12/11/2012

1

DENATURACIJA I PROTEOLIZA

PROTEINI SA POSEBNIM FUNKCIJAMA

NEESENCIJALNE ESENCIJALNE

GLICIN

ALANIN

ASPARAGINASPARTAT

CISTEINGLUTAMATGLUTAMIN

SERIN

TIROZIN

PROLIN

HISTIDIN

TRIPTOFANLIZINTREONINFENILALANINLEUCINMETIONIN

VALIN

ARGININ

IZOLEUCIN

BIOLOŠKA KLASIFIKACIJA

12/11/2012

2

PTOFANZIN

ONINENIL LANIN

UCIN

TIONIN

TRILI

TREF A

LE

ME

HISTIDINIZOLEUCINVALINARGININ

12/11/2012

3

12/11/2012

4

12/11/2012

5

12/11/2012

6

ProteiniProteini mogumogu bitibiti denaturirani fizičkifizički odnosnoodnosnohemijskihemijski.. MeđuMeđu hemijskimhemijskim načinimanačinima najčešćenajčešće korištenikorišteni jejeprocesproces narušavanjanarušavanja disulfidnihdisulfidnih mostovamostova kojikoji utičuutiču nanatercijarnutercijarnu strukturustrukturu proteinaproteina.. ProcesProces trajnogtrajnog uvijanjauvijanja iliiliispravljanjeispravljanje kovrčavekovrčave kosekose susu primjeriprimjeri denaturacijedenaturacije..

12/11/2012

7

DoDo denaturacijedenaturacije proteinaproteina najčešćenajčešće dolazidolazi::-- pripri relativnorelativno blagomblagom povišenjupovišenju temperaturetemperature odod 1010--taktak 00CCiznadiznad fiziološkefiziološke temperaturetemperature ((4040--5050 00CC))-- pripri ekstremnoekstremno niskimniskim ii visokimvisokim pHpH vrijednostimavrijednostima (<(<33 ii>>1111))-- djelovanjemdjelovanjem specifičnihspecifičnih agensaagensa (denaturansa)(denaturansa) kaokao štošto susuurea,urea, gvanidingvanidin hidroklorid,hidroklorid, ββ--merkaptoetanolmerkaptoetanol iliilidetergentidetergenti-- dodatkomdodatkom organskihorganskih otapalaotapala-- pripri povećanojpovećanoj koncentracijikoncentraciji teškihteških metalametala-- pripri intenzivnomintenzivnom miješanjumiješanju proteinskeproteinske otopineotopine

ProteinProtein keratinkeratin kojikoji činičini kosukosu uu ljudiljudi imaima visokvisokprocenatprocenat disulfidnihdisulfidnih mostovamostova.. OniOni susu primarnoprimarno odgovorniodgovornizaza toto kakavkakav ćeće oblikoblik kosekose biti,biti, ispravljenispravljen iliili kovrčavkovrčav.. UUslučajuslučaju ispravljanjaispravljanja iliili uvijanjauvijanja kose,kose, kosakosa sese prethodnoprethodnotretiratretira reducirajućimreducirajućim agensomagensom kojikoji razararazara nekeneke odod SS--SSmostovamostova..

12/11/2012

8

DenaturacijaDenaturacija proteinaproteina uključujeuključuje narušavanjenarušavanje iimogućemoguće uništavanjeuništavanje sekundarnesekundarne ii tercijarnetercijarne strukturestrukture..ObziromObzirom dada reakcijereakcije denaturacijedenaturacije nisunisu dovoljnodovoljno jakejake dada bibisese pokidalapokidala peptidnapeptidna veza,veza, primarnaprimarna strukturastruktura ostajeostaje istaistanakonnakon procesaprocesa denaturacijedenaturacije.. DenaturacijaDenaturacija narušavanarušavanormalninormalni alfaalfa heliksheliks ii betabeta naoboranunaoboranu pločuploču proteinaproteina iirazmotavarazmotava ihih dodo nasumičnenasumične konformacijekonformacije..

