22. Metabolismus proteinů a aminokyselin Flashcards
Zdroje proteinů v potravě
Co to jsou proteiny?
- jsou to makromolekulární organické látky tvořené řetězcem aminokyselin vzájemně spojených peptidovou vazbou
Zdroje proteinů v potravě
Co to je peptidová vazba?
- je to kovalentní vazba vytvořená mezi karboxylovou skupinou jedné aminokyseliny a aminoskupinou druhé
Zdroje proteinů v potravě
Jaký je denní doporučený příjem proteinů?
- 10-15 % z celkového energetického příjmu
- jeho orientační hodnota je 0,8-0,9g proteinů/kg tělesné váhy
Zdroje proteinů v potravě
Co je důsledkem příjmu nadbytku aminokyselin? Proč?
- důsledkem není nic
- protože nadbytečné aminokyseliny jsou v těle rychle degradovány, neskladují se
Zdroje proteinů v potravě
Vyjmenuj tři hlavní zdroje kvalitních proteinů.
- maso (15-20 %)
- vejce (10-13 %)
- mléko a mléčné výrobky - především tvrdé sýry a tvarohy (15-30 %)
Zdroje proteinů v potravě
V čem strádají rostlinné proteiny oproti živočišným proteinům?
- strádají tím, že (kromě sójových) jsou méně hodnotné, zpravidla mají nedostatečný obsah některé z esenciálních aminokyselin
Zdroje proteinů v potravě
Co to jsou esenciální aminokyseliny?
- je to devět aminokyselin, které si lidské tělo nedokáže syntetizovat
Zdroje proteinů v potravě
Vyjmenuj esenciální aminokyseliny.
(9)
- leucin
- isoleucin
- valin
- methionin
- threonin
- fenylalanin
- tryptofan
- lysin
- histidin
Zdroje proteinů v potravě
Jak mohou být syntetizovány ostatní aminokyseliny?
- in vivo z esenciálních aminokyselin nebo meziproduktů odbourávání jiných látek
Zdroje proteinů v potravě - Kvalita
Čím je dána kvalita proteinů?
- je dána zastoupením všech esenciálních aminokyselin
Zdroje proteinů v potravě - Kvalita
Čím je posuzována kvalita proteinů v dnešní době? Co odráží?
- je posuzována aminokyselinovým skóre
- odráží požadovaný příjem esenciálních aminokyselin korigovaný stravitelností daného proteinu
Zdroje proteinů v potravě - Kvalita
Vysvětli pojem:
a) skutečná stravitelnost.
b) limitující aminokyselina.
c) referenční protein.
a) je to relativní množství dusíku absorbované z potravy vzhledem k celkovému dusíku přijatému potravou
b) je to esenciální aminokyselina, která je v proteinu nejméně vzhledem k jejímu zastoupení v referenčním proteinu
c) je to protein s optimálním zastoupením jednotlivých esenciálních aminokyselin
Trávení proteinů
Kde je zahájeno trávení proteinů? Kde pokračuje? Které enzymy je štěpí?
- je zahájeno v žaludku a pokračuje v tenkém střevě
- štěpí je proteázy (proteolytické enzymy), které katalyzují hydrolytické štěpení peptidových vazeb
Trávení proteinů
Vysvětli princip endopeptizové aktivity. Co vzniká? Uveď příklad.
- je to hydrolyzace peptidové vazby UVNITŘ bílkovinného řetězce proteázami (např. trypsinem, pepsinem)
- vznikají kratší peptidy
Trávení proteinů
Vysvětli princip exopeptizové aktivity. K čemu dochází?
- je to hydrolyzace terminální peptidové vazby bílkovinného řetězce proteázami (např. aminopeptidázy, karboxypeptidázy)
Trávení proteinů
Co odštěpují:
a) aminopeptidázy?
b) karboxypeptidázy?
a) odštěpují N-konec peptidového řetězce
b) odštěpují C-konec peptidového řetězce
Trávení proteinů
V jaké podobě jsou syntetizovány proteázy?
- jsou syntetizovány ve formě inaktivním proenzymů a k jejich aktivaci dochází až po sekreci do trávicího tkatu
Trávení proteinů
V čem spočívá aktivace proenzymů?
