Sacharidy, Proteiny, Lipidy, Nukleové Kyseliny Flashcards
Jaké vazby stabilizují sekundární strukturu proteinů?
Vodíkové můstky mezi aminoskupinou a karbonylovou skupinou
Jak vypadají vyzby v alfa helixu?
Karbonyl první AK je spojen H-můstkem s aminoskupinou páté AK (1-5,2-6,3-7…)
Která část AK se podílí na stabilizaci terciární struktury?
Především postranní řetězce
Jaké interakce stabilizují terciární strukturu proteinů?
H-můstky, iontové, hydrofóbní, mezimolekulové síly a disulfidické můstky (z 2 cysteinů)
Jaké máme terciární struktury?
Globulární (sféroproteiny) a fibrilární (skleroproteiny)
Fibrilární proteiny - vlastnosti, funkce, zástupci
Nerozpustné ve vodě
Tvar vláken
Strukturní funkce (tvoří nehty, vlasy, kosti, šlachy)
Keratin, kolagen
Globulární proteiny - vlastnosti, funkce, zástupci
Rozpustné ve vodě
Kulovitý tvar
Různé funkce - enzymy, transportní proteiny, receptory…
Albumin,mhemoglobin, myosin
Jaké interakce stabilizují kvartérní strukturu?
Nekovalentní
Co je to ligand (v biochemickém smyslu)?
Typicky malá molekula, vytváří komplex s biomolekulou. V užším slova smysku je to signální molekula, která se váže na vazebné místo cílového proteinu (který je receptorem)
Albumin
Sérová bílkovina - 55-65% bílkovin v séru.
Je syntetizován v játrech
Podílí se na udržování onkotického tlaku (osmotický tlak způsobený bílkovinami)
Plní transportní funkce ( přenáší bilirubin, hem, steroidní látky, tyroxin, mastné kys. atd.)
Vytváří proteinovou rezervu - zdroj aminokyselin, zvláště esenciálních
Co jsou chemicky sacharidy?
Alifatické polyhydroxykarbonyly (polyhydroxyaldehydy a polyhydroxyketony)
Které sacharidy patří mezi cukry?
Mono a oligosacharidy
Oligosacharidy počet
2-10
Kolik atomů uhlíku je v monosacharidech?
3-7
Který sacharid není opticky aktivní?
Dihydroxyaceton
Rozpustnost sacharidů
Mono a di jsou dobře rozpustné, polysacharidy už téměř nerozpustné
Co jsou to enantiomery a jak podle nichnrozlišujeme sacharidy?
Patří mezi stereoizomery (stejný sumární i konstituční vzorec), 2 enantiomery jsou svými zrcadlovými obrazy. U sacharidů D a L konfigurace
Co jsou to diastereomery?
Patří mezi stereoizomery, nejsou zrcadlovými obrazy
Co jsou to epimery?
Diastereomery, které se liší konfigurací pouze na jednom chirálním centru (např. D glukóza a D manóza)
Co jsou to anomery
Epimery cyklických forem sacharidů, glykosidů atd. Liší se konfigurací poloacetalového hydroxylu - alfa a beta
Glykosidy
Deriváty sacharidů, vznikají náhradou poloacetakového hydroxylu jiným cukerným nebo necukerným zbytkem (vlastně i oligo a poly jsou glykosidy v širším slova smyslu)
Aldonové kyseliny
Jsou skupinounkarboxylových kyselin. Vznikají oxidací aldehydové skupiny monosacharidu - vzniká COOH
Uronové kyseliny
Skupina karboxylových kyselin. Vznikají oxidací hydroxylové skupiny na posledním uhlíku monosacharidu (aldózy?), vzniká tak COOH skupina. Mají tudíž aldehydovou i karboxylovou skupinu.
Aldarové kyseliny
Skupina karboxylových kyselin, vznikají oxidací jak aldehydové skupiny, tak posledního uhlíku monosacharidu - vzniká dikarboxylová kyselina
Co vzniká redukcí monosacharidů?