ProteiniProteini sese denaturirajudenaturiraju pripri jakojako kiselomkiselom ii jakojako lužnatomlužnatompHpH-- pripri pHpH << 33 proteiniproteini praktičkipraktički potpunopotpuno gubegube negativannegativannaboj,naboj, aa pripri pHpH >> 1111 uu najvećojnajvećoj mjerimjeri gubegube pozitivanpozitivan nabojnabojtakotako dada dolazidolazi dodo pucanjapucanja ionskihionskih vezaveza tete posljedičnoposljedično iidrugihdrugih nekovalentnihnekovalentnih vezaveza (mehanizam(mehanizam “patentnog“patentnogzatvarača”)zatvarača”) kojekoje stabilizirajustabiliziraju konformacijukonformaciju proteinaproteina..

12/11/2012

9

7070%% alkoholnaalkoholna otopinaotopina koristikoristi sese zaza dezinfekcijudezinfekcijukožekože.. OvaOva koncentracijakoncentracija alkoholaalkohola sposobnasposobna jeje dada prodreprodreuu zidzid bakterijabakterija ii denaturiradenaturira proteineproteine ii enzimeenzime unutarunutarstanicestanice.. 9595%% otopinaotopina alkoholaalkohola samosamo koagulirakoagulira proteinproteinnana vanjskomvanjskom dijeludijelu staničnogstaničnog zidazida ii sprječavasprječava alkoholalkohol dadaprodreprodre uu stanicustanicu..

SoliSoli teškihteških metalametala sasa proteinimaproteinima dajudaju netopivenetopiveproteinateproteinate.. OvaOva reakcijareakcija koristikoristi sese radiradi dezinfekcijedezinfekcije priprivanjskimvanjskim aplikacijamaaplikacijama.. SrebroSrebro--nitratnitrat koristikoristi sese uuprevencijiprevenciji infekcijeinfekcije gonorejomgonorejom očijuočiju novorođenčetanovorođenčeta..TakođerTakođer sese koristikoristi uu liječenjuliječenju infekcijainfekcija nosanosa ii grla,grla, kaokao ii uukauterizacijikauterizaciji ranarana.. SoliSoli živežive imajuimaju sličneslične efekteefekte uuprevencijiprevenciji infekcijeinfekcije ranarana..

12/11/2012

10

IstaIsta svojstvasvojstva sese koristekoriste uu slučajuslučaju teškihteških trovanjatrovanjametalimametalima.. UU takvimtakvim situacijama,situacijama, osobaosoba jeje moždamoždaprogutalaprogutala znatnuznatnu količinukoličinu solisoli teškogteškog metalametala.. KaoKaoprotivotrov,protivotrov, dajudaju sese proteiniproteini mlijekamlijeka iliili bjelancabjelanca jajetajajeta dadabibi sese istaložileistaložile otrovneotrovne solisoli.. NakonNakon togatoga sese dajedaje purgativpurgativdada bibi sese provociraloprovociralo povraćanje,povraćanje, aa istaloženeistaložene solisoli izbacileizbacileiziz organizmaorganizma..

ProteiniProteini mogumogu bitibiti denaturiranidenaturirani ii fizičkimfizičkimprocesima,procesima, prvenstvenoprvenstveno toplotomtoplotom.. ToplotaToplota možemože bitibitikorištenakorištena uu narušavanjunarušavanju hidrogenovihhidrogenovih vezaveza ii nepolarnihnepolarnihhidrofobnihhidrofobnih interakcijainterakcija.. OvoOvo sese događadogađa jerjer toplotatoplotapovećavapovećava kinetičkukinetičku energijuenergiju ii uzrokujeuzrokuje brzobrzo ii nasilnonasilnovibriranjevibriranje molekulamolekula kojekoje razararazara vezeveze..