- spočívá v odštěpení menších peptidových fragmentů z molekuly proenzymu
Odbourávání proteinů
Kde probíhá odbourávání a syntéza nových proteinů? Kolik procent svých proteinů denně odbourá organismus dospělého zdravého člověka?
- probíhá kontinuálně ve všech tkáních
- denně odbourá 1-2 % svých proteinů
Odbourávání proteinů
Které proteiny jsou odbourávány v:
a) lysozomech?
b) cytoplazmě?
a) extracelulární proteiny, glykoproteiny a proteiny s delším poločasem
b) proteiny s kratším poločasem
Odbourávání proteinů
Co je potřeba v odbourávání proteinů s kratším poločasem? Jakou mají funkci?
- bílkovina ubikvitin - selektivně označí protein
- bílkovinný komplx proteasom - odbourává
Metabolismus proteinů
K čemu slouží aminokyseliny?
- k syntéze nových proteinů, které jsou nezbytné pro buněčné dělení, růst a obnovu tkání
- k syntéze nebílkovinných dusíkatých látek (např. aminy, porfyriny, puriny, pyrimidiny)
- slouží jako zdroj energie a glukózy v případě nedostatku ostatních energetických zdrojů
Metabolismus proteinů
Čím je zahájeno odbourávání většiny aminokyselin?
- je zahájeno odstraněním α-aminoskupiny, nejčastěji transaminací nebo deaminací
Metabolismus proteinů
V čem se liší odbourávání aminokyselin od odbourávání lipidů nebo sacharidů?
- nejsou odbourávány uniformním způsobem - jednotlivé aminokyseliny mají zcela individuální metabolismus
Metabolismus proteinů - Transaminace
Co to jsou transaminační reakce? Čím jsou katalyzovány a co jejich kofaktorem?
- jsou to reakce, při nichž se aminoskupina přenáší z aminokyseliny na 2-oxoglutarát
- jsou katalyzovány aminotransferázami - ty nesou kofaktor pyridoxalfosfát
Metabolismus proteinů - Transaminace
Jak pokračuje transaminace po přenosu aminoskupiny z aminokyseliny na 2-oxoglutarát?
- vzniká (z aminokyseliny) 2-oxokyselina a (z 2-oxoglutarátu) glutamát
Metabolismus proteinů - Deaminace
Kde probíhá deaminace aminokyselin? Jaká deaminace je nejběžnější? Za co je tato reakce zodpovědná?
- probíhá v periferních tkáních, játrech a ledvinách
- nejběžnější je dehydrogenační deaminace glutamátu - je zodpovědná za hlavní tvorbu amoniaku v lidském těle
Metabolismus proteinů - Deaminace
DOPLŇ rovnici dehydrogenační deaminace glutamátu katalyzované glutamátdehydrogenázou v játrech a ledvinách:
glutamát + NAD⁺ + H₂O –> …
glutamát + NAD⁺ + H₂O –> NADH + H⁺ + NH₃ + 2-oxoglutarát
Metabolismus proteinů - Deaminace
Co vzniká deaminací glutaminu?
- vzniká glutamát a amoniak
Metabolismus proteinů - Deaminace
DOPLŇ:
Amoniak vznikající deaminací aminokyselin je pro buňky … a jeho převážná část se v …, která je vylučována močí.
Amoniak vznikající deaminací aminokyselin je pro buňky velmi toxický a jeho převážná část se v játrech mění na močovinu, která je vylučována močí.
Metabolismus proteinů - Ureosyntetický cyklus
Co to je ureosyntetický cyklus? Potřebuje energii?
- je to série reakcí, které vedou v játrech ke vzniku močoviny
- ano, pro syntézu 1 mmol močoviny se spotřebovávají 3 ATP
Metabolismus proteinů - Ureosyntetický cyklus
Kolik denně vytvoří a vyloučí dospělý zdravý člověk močoviny?
- v průměru 330-660 mmol močoviny
Metabolismus proteinů - Ureosyntetický cyklus
Na čem závisí koncentrace močoviny v séru? V jakém rozmezí by se měla pohybovat?
