Biochemia-zestaw 26

  1. Lipoproteiny-budowa, metabolizm.

  2. Regulacja glikolizy.

  3. DNA jako materiał genetyczny.

1.Lipoproteiny- budowa, metabolizm.

Wyróżniamy 4 główne grupy lipoprotein:

BUDOWA: Wszystkie lipoproteiny zbudowane są z triacylogliceroli, fosfolipidów, cholesterolu i niewielkiej ilości WKT. Różnią się między sobą proporcją poszczególnych składników. W budowie można wyróżnić dwie składowe:

Dokładne dane co do składu są w kserówkach z wykł. p.Tomaszewskiej-ja podam tylko głowne różnice:

CHM- ok.87% TG a tylko 6% CH i PL, bialka- kilka %

VLDL- 55%TG, CH i PL ok.20%,bialka- kilka %

LDL- 3%TG, CH 48%, PL 23%, bialka 22%

HDL- TG do 5%, bialka 40-55%

Metabolizm:

Lipaza lipoproteinowa- umiejscowiona na wewnętrznej str. śródbłonka naczyń; katalizuje pobieranie przez tkanki kwasów tłuszczowych z triacylogliceroli lipoprotein (CHM i VLDL).Hydroliza zachodzi, gdy lipoproteiny są przyłączone do enzymu na śródbłonku. Triacyloglicerol jest hydrolizowany stopniowo, poprzez diacyloglicerol do monoacyloglicerolu, który w końcu rozkłada się do glicerolu i WKT. Fosfolipidy i apoCII aktywują lipazę lipoproteinową. Również insulina zwiększa syntezę enzymu w tkance tłuszczowej. Wynikiem działania lipazy jest utrata ok.90% triacylogliceroli i apoC z CHM ( apoE pozostaje bo łączy się ona z remnatami).Remnaty CHM są wychwytywane przez wątrobę za pośrednictwem rec. swoistego dla apoE. Lipaza wątrobowa działa jako ligand lipoproteiny i uczestniczy w hydrolizie jej TG i Fl. Podobne zmiany następują w VLDL-przechodzą w IDL, a następnie w LDL, które są metabolizowane za pośrednictwem receptora dla LDL.

Receptor ten umiejscowiony jest w opłaszczonych wgłębieniach wyłożonych klatryną, wiąże apoE i apoB-100. Mechanizm działania polega na :

2. Regulacja glikolizy.

Glikoliza jest regulowana w 3 głównych miejscach (3 reakcje nieodwracalne):

Aktywność tych trzech enzymów jest regulowana przez odwracalne wiązanie czynników allosterycznych, modyfikację kowalencyjną, a także przez kontrolę transkrypcyjną.

Najważniejszym miejscem regulacji jest fosfofruktokinaza. Enzym ten w wątrobie jest hamowany przez wysoki poziom ATP, który zmniejsza powinowactwo enzymu do fruktozo-6-P. Duże c ATP zmienia kształt krzywej zależności szybkości reakcji od stężenia fruktozo-6-P z hiperbolicznego na sigmoidalny. Ten efekt allosteryczny jest wywoływany przez wiązanie się ATP do specyficznego miejsca regulatorowego oddalonego od miejsca katalitycznego. Hamujące działanie ATP znosi AMP. W momencie spadku stosunku ATP/AMP aktywność enzymu wzrasta.

Niskie pH hamuje glikolizę, zapobiegając nadmiernemu tworzeniu mleczanu i spadku pH krwi (kwasicy). Cytrynian hamuje fosfofruktokinazę (przez wzmocnienie efektu hamującego ATP). Jego duże c świadczy o tym, że składniki budulcowe są w dostatecznej ilości do syntez. W wątrobie fruktozo-2,6-bisfosforan (F-2,6-BP) aktywuje ten enzym przez zwiększenie jej powinowactwa do fruktozo-6-fosforanu i osłabienie hamującego wpływu ATP. F-2,6-BP jest aktywatorem allosterycznym, przesuwającym równowagę konformacyjną ze stanu T do R.

Heksokinaza jest hamowana przez glukozo-6-fosforan (G-6-P) Inhibicja fosfofruktokinazy również prowadzi do zahamowania heksokinazy. Inaczej rzecz się ma w wątrobie i trzustce, gdzie etap ten katalizuje glukokinaza- enzym ten nie jest hamowany przez G-6-P. Funkcją glukokinazy jest dostarczenie G-6-P do syntezy glikogenu w wątrobie. Wysoka stała Km zapewnia najpierw dostarczenie glukozy do mięśni i mózgu w potrzebie.

Kinaza pirogronianowa u ssaków występuja w formie kilku izoenzymów:

Obie formy wiążą kooperatywnie fosfoenolopirogronian. Fruktozo-1,6-bisfosforan aktywuje kinazę, a ATP i alanina hamują allosterycznie ten enzym. Aktywność katalityczna formy L jest regulowana przez odwracalną fosforylację (przy małym c glukozy we krwi glukagon wyzwala kaskadę cAMP, wywołując fosforylację kinazy pirogronianowej i tym samym zmniejszając jej aktywność). Fosforylację powoduje też wzrost poziomu jonów Ca2+ w cytoplazmie, wskutek wzrostu wydzielania wazopresyny. Te hormonalnie wyzwalane fosforylacje zpobiegają nadmiernemu zużyciu glukozy, w sytuacji gdy jest ona potrzebna w mózgu i mięśniach.

3.DNA jako materiał genetyczny

Nośnikiem informacji genetycznej są zasady zawarte w cząsteczkach DNA, podczas gdy reszty fosforanowe i cukrowe pełnią rolę strukturalną. DNA jest polimerem zbudowanym z deoksyrybonukleotydów. Każdy nukleotyd składa się z zasady azotowej, cukru (deoksyrybozy) oraz z jednej lub więcej grup fosforanowych. Pochodnymi puryny są w DNA adenina i guanina, a pirymidyny- tymina i cytozyna. Związek zasady azotowej z cukrem to nukleozyd ( łączą się wiązaniem N-glikozydowym o konfiguracji β). Ester nukleozydu i kw.fosforowego tworzy nukleotyd. Rdzeń DNA składa się z reszt deoksyrybozy połączonych resztami fosforanowymi (wiąz.fosfodiestrowe). Łańcuch DNA wykazuje polarność-jeden z końców ma grupę 5'-OH, drugi 3'-OH.

Model budowy DNA wg Watsona i Cricka (helisa B-DNA):

Przepływ informacji genetycznej w normalnej komórce wygląda następująco :

DNAtranskrypcjaRNAtranslacjabiałko

Kod genetyczny jest współzależnością między sekwencją zasad w DNA a sekwencją aminokwasów w białku. Jeden aminokwas jest kodowany przez grupę trzech zasad (kodon).Kod genetyczny jest kodem nie nakładającym się, bezprzestankowym, zdegenerowanym, jednoznacznym i prawie uniwersalnym.