopne, manj reaktivne spojine) 3) ELIMINACIJA detoksificiranih metabolitov preko ABC transporterjev
29
Kaj aktivira ksenobiotike v fazi I njihove presnove?
80% vseh ksenobiotikov aktivirajo citokromi družine P450 - družine 1, 2, 3
30
Kaj aktivira elektrofilne metabolite v fazi II?
N-acetiltransferaza in glutation-S-transferazo | veliko jih konjugira tudi z glukuronsko kislino (UDO-glukorononoziltransferaza)
31
Kaj pomeni, da sta encima polimorfna?
da sta različica encima, ki je posledica polimorfizma gena za encim v določeni populaciji (različice funkcionalnega gena)
32
Kaj lahko povzročajo polimorfizmi CYP?
1) ultahitro inaktivacijo zdravila, ki zmanjša učinkovitost (antidepresivi) 2) prepočasno inaktivacijo zdravila, ki povzroči nezaželene stranske učinke (krvavitve zaradi prepočasne inaktivacije varfarina) 3) ultrahitro aktivacijo pro-zdravila, ki povzroči nezaželene stranske učinke (kodein --> morfin) 4) prepočasno aktivacijo pro-zdravila, ki močno zmanjša učinkovitost (kodein --> morfin ali aktivacija tamoksifena)
33
Katere celici nevarne radikale poznamo?
ROS in RNS
34
Kako nastanejo RNS?
Nastanejo iz signalne molekule NO ki jo dobimo iz postopne oksidacije arginina v citrulin (katalizirajo NO sintaze)
35
Kateri encimi katalizirajo sintezo NO in kateri so kofaktorji?
NO sintaze | kofaktorji: FAD, NADPH, tetrahidrobiopterin, Ca/kalmodulin
36
Kateri razred NO sintaz je odvisen od kalcija?
I in III
37
izražanje, vloga, lokacija v celici in tkivih NO sintaz I
izražanje: konstituitivno vloga: nevrotransmitor lokacija v celici: citosol lokacija v tkivih: nevroni, skeletna mišica
38
izražanje, vloga, lokacija v celici in tkivih NO sintaz II
izražanje: inducibilno vloga: citotoksičnost lokacija v celici: citosol lokacija v tkivih: nevrofilci, makrofagi
39
izražanje, vloga, lokacija v celici in tkivih NO sintaz III
izražanje: konstituitivno vloga: vazodilatacija lokacija v celici: membrana lokacija v tkivih: endotelij žil
40
zgradba NO sintaz
dimer iz oksigenazne in reduktazne domene | oksigenazna domena ima hem, reduktazna pa FMN/FAD (flavoproteini)
41
princip delovanja NO sintaz
prenos elektronov s FMN na hem omogoča vezava kalmodulina in aktivacija kalmodulina s kalcijem
42
Pri katerih reakcijah ne sodeluje aktivacija kalmodulina?
Pri reakcijah s NO sintazami II
43
mehanizem signalizacije z NO
1) ob vezavi kalcija se sproži sinteza NO, ki deluje na citosolno gvanilat ciklazo 2) nastaja cGMP, ki deluje na PKG, ionske kanalčke in fosfodiesteraze
44
Kako se prekine signalna pot z NO?
- signal prekinejo cGMP fosfodiesteraze, ki razgradijo cGMP | - NO hitro reagira s hemom in tioli, kar onemogoči nastajanje cGMP
45
Kaj je vloga NO v endoteliju?
sproži relaksacijo gladkih mišic, inhibira trombocite
46
enačba nastanka ROS iz kisika
O2 --> O2- (superoksidni anion) --> H2O2 --> OH* (hidroksilni radikal)
47
najnevarnejši ROS
hidroksilni radikal
48
Kje vse nastajajo ROS?
