Zestaw 93

1.Metabolizm CO₂

2. Katabolizm hemu

3. Antybiotyki - inhibitory biosyntezy białek

1. Metabolizm CO₂

Źródła:

• cykl Krebsa

• rozkład pirymidyn

• katabolizm aminokwasów (synteza amin biogennych, rozkład glicyny)

• biosynteza kw. tłuszczowych (syntaza 3-ketoacylowa)

• enzym jabłczanowy (cytozol: Jabłczan-> pirogronian + CO₂ + NADPH + H⁺)

• dehydrogenaza pirogronianowa

Zużywanie:

• synteza puryn

• karboksylaza acetylo-CoA (acetylo-CoA + ATP + CO₂-> malonylo-CoA + ADP)

• karboksylaza pirogronianowa (glukoneogenezea

• syntetazy karbamoilofosforanowe (I - cykl mocznikowy; II-synt pirymidyny)

• przkeształcanie propionylo-CoA-> bursztynylo-CoA

Patrz Zestaw 42

2. Katabolizm hemu

Cześć białkowa - globina - jest degradowana do składowych aminokwasów. Żelazo jest włączane w ogólną pule żelaza w organizmie. Cześć porfirynowa jest degradowana w komórkach siateczkowo-śródbłonkowych wątroby.

Oksydaza hemowa, uwalnia CO i Fe³⁺, rozrywa pierścień tetrapirolowy i uwalnia biliwerdyne(zielona, wydalana przez ptaki i płazy). Do redukcji zużywa NADPH.

Reduktaza biliwerdyny, redukuje biliwerdyne do bilirubiny(żółta), poprzez redukcje mostka metioninowego.

Bilirubina jest transportowana, poprzez połączenie z albuminami, do wątroby. Tam właśnie zachodzi dalszy metabolizm. Jest ona wychwytywana przez komórki wątroby, gdzie jest sprzęgana z kwasem glukuronowym (patrz UDP-glukoza->UDP-glukuronid), w ten sposób bilirubina jest przekształcana do formy rozpuszczalnej w H₂O - diglukuronid.

Wydzielanie sprzężonej bilirubiny do żółci, ma miejsce na zasadzie transportu aktywnego wbrew gradientowi steżeń. W jelicie jest redukowana do urobilinogenu, który może być wchłaniany w jelicie krętym i grubym.

3. Antybiotyki - inhibitory biosyntezy białek

Białka są jednym z podstawowych składników komórki. Blokada ich syntezy jest zawsze szkodliwa i jeśli trwa wystarczająco długo może prowadzić do śmierci komórki. Pierwszym procesem na drodze od materiału genetycznego do białka jest transkrypcja czyli przepisanie informacji z DNA na RNA. U bakterii w ten sposób powstaje od razu dojrzała cząsteczka mRNA (u organizmów wyższych proces ten jest bardziej skomplikowany). Cząsteczka mRNA przyłącza się w cytoplazmie komórki do kompleksu białek i kwasów nukleinowych zwanego rybosomem. Kompleks ten składa się z dwóch podjednostek o różnych funkcjach. Na tym etapie zaczyna się translacja czyli przepisywanie informacji z mRNA na sekwencję aminokwasów. Odpowiednie cząsteczki tRNA rozpoznają trójki nukleotydów w mRNA i przyłączają się do nich. Każda cząsteczka tRNA niesie ze sobą konkretny aminokwas. W rybosomie mRNA przesuwa się i następuje synteza białka. Jak więc widać rybosom jest doskonałym celem działania antybiotyków. Związki chemiczne przyłączające się do niego mogą albo zablokować syntezę białka, albo spowodować, że rybosom będzie się "mylił" i powstające białka będą niefunkcjonalne. Znamy antybiotyki przyłączające się do dużej podjednostki rybosomu (np. makrolidy) jak i do jego małej podjednostki (np. tetracykliny (rys. 3))

Rysunek 3. Tetracyklina - jeden z antybiotyków działających na syntezę białek poprzez przyłączenie się do małej podjednostki rybosomu.

Tetracykliny działają poprzez uniemożliwienie wnikania cząsteczek tRNA niosących aminokwasy do rybosomu. Tym sposobem blokowana jest synteza białek. Oporność na antybiotyki z grupy tetracyklin najczęściej związana jest z wypompowywaniem antybiotyku poza komórkę. Oporność części bakterii wynika też z uniemożliwienia wiązania się tetracykliny do rybosomu lub z enzymatycznej inaktywacji antybiotyku. W odmienny sposób działa mupirocyna, którą otrzymano z bakterii Pseudomonas fluorescens. Antybiotyk ten blokuje syntezę białka uniemożliwiając wbudowywanie jednego z aminokwasów - izoleucyny do rosnącego łańcucha polipeptydowego. Mechanizm tej blokady nie jest związany z rybosomem, a z przyłączaniem aminokwasu do odpowiedniego tRNA. Proces ten katalizowany jest przez odpowiedni enzym - syntetazę aminoacylo tRNA (każdy aminokwas ma swoją własną syntetazę). Mupirocyna wiąże się z tym enzymem i tym samym blokuje powstawanie kompleksu tRNA - izoleucyna. Oporność na ten antybiotyk związana jest z odmienną budową syntetazy. Szczepy bakterii charakteryzujące się wysoką opornością produkują dwie różne odmiany tego enzymu - normalną - wrażliwą na działanie antybiotyku i zmutowaną - niewrażliwą. Niestety antybiotyk ten ma ograniczone zastosowanie, gdyż jest nietrwały i można go używać tylko miejscowo (np. w postaci maści do nosa - przeciw gronkowcowi złocistemu).

Tetracykliny dzieli się na: naturalne tetracyklina oksytetracyklina półsyntetyczne doksycyklina minocyklina

Przedstawiciele makrolidów to: erytromycyna spiramycyna roksytromycyna klarytromycyna azytromycyna

---