Cukerné alkoholy - už nemají karbonylovou skupinu. Koncovka -itol
Esterifikace monosacharidů, biologický význam
Esterifikace probíhá vždy mezi kyselinou (org./neor.), v tomto případě s monosacharidem. Snadno reaguje poloacetalový hydroxyl nebo primární hydroxylová skupina mimo cyklus sacharidu (ta co trčí nahoru nebo dolů z cyklu CH2OH). Důležité jsou estery s H3PO4, které představují aktivované formy sacharidů - jsou součástí nukleotidů, meziprodukty metabolických drah (glykolýza)
O-glykosidové vazby
Reakce dvou cukrů či cukru s alkoholem
Jsou polysacharidy redukční?
Ne. Je to obrovské množství monosacharidů spojené přes poloacetalové hydroxyly dál a dál - těch pár, co může být na koncích to už nezmění
Jaká vazba je mezi monisacharidem a nukleovou bází v nukleotidech a nukleosidech?
N-glykosidová
Hroznový cukr
D-glukóza
Primární produkt fotosyntézy
D-glukóza
Glukan
Oligo/polysacharid složený z opakujících se molekul glukózy (např. maltóza, trehalóza, glykogen, škrob, celulóza)
Enzymy štěpící disacharidy v lidském těle názvy
Laktóza - laktáza, maltóza - maltáza, sacharóza - sacharáza
Kde je štěpena laktóza?
Ve střevě
Z čeho je v těle štěpena maltóza?
Ze škrobu
Jak se říká maltóze a proč?
Sladový cukr - vzniká přirozeně hydrolýzou škrobu při klíčení ječmene - je obsažena ve sladu
Kde se vyskytuje trehalóza
V hemolymfě hmyzu (zdroj energie pro létání), v bakteriích a kvasinkách
Třtinový/řepný cukr
Sacharóza
Jak dělíme polysacharidy podle výskytu?
Zoopolysacharidy, fytopolysacharidy, polysacharidy mikroorganismů (např. dextrony)
Základní stavební polysacharid rostlin
Celulóza
Co tvoří celulózabv buněčných stěnách rostlin?
Mikrofibrily - pevná vlákna
Jaké sacharidy jsou součástí vlákniny?
Celulóza, hemicelulóza, lignin, pektin…
Jaknse liší hemicelulóza od celulózy?
Obsahuje kromě glukózy i jiné monosacharidy a uronové kyseliny
Chitin
Stavební polysacharid - složka skeletu členovců (korýši, hmyz, pavouci), buněčné stěny hub a řas.
Jensložen z molekuk N-acetyl-D-glukosaminu (acetyl je navázán přes aminoskupinu glukosaminu - glukózy s aminoskupinou). Jednotky jsou spojené beta-(1-4) glyk. vazbou
Z jakých podjednotek je složena celulóza a jak jsou spojené?
Beta-D-glukózy, beta(1-4) glyk. vazba
Zásobní polysacharid rostlin
Škrob (výjimkou je čeleď hvězdicovitých, ti mají inulin z fruktóz)
Jaký enzym štěpí škrob, na co, a čím je produkován u člověka
Amyláza - na maltózu, maltotriózu a dextriny (maltotrióza jsou 3 g, dextriny jich mají víc) pankreas a slinné žlázy
Z jakých dvou částí se skládá škrob?
Amylóza a amylopektin
Amylóza
Složka škrobu, tvořena molekulami alfa-D-glukózy spojenými alfa-(1-4) glyk. vazbami.
Je nevětvená, dlouhá, lineární. Vytváří kompaktní helikální strukturu, je špatně rozpustná ve vodě.
Je trávena pomaleji než amylopektin
Amylopektin
Tvořen alfa-D-glukózou, spojené v hlavním řetězci alfa-(1-4) glyk. vazbami, vedlejší řetězec se na hlavní váže alfa-(1-6) vazbami.