- závisí na příjmu proteinů
- měla by být v rozmezí 2-8 mmol×l⁻¹
Metabolismus proteinů - Ureosyntetický cyklus
Co způsobuje:
a) zvýšenou hladinu močoviny v séru?
b) sníženou hladinu močoviny v séru?
a) závažné poruchy funkce ledvin
b) nedostatek proteinů v potravě, graviditě a u těžkých jaterních poruch
Metabolismus proteinů
Jak zpracovávají toxický amoniak vznikající deaminací aminokyselin extrahepatální tkáně? Proč?
- amoniak se váže na glutamát a vzniká glutamin
- protože nemají enzymy pro syntézu močoviny
Metabolismus proteinů
V jakých formách se vylučuje dusík z těla močí?
(2)
- formou močoviny
- formou NH₄⁺
Metabolismus proteinů - Proteiny jako zdroj energie
PRAVDA x LEŽ:
Na rozdíl od lipidů a sacharidů, které mohou být syntetizovány do zásoby, neexistuje žádná rezervní forma proteinů.
- PRAVDA
Metabolismus proteinů - Proteiny jako zdroj energie
Kdy dochází k využití proteinů jako zdroje energie?
(2)
- při počáteční fázi hladovění
- při příjmu potravy bohaté na proteiny, ale s nízkým obsahem sacharidů
Metabolismus proteinů - Proteiny jako zdroj energie - hladovění
K čemu dochází v počáteční fázi hladovění?
- dochází k degradaci některých proteinů (hlavně svalových), jejíž produkty slouží jako zdroje pro glukoneogenezi nebo citrátový cyklus (po odbourání aminokyseliny)
Metabolismus proteinů - Proteiny jako zdroj energie - strava
Co se používá pro syntézu glukózy při příjmu potravy bohaté na proteiny, ale s nízkým obsahem sacharidů?
- používají se glukogenní aminokyseliny
Metabolismus proteinů - Dusíková bilance
Co to je dusíková bilance? Jak by měla vypadat u zdravého dospělého člověka?
- je to rozdíl mezi hmotností dusíku přijatého do organismu a hmotností dusíku vylučovaného z organismu
- měla by být vyrovnaná
Metabolismus proteinů - Dusíková bilance
Kdy je žádoucí pozitivní dusíková bilance?
- pro rostoucí organismus
- v těhotenství
- pro stav rekonvalescence
Metabolismus proteinů - Dusíková bilance
Co bývá příčinou negativní dusíkové bilance? K čemu při ní dochází?
- příčinou bývá závažný patologický stav (např. polytrauma, infekce, popáleniny)
- dochází při něm k proteolýze svalových bílkovin
Nedostatek proteinů
Jak se může vyskytovat nedostatek proteinů v potravě?
(2)
- izolovaně (proteinová malnutrice)
- společně s nedostatečným příjmem energie (proteino-energetická malnutrice)
Nedostatek proteinů - Proteino-energetická malnutrice
Jak se jinak nazývá proteino-energetická malnutrice? U koho může vzniknout? Jak se projevuje?
- nazývá se marasmus
- může vzniknout u dětí s ohledem na zvýšenou potřebu proteinů a energie v rostoucím organismu nebo u osob s mentální anorexií
- projevuje se extrémním snížením množství tuku v těle, svalovou atrofií a extrémně nízkou hmotností
Nedostatek proteinů - Proteinová malnutrice
Jak se jinak nazývá proteinová malnutrice? Čím je vyvolaná? Jak se projevuje?
- nazývá se kwashiokor
- je vyvolaná dlouhodobou stravu s kritickým nedostatkem proteinů, především biologicky hodnotných, a relativním dostatkem energie (nejčastěji sacharidy)
- projevuje se otoky, ascitem, svalovou atrofií a nižší celkovou hmotností se zachováním tukové vrstvy
Nedostatek proteinů - Sekundární nedostatek
Kdy se může vyvinout sekundární nedostatek proteinů?
- může se vyvinout následkem patologických procesů (např. při poruše jaterních funkcí při onemocnění ledvin, při nádorových onemocněních, …)