12/11/2012

11

ProteiniProteini jajetajajeta denaturirajudenaturiraju sese ii koagulirajukoaguliraju uu tokutokukuhanjakuhanja.. DrugaDruga hranahrana kuhakuha sese ii proteiniproteini sese denaturirajudenaturirajudada bibi ihih enzimienzimi moglimogli lakšelakše razlagatirazlagati.. MedicinskiMedicinskiinstrumentiinstrumenti sese sterilišusterilišu zagrijavanjemzagrijavanjem dada bibi sesedenaturiralidenaturirali proteiniproteini bakterijabakterija ii nana tajtaj načinnačin uništileuništilebakterijebakterije..

LaserskeLaserske zrakezrake apsorbiraapsorbira tkivo,tkivo, aa njihovanjihova energijaenergijasese prevodiprevodi uu toplotnutoplotnu energijuenergiju.. OvoOvo jeje načinnačin dovođenjadovođenjaenergijeenergije dodo mjestamjesta gdjegdje jeje neophodnoneophodno zacjeljivanjezacjeljivanje ranaranailiili spajanjespajanje krvnihkrvnih sudovasudova bezbez potrebepotrebe dada sese režereže krozkrozzdravozdravo tkivotkivo.. PreparatPreparat fotofrin,fotofrin, kojikoji sese aktiviraaktivira svjetlom,svjetlom,dajedaje sese pacijentimapacijentima intravenskiintravenski.. ApsorbujeApsorbuje gaga svosvo tkivo,tkivo,aliali trajotrajo ostajeostaje uu tumorskom,tumorskom, kojekoje sese potompotom tretiratretiralaserskimlaserskim zracimazracima..

12/11/2012

12

VisokeVisoke koncentracijekoncentracije ureeuree ((66 –– 88 M)M) (ili(iligvanidinhidroklorida)gvanidinhidroklorida) izazivajuizazivaju denaturacijudenaturaciju proteinaproteina..UreaUrea možemože stvaratistvarati vodikovevodikove mostovemostove sasa odgovarajućimodgovarajućimgrupamagrupama uu proteinuproteinu ii toto kaokao protonproton donordonor ii protonprotonakceptorakceptor tete timetime dovodidovodi dodo pucanjapucanja vodikovihvodikovih vezaveza kojekojestabilizirajustabiliziraju sekundarnusekundarnu ii tercijarnutercijarnu strukturustrukturu proteinaproteina..

ββ--merkaptoetanolmerkaptoetanol izazivaizaziva redukcijuredukcijudisulfidnihdisulfidnih vezaveza kojekoje susu bitnebitne zaza stabilnoststabilnostnativnenativne konformacijekonformacije.. RazličitiRazličiti detergenti,detergenti, kaokao nprnpr.. SDSSDS(“Sodium(“Sodium DodecylDodecyl Sulfat”),Sulfat”), razarajurazaraju hidrofobnehidrofobneinterakcijeinterakcije ii timetime tercijarnutercijarnu strukturustrukturu proteinaproteina..

12/11/2012

13

Proteoliza jeje cijepanjecijepanje primarneprimarne strukturestrukture proteinaproteinaodnosnoodnosno cijepanjecijepanje polipeptidnogpolipeptidnog lancalanca proteinaproteina..ProteolizomProteolizom nastajunastaju dijelovidijelovi polipeptidnogpolipeptidnog lanca,lanca, kojikoji uuzavisnostizavisnosti odod togatoga kakokako sese izvodiizvodi proteoliza,proteoliza, mogumogu imatiimativećeveće iliili manjemanje dijelovedijelove.. KrupnijiKrupniji fragmentifragmenti sese nazivajunazivajualbumoze,albumoze, aa sitnijisitniji peptonipeptoni.. ProteolizaProteoliza sese možemože izvestiizvestidjelovanjemdjelovanjem proteolitičkihproteolitičkih fermenata,fermenata, iliili kuhanjemkuhanjemproteinaproteina nana visokimvisokim temperaturamatemperaturama..