Hodně rozvětvený - lépe rozpustný ve vodě a rychleji stravitelný než amylóza
Glykogen struktura
Mega větvený (ještě víc než amylopektin), z alfa-D-glukózy, klasika hlavní řetězec alfa-(1-4), vedlejší připojen na hlavní skrze alfa-(1-6)
Glykogenóza
Genetické onemocnění, nedostatek enzymů zajišťujících metabolismus glykogenu - nadměrné ukládání glykogenu (např. v srdci a játrech)
Čím se liší chitin a celulóza od škrobu nebo glykogenu a co to znamená pro člověka?
Mají beta-(1-4) glykosidové vazby, nemáme enzym na jejich trávení
Co jsou to lipidy?
Hydrofóbní makromolekuly biologického původu
Na co dělíme lipidy
Tuky (triacylglyceroly), vosky, fosfolipidy, izoprenoidy
Funkce lipidů
Ochrana buněk a tkání (membrány, tukové obaly nervových tkání, voskové vrstvy u rostlin)
Signální (steroidní hormony)
Zdroj a zásobárna energie
Hlavní zásobní forma energie
Tuky
Co jsou triacylglyceroly
Estrery glycerolu a MK - reaguje kyselina a alkohol (kyslík zůstává na glycerolu)
Jak lze chemicky rozložit TAG
- Kyselou hydrolýzou - zahříváním s minerální kyselinou (zpátky glycerol a MK)
- Bazickou hydrolýzou - zmýdlením - použitím alkalických hydroxidů (vzniká glycerol a soli MK)
Co jsou mýdla chemicky
Soli MK (draselné - tekuté a sodné - tuhé. Sodné soli jsou méně rozpustné a můžeme je vysrážet, draselmé jsou lépe rozpustné, necháme je tak)
Surfaktanty, co mezi ně patří
Látka snižující povrchové napětí, důležité v alveolech, jejichž membránu lemuje vrstvička vody. Bez surfaktantu by kolabovaly dovnitř. Patří mezi ně zásadité soli vyšších MK
Jaké MK jsou esenciální a čím se liší?
Kys. linolová a linolenová - jsou polynenasycené
V čem spočívá beta-oxidace MK
Oxidační odbourávání MK na acetyl-CoA (acetylová část, vždy po 2 C beru). Acetyl-CoA vstupuje do Krebsova cyklu. Např. odbouráním kys. palmitové C16bse získá 125 ATP! (16C - 8 acetylů)
Problematika beta-oxidace MK
Vzniká hrozně moc acetyl-CoA, ne všechen stíhá vstupovat do Krebsova cyklu a zbytek se mění na ketolátky - aceton, beta-hydroxy-máselná kys., acetoctová kys. Vysoká koncentrace ketolátek v krvi je škodlivá (překyselení organismu - acidóza)
Syntéza MK
V těle se neesenciální mohou tvořit z acetyl-CoA, probíhá v cytoplazmě po jídle?
Žluknutí tuků
Působením slunečního záření, mikroorganismů, vzdušné vlhkosti a atmosférického kyslíku dochází k rozkladu tuku
Co jsou vosky
Estery vyšších MK s vyššími jednosytnými alkoholy
Struktura fosfolipidu
Hydrofilní hlavička - glycerol vázán esterovou vazbou na fosfát, který je dál vázán na polární R zbytek (serin, ethanolamin, cholin…)
Hydrofobní konce - MK vázané na glycerol
Amfifilní
Má hydrofilní i hydrofóbní část
Izoprenoidy, na co se dělí a co to je
Jsou odvozené od izoprenu, resp. jsou v nich izoprenové jednotky. Ale asi 60% všech přírodních látekmse dá označit jako izoprenoidy.
Ovlivňují mimo jiné barvu (karotenoidy), vůni (silice), chuť, psychoaktivní účinky (cannabinoidy)…
Dělí se na terpeny (rostlinné) a steroidy (živočišné)
Jak rozdělujeme terpeny podle počtu izoprenových jednotek?