1) oksidativni metabolizem: iz semikinonske oblike CoQ, reakcije s citokromi P450, razgradnja purinov (nastanek vodikovega peroksida s ksantin oksidazo), reakcije monoamino oksidaz (vodikov peroksid), sinteza eikozanoidov (lipidni peroksid) 2) ionizirajoče sevanje 3) fiziološki procesi: vnetni odgovor, nastanek superoksidnih anionov v makrofagih z NADPH oksidazo, nastanek hipokloritov v nevrofilcih z mieloperoksidazo
49
Kako nastajajo ROS v dihalni verigi?
elektron se iz semikinonske oblike CoQ lahko prenese na kisik namesto na kompleks III, nastane superoksidni anion, ki se nato pretvori v hidroksilni anion ali pa vodikov peroksid (superoksid dizmutaza)
50
Zakaj nastanek H2O2 kot ROS v dihalni verigi ni problematičen?
Ker se lahko pretvori v vodo z glutation peroksidazo, nastali oksidiran glutation pa se regenerira z glutation reduktazo in NADPH (nastane z nikotinamid nukleotid transhidrogenaza)
51
Kako nastajajo hidroksilni radikali?
1) Haber-Weissova reakcija: iz superoksida in H2O2 nastane OH*, stranska produkta sta kisik in voda 2) Fentonova reakcija: iz H2O2 nastane OH* in OH anion, pri reakciji sodeluje železov (II) ion, ki oksidira v železov (III) ion
52
Za kaj je pomembna in kako deluje citotoksičnost ROS?
za vnetni odziv z NADPH oksidazo se prenesejo elektroni z NADPH na kisik, ki se pretvori v superoksid, ta pa ima 3 različne poti: 1) nastanek hipoklorita (redukcija superoksida v H2O2 --> hipoklorit z mieloperoksidazo) 2)nastanek OH* (redukcija superoksida v H2O2 --> redukcija v OH* s Fe2+ = deluje citotoksično 3) nastanek peroksinitrina (ONOO-) (superoksid se skupaj z NO, ki ga sintetizirajo NOs II, pretvori v citotoksičen peroksinitrit)
53
nastanek RNS
1) dve molekuli NO s lahko s kisikom združita v NO2, še en dodatni NO radikal pa NO2 pretvori v N2O3 (nirozilacijski reagent) - nitrozilacije lipidov in proteinov 2) NO lahko reagira s superoksidom, dobimo peroksinitrit ONOO- ta pa se pri fiziološkem ph pretvori v peroksidušikasto kislino HONO2, iz katere lahko dobimo nitronijev ion NO2+ (nitracijski reagent) ali NO2*, ki je prosti radikal
54
direktni učinki NO
vezava na Fe-S centre (proteini dihalne verige, akonitaza citratnega cikla), hemsko vezano železo (Hb, citrokromi), tiole
55
indirektni učinki NO
peroksinitrit se veže na metionin in tiolne skupine, NO2 povzroča lipidne peroksidacije, N2O3 nitrozilira proteine in lipide
56
Kateri učinki NO so bolj nevarni - direktni ali indirektni?
Indirektni, saj so spojine na katere se veže NO direktno po navadi v presežku
57
mehanizem lipidne peroksidacije
1) začne se z reakcijo med ROS in lipidom, kje radikal iztrga elektron v obliki vodikovega atoma (najlažje iz dvojne vezi polinenasičene membranske MK) 2) novonastali lipidni radikal se združi s kisikom - nastane lipidni peroksilni radikal, ki so ključni za lipidno peroksidacijo 3) lipidni peroksilni radikal reagira z lipidom, pri čemer nastane lipidni peroksid in nov lipidni radikal, ki se nato znova pretvori v lipidni peroksilni radikal v reakciji s kisikom itd 4) čez čas pride do degradacije lipidov - nastane malondialdehid, ki se izloči z urinom (lahko zaznamo) in etan/pentan, skupaj z degradiranim lipidnim peroksidom
58
Kako pride do terminacije lipidne peroksidacije?