ProteolitičkiProteolitički enzimienzimi sese lučeluče uu zimogenojzimogenoj formi,formi, kojikojisese proteolizomproteolizom prevodeprevode uu aktivnuaktivnu formuformu.. UU stanicama,stanicama,proteolitičkaproteolitička degradacijadegradacija starihstarih protinaprotina jeje diodio staničnogstaničnogodržavanjaodržavanja.. ProteolizuProteolizu stanicestanice koristekoriste uu nekolikonekoliko svrhasvrha::--ukljanjanjeukljanjanje NN--teminalnogteminalnog metioninametionina nakonnakon translacijetranslacije--probavaprobava proteinaproteina hranehrane kaokao izvorizvor ainokiselinaainokiselina--pretvaranjepretvaranje pretačapretača proteinaproteina uu konačnukonačnu formuformu(Zimogeni,(Zimogeni, hormoni)hormoni)

12/11/2012

14

PojediniPojedini otrovi,otrovi, poputpoput otrovaotrova zmija,zmija, takođertakođer mogumoguuzrokovatiuzrokovati proteolizu,proteolizu, aa djelujudjeluju::--citotoksičnocitotoksično--hemotoksičnohemotoksično--miotoksičnomiotoksično--hemoragičnohemoragično

12/11/2012

15

PROSTI PROTEINI

PROTAMINI I HISTONI

GLIJADINI I GLUTELINI

SKLEROPROTEINIALBUMINI

I GLOBULINI

KOLAGENI

ELASTINI

RETIKULINI

KERATINI

FIBROINI

12/11/2012

16

KOLAGENI

M= 90.000 – 300.000

A.K. SASTAV: PROLIN, OKSIPROLIN, GLICIN; NE SADRŽE:TIROZIN, FENILALANIN, TRIPTOFAN I TIO A.K.

PORIJEKLO: ŽIVOTINJSKO

OSOBINE: NISU RASTVORLJIVI U VODI, OTPORNI NA DEJSTVOHEMIKALIJA I ENZIMA, LAKO DENATURIRA ZAGRIJAVANJEM,FIBRILARNI PROTEINI, INERTNI

ULOGE: DEPONUJE VODU, ULAZI U SASTAV HRSKAVICA I OSEINA,» BEDEM« U POTKOŽNOM TKIVU

12/11/2012

17

12/11/2012

18

ELASTINI

M≈ 64.000

A.K. SASTAV: GLICIN, ALANIN, VALIN, PROLIN, LIZIN

PORJEKLO: ŽIVOTINJSKO

OSOBINE: NISU RASTVORLJIVI U VODI, SLABIJE OTPORNI NA DEJSTVO HEMIKALIJA I ENZIMA, SLABIJE BUBRE

ULOGE: DEPONUJE VODU, ULAZI U SASTAV VEZIVNOG TKIVA KAO ELASTIČNA VLAKNA (dojka, pluća, aorta i sl.)

12/11/2012

19

RETIKULINI

A.K. SASTAV: KAO KOD KOLAGENA

PORJEKLO: ŽIVOTINJSKO

OSOBINE: KAO KOD KOLAGENA

ULOGE: PRISUTNI U RETIKULARNOM TKIVU NAROČITO U ŽLIJEZDAMA

KERATINI

M= 55.000 – 65.000

A.K. SASTAV: TIO A.K., HISTIDIN, ARGININ, LIZIN, PROLIN, OKSIPROLIN

PORJEKLO: ŽIVOTINJSKO ( dlaka, kopito, nokat, rogovi)

OSOBINE: NISU RASTVORLJIVI U VODI, OTPORNI NA DEJSTVO RAZBLAŽENIH HEMIKALIJA I FIZIČKIH AGENASA,

ULOGE: ZAŠTITNA

12/11/2012

20

FIBROINI

M≈ 28.000

A.K. SASTAV: TIROZIN, SERIN, GLICIN, ALANIN

PORJEKLO: ŽIVOTINJSKO ( svila, paučina, spužve, koralji)

SATOJI SE IZ DVA LANCA (teški i laki) POVEZANI S-S VEZAMA, SEKUNDARNA STRUKTURA β- NABRANA PLOČA

PROTEOGLIKANIPROTEOGLIKANI•• kompleksnekompleksne makromolekule,makromolekule, različitihrazličitih funkcijafunkcija•• proteiniproteini ss jednimjednim iliili viševiše kovalentnokovalentno--vezanihvezanihglikozaminskihglikozaminskih lanacalanaca•• KLASIFIKACIJAKLASIFIKACIJA–– “space“space filling”filling” PGPG:: obiteljiobitelji AGREKANAAGREKANA–– PGPG intersticijskogintersticijskog matriksamatriksa:: DEKORIN,DEKORIN, BIGLIKANBIGLIKAN–– PGPG stanistaniččnene membranemembrane:: SINDEKAN,SINDEKAN, GLIPICANGLIPICAN–– PGPG sekretornihsekretornih granulagranula:: SERGLIKANSERGLIKAN

12/11/2012

21

12/11/2012

22

12/11/2012

23

GLIKOPROTEIDI

• VEĆINA PROTEINA U PRIRODI SUGLIKOPROTEIDI (biljke, životinje, bakterije, gljive)

• 91,7% PROTEINA NA POVRŠINI STANICASISAVACA SU GLIKOPROTEINI

• NEDAVNO SU PRONAĐENI I UCITOPLAZMATSKIM I NUKLEOPLAZMATSKIMDJELOVIMA STANICA

• GLIKOZILACIJA PROTEINA PREDSTAVLJANAJZNAČAJNIJU POSTTRANSLACIJSKIDOGAĐAJ !!!

GLIKOPROTEIDI SU SLOŽENI PROTEINI KOD KOJIHSE KAO PROSTETIČKA GRUPA JAVLJAOLIGOSAHARIDI ILI POLISAHARIDI

U GLIKOPROTIIDE SPADAJU ONI PROTEINI KODKOJIH JE SADRŽAJ ŠEĆERNE KOMPONENTE ≥ 10%UKUPNE MASE PROTEINA

KLASIFIKACIJA:

� GLIKOPROTEIDI KRVNE PLAZME

� MUKOIDI (MUCINI)

� MUKOPROTEIDI

12/11/2012

24

SUPSTANCE KRVNIH GRUPA

• POVEZIVANJE MOLEKULA SPECIFIČNIH ZA POJEDINEKRVNE GRUPE SE VRŠI POD DJELOVANJEMODGOVARAJUĆIH GLIKOZIL TRANSFERAZA

� KRVNA GRUPA A = N-ACETIL-GALAKTOZAMINTRANSFERAZA

� KRVNA GRUPA B = GALAKTOZIL TRANSFERAZA

� KRVNA GRUPA AB = OBE TRANSFERAZE

� KRVNA GRUPA O = ODSUTNE OBE TRANSFERAZE

KRVNE GRUPE SE NASLIJEĐUJU NASLIJEĐIVANJEMGENSKE ŠIFRE ZA SINTEZU ODREĐENOG ENZIMA

FOSFOPROTEIDI

FOSFOPROTEIDI SU SLOŽENI PROTEINI ČIJA SEPROSTETIČKA SKUPINA ODLIKUJE VELIKOMKOLIČINOM FOSFATNE KISELINE

FOSFATNA KISELINA JE ESTERSKI VEZANA ZAOH GRUPU SERINA I TREONINA KAOMONOFOSFAT ILI DIFOSFAT

ODNOS OVA DVA FOSFATA U PROTEINU JE 2:1 UKORIST MONOFOSFATA

FOSFATI ZAJEDO SA VEĆIM OLIGOPETIDIMAGRADE BOČNE LANCE NA PROTEINU

12/11/2012

25

FOSFOPROTIDI ZBOG PRISUTNOSTI VELIKEKOLIČINE FOSFATNE KISELINE I GLUTAMATAIMAJU IZRAZITO KISELI KARAKTER

OVI PROTEINI SU IZUZETNO BOGATIESENCIJALNIM A.K.

PORJEKLO: ŽIVOTINJSKO (mlijeko, žumance)

OSOBINE: LAKO SE TALOŽE U UMJERENOMKISELOM PODRUČJU KISELINAMA, SA BAZAMAGRADE SOLI

NAJPOZNATIJI PREDSTAVNIK – KAZEIN

KONCENTRACIJA KAZEINA U KOLOSTRUMU 2-5%, A ZRELOM MLIJEKU DO 0,7% (50-60% svihproteina u mlijeku -kod žena , 75% kod ovaca ikoza)

12/11/2012

26

PORED KAZEINA POZNATI SU I NEKI DRUGIFOSFOPROTEIDI KOJI SE SUSREĆU UŽUMANCETU JAJA:

• VITELIN

• VITELENIN

• FOSFITIN

HROMOPROTEIDI

OVO SU SLOŽENI PROTEINI KOJI IMAJU OBOJENU PROSTETIČKU GRUPU.

NAJZNAČAJNIJE DVIJE POTKLASE HROMOPROTEIDA SU:

• FLAVOPROTEIDI

• PORFIRINSKI HROMOPROTEIDI

12/11/2012

27

FLAVOPROTEIDI KAO PROSTETIČKU GRUPU IMAJU OBOJENE DERIVATE IZOALOKSAZINA (riboflavin, laktoflavin)

U OVU SKUPINU HROMOPROTEIDA SPADAJU ENZIMI KOJI KAO KOENZIM SADRŽE FLAVIN MONONUKLEOTID (FMN) ILI FLAVIN ADENIN DINUKLEOTID (FAD)

PORFIRINSKI HROMOPROTEIDI IMAJU KAO PROSTETIČKU SKUPINU DERIVATE PORFIRINA.

NAJZNAČAJNIJI SU MIOGLOBIN I HEMOGLOBIN ČIJA JE PROSTETIČKA SKUPINA DERIVAT PROTOPORFIRINA IX (HEM)

MIOGLOBIN SE NALAZI U MIŠIĆIMA GDJE SLUŽI KAO SKLADIŠTE O2.- 10x VEĆI AFINITET VEZIVANJA OD HEMOGLOBINA

NAJVIŠE GA IMA U SKELETNIM MIŠIĆIMA I SRCU, KOJI TREBAJU VELIKE KOLIČINE O2 ZA ENERGETSKE POTREBE U KONTRAKCIJI

HEMOGLOBIN SE NALAZI U ERITROCITIMA

TO SU STANICE BEZ NUKLEUSA I ORGANELA, SLUŽE KAOVREĆICE ZA PRIJENOS HEMOGLOBINA

12/11/2012

28

HEMOGLOBIN

POLIPEPTIDINI LANAC

α1

α2

β1β2

PROSTETIČKA GRUPA HEM SADRŽI ŽELJEZO

HEM

PROSTETIČKA GRUPA HEM JE IZGRAĐENA ODPROTOPORFIRINA IX U ČIJOJ SE SREDINI NALAZI Fe2+

POLIPEPTIDNI LANAC MODULIRA FUNKCIJU PROSTETIČKEGRUPE

12/11/2012

29

Fe2+ JE VEZANO ZA 4 ATOMA AZOTA U PROTOPORFIRINSKOMPRSTENU I GRADI JOŠ DVIJE DODATNE VEZE (proksimalnihistidin F-8 i distalni E-7)

ONE ŠTITE HEM OD:• SUSJEDNIH HEMOGLOBINA KOJI DOLAZE U KONTAKT• OKSIDACIJE Fe 2+ U Fe 3+

• I OD VEZIVANJA CO (snižava afinitet hemoglobina za CO)

SREDNJE VRIJEDNOSTI KONCENTRACIJA HEMOGLOBINA U ERITROCITIMA

• MUŠKARCI – 158 g/L ( 10%)

• ŽENE - 145 g/L ( 10%)

+_

+_

12/11/2012

30

ULOGE HEMOGLOBINA:

• TRANSPORT KISIKA OD ALVEOLA DO TKIVA

• SUDJELUJUE U TRANSPORT CO2 OD TKIVA DO ALVEOLA

• SUDJELUJE U REGULACIJI ACIDO - BAZNOG STATUSA KRVI

• POKAZUJE ENZIMATSKU AKTIVNOST PEROKSIDAZE(pseudoperoksidaza)

HEMOGLOBIN JE ALOSTERIČKI PROTEIN

• VEZIVANJE O2 ZA JEDNU JEDINICU (SUBJEDINICU) POGAĐAINTERAKCIJOM DRUGE SUBJEDINICE

• DOVODI DO KONFORMACIJSKIH PROMJENA NA DRUGIMSUBJEDINICAMA OMOGUČAVAJUĆI LAKŠE VEZIVANJE KISIKA ZANJIH

12/11/2012

31

•VEZIVANJE KISIKA U HEMOGLOBINU JE KOOPERATIVNO,A NEKOPERATIVNO U MIOGLOBINU

• KRIVA VEZIVANJA KISIKA U HEMOGLOBINU JE ZATOSIGMOIDNA, A U MIOGLOBINU HIPERBOLA

• HEMOGLOBIN U KAPILARAMA OTPUŠTA KISIK U MIŠIĆEGDJE SE KISIK VEŽE ZA MIOGLOBIN (10x VEĆI AFINITET)

MEHANIZAM ALOSTERIČKE PROMJENE

• KVATERNARNA STRUKTURA OKSIHEMOGLOBINA BITNOJE RAZLIČITA OD DEOKSIHEMOGLOBINA

• U DEOKSIHEMOGLOBINU ŽELJEZO U PORFIRINSKOMPRSTENU JE NA JEDNOM STRANI PRSTENA KOJI JE BLAGOZAKRIVLJEN

12/11/2012

32

• U OKSI HEMOGLOBINU ŽELJEZO JE POTISNUTO URAVAN PORFIRINSKOG PRSTENA

• POKRETANJE ŽELJEZA DOVODI DO POKRETANJAPROKSIMALNOG HISTIDINA I POZICIJE F ODSJEČKAPOLIPEPTIDNOG LANCA

• POKRETANJE SUBJEDINICE DOVODI DO NARUŠAVANJAKVATERNARNE STRUKTURE I KOOPERATIVNOGVEZIVANJA KISIKA ZA HEMOGLOBIN

BOHR-ov EFEKAT

• NA VEZIVANJE KISIKA ZA HEMOGLOBIN IMAJU UTICAJACO2 I H+ U OKOLNOM TKIVU

• POVEĆANJEM KONCENTRACIJE H+ I CO2 POMJERAKRIVU DISOCIJACIJE HEMOGLOBINA U DESNOSTIMULIRAJUĆI OTPUŠTANJE KISIKA

• MJESTO VEZIVANJA H+ JE HISTIDIN JEDNOGHEMOGLOBINA U β – LANCU – ON IMA VEĆI AFINITET ZAH+ NEGO U OKSIHEMOGLOBINU

12/11/2012

33

• PORAST KONCENTRACIJE CO2 IZAZIVA PORASTKONCENTRACIJE H+ ZBOG AKTIVNOSTI

CO2 + H2O HCO3- + H+

• CO2 REAGIRA SA PRIMARNIM NH2- GRUPAMA UPOLIPETIDNOM LANCU GRADEĆI NEGATIVNO NABIJENIKARBAMAT

• PROMJENA (+) NABOJA U (–) NABOJ FAVORIZIRADEOKSIHEMOGLOBIN

KARBOANHIDRAZA

2,3 DIFOSFO GLICERINSKA KISELINA (2,3 DPG)

• 2,3 - DPG JE VISOKO ANIONSKA ORGANOFOSFORNAMOLEKULA KOJA SE NALAZI U ERITROCITIMA

• 2,3 – DPG STIMULIRA OTPUŠTANJE KISIKA SAHEMOGLOBINA SMANJUJUĆI AFINITET ZA KISIK

• 2,3-DPG SE VEZUJE U MALI KAVITET U CENTRUSUBJEDINICE

12/11/2012

34

• U OKSIHEMOGLOBINU JE KAVITET PREMALI, ALI SE UDEOKSIHEMOGLOBINU PROŠIRUJE I DOVOLJAN JE ZAMOLEKULU 2,3-DPG

• U DEOKSIHEMOGLOBINU 2,3-DPG, U β LANCU,FORMIRA JONSKU VEZU SA (+) NABIJENOM A.K.STABILIZIRAJUĆI KVATERARNU STRUKTURU

+

++

+

+

+

+

2,3 DPG

β - LANAC

++

+ +

+

+

+

+

+

12/11/2012

35

• 2,3 – DPG, CO2, H+ SU ALOSTERIČKI EFEKTORI

• ONI FAVORIZIRAJU KONFORMACIJU DEOKSI-HEMOGLOBINA

•DEOKSIHEMOGLOBIN FAVORIZIRA OTPUŠTANJE KISIKA

• OVE TRI MOLEKULE DIJELUJU NA RAZNIM MJESTIMA

EFEKAT IM JE ADITIVAN!!!

IZOHIDRIČNI TRANSPORT CO2

• VEĆI DIO CO2 SE TRANSPORTUJE U PLAZMI KAO HCO3-

KOJI NASTAJE U ERITROCITIMA IZ CO2

OKSI – Hb JE JAČA KISELINA OD DEOKSI – Hb

Hb Hx+ + O2 Hb O2 + xH

+

pKa 7,71 pKa 7,16

X = 0,7

12/11/2012

36

• OVA OSOBINA OBJAŠNJAVA NJEGOV PUFERSKI EFEKAT

•TRANSPORT CO2 BEZ PROMJENE pH OZNAČAVA SE KAO IZOHIDRIČNI TRANSPORT

0,7H+ + HbO2 HbH0,7+ + O2

H+ U OVOJ REAKCIJI POTIČE IZ DISOCIJACIJE KOJA NASTAJE IZ CO2 TKIVA

H2CO3 H+ + HCO3

-

VEZIVANJEM H+ ZA Hb PUFERUJE SE UČINAK H2CO3

• FORMIRANJE KARBAMINO HEMOGLOBINA

• OVAJ TRANSPORT ZAHTJEVA RAZMJENU Cl - I HCO3- DA BI SE

FORMIRALA ELEKTRONEUTRALNOST

12/11/2012

37

DERIVATI HEMOGLOBINA

• OKSIHEMOGLOBIN – VEZAN KISIK

• DEOKSIHEMOGLOBIN – REDUCIRANI HEMOGLOBIN

• KARBOKSIHEMOGLOBIN – VEZAN CO (200-300 puta veći afinitet za Hb od O2)

• KARBAMIDOHEMOGLOBIN – VEZAN CO2 ZA NH2 GRUPU HISTIDINA

• METHEMOGLOBIN – Fe2+ Fe3+

• SULFOHEMOGLOBIN – VEZANA H2S SKUPINA

• GLIKIRANI HEMOGLOBIN – HbA1C