Z nějakého důvodu děleno dvěma:
Hemi- 1
Mono 2 (silice)
Seskvi 3
Di 4
Tri 6 (prekurzory steroidů)
Tetra 8 (karotenoidy)
Poly (přírodní kaučuk)
THC
Tetrahydrokannibol - aromatický terpenoid, z květů konopí, psychoaktivní účinek, analgetikum
Příklady terpenů
Retinol, Beta karoten, menthol, limonen, pinen (silice borovice a jiných jehličnanů). tetrahydrokannabinol (THC)
Steroidy
Izoprenoidy odvozené od steranu, vytváří je běžně rostliny i živočichové.
Důležitá součást buněčných membrán, signální molekuly
Steran
Základ steroidních látek. Tvoří jej 4 uhlíkové kruhy (3 šestiuhlíkové a 1 pětiuhlíkatý). Má spoustu stereocenter, steran je souhrnný název pro všechny stereoizomery
Stereoizomer steranu, se kterým pracuje náš organismus
Gonan
Cholesterol chemicky a funkce
Steroid, snižuje tekutost membrány
Žlučová kyselina, která patří mezi steroidy
Kyselina cholová
Steroidní hormony
Estradiol, testosteron, kortisol, alsosteron
Která kyselina tvoří transaminací pyruvát
Resp. kyselinu pyrohroznovoun - alanin
Které aminokyseliny jsou obzvlášť důležité pro svaly?
Valin, leucin, isoleucin
Enzym měnící fenylalanin na tyrosin
Fenylalanin hydroxyláza
Onemocnění při poškozené nebo chxbějící fenylalanin hydroxyláze
Fenylketonurie - autozomálně recesivní. Hromadí se fenylalanin, netvoří se melanin, poruchy nervové soustavy
Která AK obsahuje indol a jak vypadá
Tryptofan, benzenové jádro a pyrrol (pětičlenný heterocyklus s dvojnými vazbami)
Která AK má ve struktuře pyrrolidin a jak vypadá
Prolin, pětičlený heterocyklus bez dvojných vazeb
Jaké AK se vyskytují v kolagenu
Prolin, resp. 4-hydroxyprolin a lysin
Jaká látka je nutná k hydroxylaci prolinu a k jakému onemocnění proto vede její nedostatek
Kyslina askorbová (vitamin C), kurděje
Která AK je nutná k tvorbě melaninu
Tyrosin
Která AK obsahuje sulfanylovou skupinu
Cystein
Co je cystin
Aminokyselina - 2 cysteiny spojené disulfidickým můstkem
Nejvíce zastoupená AK v kosterním svalstvu
Glutamin
Proč berou sportovci glutamin?
Zlepšuje regeneraci svalových vláken, podporuje tvorbu krevního cukru, zvyšuje imunitu
Která AK přenáší toxický NH3 do jater
Glutamin
Nejbazičtější AK
Arginin
Která AK obsahuje guanidinovou skupinu
Arginin
Která AK obsahuje imidazol a jak vypadá
Hustidin, pětičlenný heterocykkus se 2 N (N a NH) a dvojnými vazbami - aromatický
Kolik existuje proteinogenních AK
23, u člověka 21
Jaké enantiomery AK se vyskytují v našem těle
L-formy. (Poznám, že nahoru dám COOH, pod ni alfa uhlík a vpravo D nebo vlevo L bude NH2, pod ním pak vedlejší řetězec)
Esenciální AK
Valin, leucin, isoleucin, threonin,
Fenylalanin, tryptofan,
Hustidin, lysin
Methionin
Výjimky názvosloví aminoacylů (ne koncovka -yl)
Asparagin - asparaginyl
Glutamin - glutaminyl
Cystein - cysteinyl
Kys. Asparagová, resp. aspartát- aspartyl
Kys. Glutamová, resp. glutamát - glutamyl
Od jakého k jakému konci čteme peptidový řetězec
Od N-konce k C-konci
Které AK kromě kyselých a bazických má ionizovatelné postranní řetězce
Cystein (SH) a tyrosin (stabilizace aromatického kruhu)
Jak je to s pKa u AK
Každá z těch funkčních skupin má nějajé pKa, pro tuto skupinu bude platit
1. Pokud se okolní pH rovná pKa, bude 50% molekul v protonované formě a 50% v deprotonované
2. Pokud je pH nižší než pKa, bude převažovat protonovaná forma (konjugovaná kyselina)
3. Pokud je pH vyšší než pKa, bude převažovat deprotonovaná forma (konjugovaná báze)
Nemusí to automaticky znamenat náboj, zaprvé to může být mezi NH2 a NH3+, zadruhé záleží na ostatních nábojích molekuly
Změna koncovky adeninu v nukleotidu
Adenosin
Změna koncovky guaninu v nukleotidu
Guanosin
Změna koncovky thyminu v nukleotidu
Thymidin
Změna koncovky cytosinu v nukleotidu
Cytidin
Jaké vazby jsou mezi fosfáty v NK
Anhydridové
Jaká vazba je mezi fosfátem a cukrem v NK
Esterová
Jaká vazba je mezi cukrem a nukleovou bází v NK
N-glykosidová
Které vazby v NK jsou makroergní
Anhydridové mezi fosfáty
Nukkeotidy vs nukleosidy
Nukleosidy jsou jen cukr a nukleová báze. Bacha! Např. adenosin může být název nukleosidu (s ribózou)
Purinové nukleové báze
2 kruhy - Guanin a adenin
Pyrimidinové báze
1kruh - cytosin, thymin, uracil
Procentuální zastoupení nukleových bází v DNA
30% adeninu, 30% thyminu, 20% cytosinu, 20% guaninu
Párování nukkeových bází
Vždy purinová s pyrimidinovou, pomocí vodíkových můstků
A=T
C=_G
Proč je v DNA thymin a ne uracil
Protože v DNA často dochází k samovolné deaminaci cytosinu na uracil. Díky tomu, že, tam uracil nepatří, tělo to pozná jako chybu a opraví
Změna koncovky uracilu v nukleotidu
Uridin
Jak se nazývá vazba, která spojuje nukleotidy mezi sebou
Fosfodiesterová (fosfát je mezi dvěma cukry)
Kolik fosfátů je v DNA
1
Konce polynukleotidového řetězce
5’ konec - s fosfátem, 3’ konec - cukr, hydroxylová smup. na uhlíku 3
Sekundární struktura DNA
Dva polynukleotidové antiparalelní řetězce se stáčejí do pravotočivé dvoušroubovice, stabilizováno vodíkovými můstky
Délka DNA v jedné buňce
Cca 1-2 metry
Nukleozom
Je 8 histonů (proteinů) - oktamer, kolem kterých se namotává DNA. Histon H1 je teda trošku mimo. Toto klubíčko je nukkeozom
Chromatin
Kondenzované nukleozomy (stáčené dál)
Z čeho se skládají chromozomy
Z chromatinu
RNA, která se podílí na splicingu - vystřihování intronů z pre-mRNA
snRNA (small nuclear)
RNA regulující expresi genu
miRNA (micro), siRNA (small interfering), lncRNA (long non-coding)
Kódující RNA
mRNA
rRNA
Ribozomální RNA, jsou z ní složeny ribozomy
Ribozymy
Molekuly RNA, které fungují jako enzymy, katalyzují štěpení cukr-fosfátové kostry RNA.
Typy sekundárních struktur DNA
A-forma, Z-forma a B-forma (nejčastější)
Coriho cyklus
Při anaerobní glykolýze - glukóza-pyruvát-laktát- šup do jater - z laktátu pyruvát- glukóza
