Funkcje pierwiastków w układach biologicznych Flashcards
Podział składników nieorganicznych
- makropierwiastki (>100mg/dobę)
- mikropierwiastki
Makropierwiastki- przykłady
C, H, O, P, N, S, Na, Cl, K, S, Mg, P, Ca (<100mg/dobę)
Mikropierwiastki- przykłady
Fe, Zn, Cu, I, Mn, Mo, Co, Se, Cr, F i inne
Pierwiastek śladowy
Jest to pierwiastek, którego niedobór, spowodowany niedostatecznym dostarczeniem z dietą, prowadzi do zaburzeń funkcjonowania organizmu, ale podanie go w dawce fizjologicznej zapobiega zaburzeniom lub je usuwa
Pierwiastki śladowe wchodzące w skład enzymów
Cu, Zn, Mn, Se
Pierwiastki śladowe wchodzące w skład hormonów
I
Pierwiastki śladowe wchodzące w skład witaminy B12
Co
Pierwiastki śladowe wchodzące w skład metaloprotein
Fe, Cu, Zn
Pierwiastki toksyczne w niewielkich ilościach
As, Cd, Hg, Pb
!!! Każdy pierwiastek może być toksyczny jeśli dostarczany jest do organizmu w zbyt dużym stężeniu !!!
działanie pierwiastków in situ
-specyficzne- nawet bardzo podobny chemicznie pierwiastek nie jest w stanie zastąpić innego
Specyficzność wiąże się ze specyficznymi białakami przenoszącymi, które rozpoznają odpowiedni pierwiastek (wartościowość, potencjał redox, liczba koordynacyjna)
działanie pierwiastków in vitro
zastąpienie jednego pierwiastka przez drugi powoduje zmianę powinowactwa enzymu do substratu
Subtelna równowaga pierwiastków- na czym polega?
Gdy jednego stosunkowo dużo, to drugi automatycznie w niedomiarze (np. Ca:P)
Interakcje między pierwiastkami
- Ca:P
- Cu:Fe (długotrwały niedobór miedzi=obniżenie wchłaniania żelaza=anemia)
- Cu:Zn (w ich wchłanianiu)
- Cu:Mo (gdy za dużo molibdenu, to za mało Cu)
Co wpływa na proces wchłaniania pierwiastków?
Związki chelatujące (fitany, szczawiany), białka, tłuszcze, włóknik w diecie i inne
Z czego wynikać może niedobór pierwiastków?
Ze złego wchłaniania, nadmiernego krwawienia (Fe), choroby nerek (Ca)
Wydalane z żółcią
- molibden
- selen
- cynk
- mangan
- miedź
Wydalane z moczem
- molibden
- selen
- cynk
- chrom
- kobalt
Wydalane z sokiem trzustkowym
cynk
Wydalane z potem
cynk
Wydalane z martwymi komórkami śluzowymi
żelazo
Funkcje jonów metali
- katalityczna
- strukturalna
- transportowa
- udział w przekazywaniu sygnałów hormonalnych
- udział w obronie organizmu przed wolnymi rodnikami
- udział w strukturze leków
Funkcja katalityczna
Bezpośredni udział jonów metali w reakcjach enzymatycznych w formie metaloenzymów lub aktywatorów enzymów
Funkcja strukturalna
Udział w utrzymaniu trwałej struktury pewnych biocząsteczek lub ich części.
Rolę tę spełnia:
Ca2+ w hydroksyapatycie w kościach i zębach
F- w hydroksyapatycie
Funkcja transportowa
Wykazują ją białka wiążące jony metali- metaloproteiny.
W ten sposób regulują zależne od nich procesy czy aktywność enzymatyczną.
Przykłady metaloprotein
- albuminy (wiąże i transportuje jony Ca2+, Cu2+, Zn2+)
- transferyna (Fe3+, Zn2+, Mn2+, Cr3+)
- ceruloplazmina (Cu+, Cu2+)
- L2-makroglobulina (Zn2+)
- **-metalotioneina (Zn2+, Cu2+, Cd2+, Hg2+)- chroni organizm wiążąc metale ciężkie
Udział w przekazywaniu sygnałów hormonalnych
- Ca2+- śródkomórkowy przekaźnik w mechanizmie działania wazopresyny i katecholamin L-adrenergicznych w regulacji przemiany glikogenu w wątrobie
- jod- część trijodotyroniny i tyroksyny
Udział w obronie organizmu przed wolnymi rodnikami
Silne utleniacze:
- nadtlenek wodoru,
- anionorodnik ponadtlenkowy O2*-
- nadtlenkowy ROO, R
- wodorotlenowy HO*
Enzymy:
- peroksydaza glutationowa
- dysmutaza ponadtlenkowa
Peroksydaza glutationowa
- zawiera selen
- katalizuje reakcję usuwania nadtlenku wodoru z erytrocytów
Dysmutaza ponadtlenkowa (SOD)
- usuwa anionorodnik ponadtlenkowy
- zawiera po jednym atomie Cu i Zn (w cytoplazmie) lub Mn (w mitochondriach)
Inne funkcje
1) Triojabłczan złota (I)- reumatoidalne zapalenie stawów
2) Szczawianodiamoplatyna (II) i dichloro(etylenodiamino)platyna (II)- w leczeniu nowotworów
Metaloenzymy-charakterystyka
Zawierają określoną ilość jonów, które są silnie związane z apoenzymem i pozostają w oczyszczonej cząsteczce enzymu