Če pride do reakcije med lipidnim in lipidnim peroksilnim radikalom ali s pomočjo zunanjih antioksidantov (vitamin E)
59
Katere poškodbe povzročajo ROS?
poškodbe lipidov, proteinov in poškodbe DNA
60
Kako ROS poškodujejo DNA?
s hidroksilnim radikalom lahko pride do modifikacij baz in prelomov verige DNA preko napada na deoksiribozno ogrodje
61
Kako ROS poškodujejo proteine?
hidroksilni radikal napade predvsem prolin, histidin, arginin, cistein in metionin povzročajo fragmentacijo proteinov in navzkrižno povezovanje ostankov med seboj
62
Kaj povzročajo oksidativne poškodbe na cisteinu?
fragmentacijo in agregacijo proteinov, nastali agregati se ne morejo razgraditi
63
Kaj je glavna zaščita proti oksidativnemu stresu v celici?
glutation
64
princip kompartmentalizacije kot obrambe celice pred oksidativnim stresom
encimi, ki so vključeni v nastanek H2O2, so ločeni od preostanka celice v peroksisomih (veliko antioksidativnih encimov)
65
mehanizmi ščitenja celice pred oksidativnim stresom (samo našteješ)
1) kompartmentalizacija 2) z encimi 3) s proteini, ki vežejo kovinske ione 4) z neencimskimi antioksidanti
66
encimi, ki ščitijo celico pred oksidativnim stresom in njihovo delovanje
1) superoksid dizmutaza pretvarja superoksid v vodikov peroksid, ki se nato varno odstrani 2) katalaza odstranjujeo vodikov peroksid, s tem, da katalizira njegov razkroj do kisika in vode, preprečuje potek Fentonove in Haber-Weissove reakcije 3) glutation peroksidaza z reaktivnimi sulfhidrilnimi skupinami pretvarja H2O2 v vodo, lipidne perokside pa v alkohole. Pri tem se dva glutationa povežeta v glutation disulfid (regenerira se z glutation reduktazo v redoks ciklu). Glutation reduktaza katalizira prenos elektronov z NADPH na S-S glutation disulfida in vsebuje FAD
67
izooblike superoksid dizmutaze
1) citosolna (Cu in Zn) 2) mitohondrijska (Mn) 3) ekstracelularna (Cu in Zn)
68
encimi za odstranjevanje OH*
jih ni, ker je preveč reaktiven
69
Kako delujejo proteini, ki vežejo kovinske ione za zaščito celice pred oksidativnim stresom? + primeri
Kovine, ki bi lahko povzročile nastanek OH* preko Fentonove reakcije, so trdno vezane na proteine transferin, fernitin in ceruloplazmin
70
primeri neencimskih antioksidantov
``` vitamin A, C, E endogeni antioksidanti (glutation, tioredoksin, melatonin, sečna kislina) ```
71
Kako vitamin E ščiti celico pred oksidativnim stresom?
predstavlja glavno zaščito pred lipidno peroksidacijo, saj donira elektron lipidnemu peroksidnemu radikalu, se pri tem šretvori radikal, ki pa ne iztrga elektrona novi MK, ampak ima večjo tendenco, da odda elektron in se pretvori v svojo oksidirano obliko
72
S čim se regenerira vitamin E?
Z vitaminom C
73
Kako vitamin C ščiti celico pred oksidativnim stresom
1) regenerira vitamin E 2) lahko deluje kot pro-oksidant, kjer povzroči nastanek ROS - v reakciji s kisikom tvori superoksid, v reakciji s Cu proizvaja Cu+, ki preko Fentonove reakcije povzroči nastanek OH*
74
Zakaj je kisik lahko toksičen?
v obliki ozona povzroča nastanek ROS in sekundarnih oksidantov, ki poškodujejo pljučno sluznico in privedejo do respiratornih simptomov
75
bolezni s katerimi boleznimi je povezan oksidativni stres
1) ateroskleroza: ROS iz endotelnih celic in makrofagov oksidirajo LDL, ki jih fagocitirajo makrofagi --> nastanejo penaste celice, ki povzročajo nastanek ateroskleroznih lezij 2) Parkinsonova bolezen: nastaja manj dopamina, zato se kisik pretvarja v ROS, ki nato povzročajo poškodbe 3) rak: preko poškodbe DNA

MBMG 2. kolokvij (20 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2025 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions