skripta_mkbk2

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    1/146

    SVEUILITE J.J. STROSSMAYERA U OSIJEKUMEDICINSKI FAKULTET OSIJEK

    Katedra za medicinsku kemiju, biokemiju i kliniku kemiju

    PRIRUNIK ZA SEMINARE I VJEBE IZMEDICINSKE KEMIJE I BIOKEMIJE2

    za studente medicine

    (internaskripta)

    Osijek, 2013.

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    2/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Autori:

    Prof.dr.sc. Ljubica Glava-Obrovac

    Prof.dr.sc. Mirela Baus Lonar

    Doc. dr.sc. JasenkaWagner

    Dr.sc. Goran uri

    Dr.sc. Snjeana Dijan

    Dr.sc. Saka Marczi

    Dr.sc.Barbara Viljeti

    Dr.sc. Mirjana Suver Stevi

    Dr.sc. Katarina Mikovi

    Dr.sc. Vatroslav eri

    1

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    3/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Predgovor

    Potovane kolegice i kolege studenti,

    U elji da s lakoom savladate vrlo zahtjevno gradivo iz nastavnog programa predmetaMedicinska kemija i biokemija 2 koji se izvodi na Medicinskom fakultetu Sveuilita J.J.Strossmayera u Osijeku napisali smo ovaj prirunik.

    Prirunik se sastoji iz dijela u kojem su za potrebe seminara obraene teme vezane uzmetabolizam i poremeaje u metabolizmu makromolekula: ugljikohidrata, lipida, proteina igenskog materijala. Svaki seminar je osmiljen tako da se u uvodnom dijelu ponovi prethodnona predavanjima odsluano gradivo. Obavezni ste se pripremiti za seminar prouavanjem

    gradiva koje je povezno s odreenom temom koju obraujete na istom. Nakon dobivenogproblemskog zadatka obraivati ete ga koritenjem pisanih i internetskih materijala. Udrugom dijelu seminara ete prikazati naueno u obliku kratke prezentacije.

    Drugi dio ovog prirunika odnosi se na praktine vjebe. Na vjebama ete, koritenjemsuvremenih metoda analizirati proteine, enzime, razgradne produkte metabolizma,ugljikohidrate, lipide i lipoproteine. Nadalje, izolirat ete genomski materijal i nauiti gaprouavati koritenjem metoda lanane reakcije polimerazom i sekvenciranja.

    S potovanjem,

    Autori

    2

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    4/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Student:.

    Broj indeksa:

    Grupa (seminari) . Grupa (vjebe) .

    3

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    5/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Sadraj

    Seminari (uredila prof.dr.sc. Ljubica Glava-Obrovac)

    Uvod upute za izvoenje seminara ........................................................................................7

    Seminar 1: Enzimi i koenzimi (M. Suver Stevi) .................................................................... .9

    Seminar 2: Metabolizam ugljikohidrata (B. Viljeti)............................................................... 18

    Seminar 3: Metabolizam masti (Lj. Glava-Obrovac) ........................................................... 25

    Seminar 4: Metabolizam proteina i aminokiselina (S. Dijan)............................ 33

    Seminar 5: Proteini plazme i imunoglobulini (J. Wagner)................................................. 42

    Seminar 6: Uloga proteina i enzima seruma u dijagnostici bolesti (V. eri)................. 51

    Seminar 7: Istraivanje gena i evolucije, tijek genetike informacije (G. uri).................. 57

    Seminar 8: Stvaranje slobodnih radikala (S. Marczi)............... ...................................... 64

    Seminar 9: Respiracijski lanac i oksidativna fosforilacija (M. Baus Lonar) 72

    Seminar 10: Molekularni motori (K. Mikovi). 79

    Vjebe (uredile dr.sc. Jasenka Wagner i prof.dr.sc. Ljubica Glava-Obrovac)

    Ope upute i osnovna pravila rada u praktikumu ................................................................... 86

    Vjeba 1: Uvod upoznavanje s djelatnou medicinsko-biokemijskog laboratorija.........87

    Vjeba 2: Ugljikohidrati............89

    Odreivanje koncentracije glukoze u krvi ........................................................89

    2.1. Odreivanje koncentracije glukoze enzimskom metodom ...................892.2. Odreivanje koncentracije glukoze pomou glukometra......................91

    Metabolizam ugljikohidrata .............................................................................93

    2.3. Dokazivanje alfa-amilaze u slini ..........................................................93

    Vjeba 3: Lipidi i lipoproteini ..................................................................................................97

    Osnovne karakteristike lipida i lipoproteina .....................................................97

    Elektroforetsko razdvajanje serumskih lipoproteina ........................................973.1. Odreivanje koncentracije ukupnog kolesterola u serumu

    4

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    6/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    enzimskom metodom ...........................................................................97

    3.2. Odreivanje koncentracije triglicerida u serumu

    enzimatskom metodom ........................................................................99

    Vjeba 4: Proteini ...................................................................................................................1024.1. Odreivanje koncentracije ukupnih proteina

    metodom po Biuret-u .........................................................................103

    4.2. Elektroforetsko razdvajanje proteina

    tjelesnih tekuina ...............................................................................105

    4.3. Odreivanje pojedinanog proteina

    imunokemijskom metodom (VZV ELISA) .......................................108

    Vjeba 5: Razgradni produkti metabolizma ..........................................................................113

    5.1. Odreivanje koncentracije urata kolorenzimskom (PAP) metodom...113

    5.2. Odreivanje koncentracije ureje enzimskom metodomkontinuiranog mjerenja ......................................................................115

    5.3. Odreivanje bilirubina kolorimetrijskom (dikloranilin) metodom ....117

    Vjeba 6: Kvalitativna analiza mokrae.................................................................................124

    Vjeba 7: Izolacija i umnaanje odsjeaka genomske DNA lananom reakcijom

    polimeraze (PCR) ...................................................................................................132

    7.1. Izolacija genomske DNA ........................................................................133

    7.2. Umnoavanje odsjeaka genomske DNA lananom reakcijom polimeraze

    (PCR).......................................................................................................134

    Vjeba 8: Elektroforeza i sekvenciranje DNA .......................................................................139

    8.1. Elektroforetsko razdvajanje DNA ...........................................................139

    8.2. Odreivanje slijeda nukleotida u molekuli DNA ....................................141

    5

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    7/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Seminari

    6

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    8/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Upute za izvoenje seminara

    Cjelina problemskog seminara sastoji se od 2 dijela:

    u prvom dijelu (3 x 45') voditelj seminara ukratko ponavlja gradivo koje setreba obraditi u seminaru, a zatim studenti po grupama ue i pripremajuizlaganje (.ppt ) o dodijeljenom problemu (biokemijsko-klinikom entitetu),

    u drugom dijelu (1 x 45') studenti izlau o dodijeljenom entitetu te ih bodujevoditelj, ali i ostale grupe.

    Prvi dio problemskog seminara:studenti se za problemski seminar trebaju pripremiti - prouavanjem odgovarajuihpoglavlja iz knjige (nepripremljenost e voditelj seminara sankcionirati udaljavanjem s

    nastavne cjeline, uz obvezu kolokviranja istog kod voditelja seminara),seminarska skupina studenata nasumino se dijeli u 4 ili vie grupa, ovisno o brojuentiteta predvienih za pojedinu cjelinu problemskog seminara,studenti po grupama pripremaju izlaganje o razliitim aspektima odreenog sluaja, ito tako da obrade:

    ukratko o klinikoj slici, dijagnozi, razvoju bolesti i prognozi, detaljno o biokemijskoj i molekulskoj podlozi, ukratko o genskoj podlozi/predispoziciji te nainu nasljeivanja entiteta, ukratko o mehanizmu djelovanja lijeka (ako postoji).

    svi studenti u grupi moraju znati odgovoriti i u prezentaciji izloiti odgovor napitanja/zadatke navedene za pojedini problem,zadatak studenata u pojedinoj grupi je sastaviti 2 pitanja s 5 moguih odgovora, odkojih je samo jedan toan. Pitanja trebaju biti iz obraenog gradiva i entiteta te trebajubiti ukljuena u prezentaciju.

    Drugi dio problemskog seminara:ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja,

    Svaka grupa ima na raspolaganju minimalno 7, do maksimalno 10 minuta za svojeizlaganje (to je otprilike 7-10 slide-ova),

    iz pojedine grupe jedna osoba (izlaga) prezentira (.ppt ) rezultate. Izlagai se birajunasumino neposredno prije samog izlaganja, u drugom dijelu problemskog seminara.Nitko ne moe izlagati vie od 50% vie no to je statistiki potrebno,

    na 2 pitanja grupe odgovaraju ostale grupe, a neka od tih pitanja e ui u banku pitanjaza zavrni pismeni ispit iz biokemije.

    Bodovanje problemskih seminara:

    studenti se na kraju drugog dijelova problemskog seminara meusobno boduju, a natemelju studentskih i vlastitih bodova voditelj seminara odreuje konane bodove za

    pojedinu grupu (na kraju, odnosno, nakon seminara)

    7

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    9/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    isti broj bodova dobivaju svi lanovi iste grupe. Znai jedna grupa dobiva 1 bod, jednagrupa 2 boda, itd.,voditelj seminara moe dodatno nagraditi izvanredno zalaganje pojedinih studenatatijekom problemskog seminara (1 ili 2 boda),

    dobiveni broj bodova studenti mogu saznati na iduem problemskom seminaru,bodovi sa seminara pribrajaju se bodovima na zavrnom pismenom ispitu. Seminara izbiokemije koji e biti ocjenjeni je 8, a ukupan broj bodova mnoi se s koeficijentom 2te se time dobivaju konani seminarski bodovi. Oni se pribrajaju bodovima dobivenimna zavrnom pismenom ispitu. Da bi dobio dodatne ispitne bodove, student moraskupiti barem 16 konanih seminarskih bodova. Ako student nije preao ispitni pragna zavrnom ispitu, konani seminarski bodovi se ne pribrajaju ispitnim bodovima (tj.pomou konanih seminarskih bodova ne moe se 'prijei prag').

    Izostanci:

    problemski seminar sastoji se od dva dijela te je neophodno sudjelovati na oba, studentkoji nije prisustvovao seminaru mora kolokvirati sadraj kolokvija u roku od 2 tjednaod dana seminara, ili najkasnije 3 dana prije pismenog ispita u protivnom gubi pravona potpis,student koji je pristupio seminaru nepripremljen, a voditelj ga je udaljio s nastavnecjeline, mora kolokvirati sadraj kolokvija u roku od 2 tjedna od dana seminara, ilinajkasnije 3 dana prije pismenog ispita u protivnom gubi pravo na potpis,kolokviranjem problemskog seminara ne dobivaju se bodovi,

    vrijeme i gradivo koje se trebaju kolokvirati dogovaraju se osobno s voditeljem

    seminara.

    8

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    10/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S1 Enzimi i koenzimi

    Enzimi su biokatalizatori koji ubrzavaju kemijsku reakciju za 108- 1020 puta, a da pri

    tome ne utjeu na njenu ravnoteu te tako omoguavaju odvijanje brojnih metabolikih procesau ljudskom organizmu. Svi enzimi su proteini s iznimkom od nekoliko ribonukleinskih kiselina(RNA) (ribozima) koji kataliziraju reakcije koje ukljuuju nukleinske kiseline. Svaki enzimposjeduje aktivno mjesto koje je graeno od specifinih aminokiselinskih lanaca koji se dovodeu usku vezu kada je enzim u aktivnoj konformaciji. Reakcija koja je enzimski kataliziranaodvija se u aktivnom mjestu enzima koje osigurava stvaranje kompleksa enzim-supstrat. Enzimi supstrat se meusobno mogu vezati na dva naina. Prvi nain ide po principu klju-brava gdjeenzim i supstrat savreno pristaju jedan drugome i meusobno imaju iznimno visokuspecifinost. Drugi nain vezivanja predstavlja model izazvanog pristajanja gdje dolazi dokonformacijskih promjena supstrata prilikom pribliavanja i vezivanja za enzima. Ovaj model

    usporeen je sa stavljanjem ruke (supstrat) u rukavicu (enzim).

    (a) (b)

    Slika 1.1Model klju-brava3 (a) i model izazvanog pristajanja1 (b)

    Nakon zavretka enzimski katalizirane reakcije, produkt reakcije se oslobaa i aktivnomjesto enzima ponovno je dostupno za drugu molekulu supstrata.

    U ljudskom tijelu postoji vie od 2 500 razliitih enzima. S obzirom na tip reakcijekoju kataliziraju, svi enzimi podijeljeni su u est velikih razreda: oksidoreduktaze (sudjeluju ureakcijama oksidacije i redukcije), transferaze (prijenose skupine kao to su glikozilne, metilneili fosfatne), hidrolaze (kataliziraju hidrolitiko kidanje C-C, C-O, C-N i drugih veza), liaze(kataliziraju kidanje C-C, C-O, C-N i drugih veza eliminacijom atoma uz stvaranje dvostrukeveze), izomeraze (kataliziraju geometrijske ili strukturne promjene unutar molekula) i ligaze(uzrokuju spajanje dvije molekule u sprezi s hidrolizom ATP).

    9

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    11/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Kinetika enzimskih reakcijaGodine 1913. Leonor Michaelis i Maud Menten predloili su jednostavan model za

    odvijanje enzimske reakcije. Prema tome modelu, enzim (E) se spaja sa supstratom (S) priemu nastaje kompleks ES koji moe disocirati u E i S ili se moe prevesti u E i produkt (P).

    Osnovni imbenici koji utjeu na brzinu enzimske reakcije su: koncentracija supstrata(Michaelis-Mentenina jednadba), koncentracija enzima, pH, temperatura, inhibitori iaktivatori. Ovisnost brzine enzimske reakcije o koncentraciji supstrata iskazana je Michaelis-Menteninom jednadbom:

    Slika 1.2. Ovisnost brzine kemijske reakcije o koncentraciji supstrata temeljena na Michaelis-Menteninoj jednadbi1

    Vmax je najvea mogua brzina reakcije koja bi se mogla (teoretski) postii kododreene koncentracije enzima i postie se kada je enzim zasien supstratom pa jekoncentracija kompleksa ESjednaka ukupnoj koncentraciji enzima

    Km je definirana kao omjer konstanti brzina reakcije disocijacije i nastajanjakompleksa ES ((k-1 + k2) /k1).

    Km = k2/ k1

    U sluaju kada je k-1 mnogo vea od k2, znai da je disocijacija kompleksa u E i Smnogo bra od nastajanja E i P. Km je jednaka koncentraciji supstrata kod koje je brzinareakcije jednaka polovini maksimalne brzine (Vmax/2) (visoka Km vrijednost znai slabovezanje, odnosno niski afinitet enzima, a niska Km znaijako vezanje, odnosno visoki afinitetenzima prema supstratu).

    10

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    12/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Kofaktori

    Katalitika aktivnost mnogih enzima ovisi o prisutnosti malih molekula koje senazivaju kofaktori i veu se na enzim, a da bi dolo do katalize enzimske reakcije moraju senalaziti u mediju koji okruuje enzim. Kofaktori mogu biti metalni ioni ili relativno male

    organske molekule koje se nazivaju koenzimi. Ako su kofaktori trajno vezani na enzim(najee kovalentnim vezama) i dio su njegove strukture nazivaju seprostetikim skupinama.Slabo vezani koenzimi koji se reverzibilno veu na enzim mogu se smatrati kosupstratima.Prekurzori za sintezu veine koenzima su u vodi topljivi vitamini, to objanjava fiziolokuaktivnost ovih vitamina. Primjer prostetikih skupina su fosfat, flavin adenin-dinukleotid(FAD), tiamin pirofosfat, biotin, te iona metala Co, Cu, Mg, Mn i Zn. Enzimi koji sadre vrstovezane ione metala nazivaju se metaloenzimima.

    Inhibitori enzimskih reakcija

    Inhibitori predstavljaju specifine molekule koje mogu inhibirati enzimsku aktivnost, aprema nainu djelovanja dijelimo ih u dvije skupine: ireverzibilni i reverzibilni inhibitori.Ireverzibilni inhibitori se vrlo vrsto veu na enzim (esto kovalentno) te vrlo sporo disociraju.Reverzibilni inhibitori brzo disociraju od enzima i mogu biti kompeticijski, nekompeticijski ikombinirani. Kompeticijski inhibitori se veu u aktivno mjesto enzima, dok se nekompeticijskiveu na mjesto razliito od aktivnog mjesta enzima.

    Kompeticijska inhibicija

    Kompeticijska inhibicija se javlja kada se molekula koja nije enzimski supstrat, ali muje strukturno slina, natjee sa supstratom te ga blokira tako to se vee u aktivno mjestoenzima. Zauzimanje aktivnog mjesta inhibitorom smanjuje aktivnost enzima, posebice kada jekoncentracija supstrata manja od koncentracije inhibitora. U nekim sluajevima, dvije razliitemolekule mogu biti supstrat za isti enzim, pri emu su jedan drugome kompetitori. Primjerkompeticijskog inhibitora za alkohol dehidrogenazu su etanol i metanol. Kod trovanjametanolom, alkohol dehidrogenaza ga pretvara u formaldehid koji je toksian za organizam i nemoe se dalje metabolizirati. Lijeenje trovanja metanolom mogue je uzimanjem etanola kaokompeticijskog inhibitora.

    Disocijacijska konstanta za inhibitor oznaena je jednadbom:

    Uz prisutnost kompeticijskog inhibitora, Vmax enzima se nee promijeniti, dok e Km rasti

    ukazujui na direktnu interakciju inhibitora i aktivnog mjesta enzima.

    11

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    13/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Slika 1.3.Lineweaver-Burkov prikaz kompeticijske i nekompeticijske inhibicije (slika preuzetasa http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/E/EnzymeKinetics.html i djelomino

    je obraena)

    Nekompeticijska inhibicija

    Nekompeticijski inhibitor vee se za ciljni enzim izvan aktivnog mjesta teprekomjerna koliina supstrata ga ne moe istisnuti. Takvo vezivanje dovodi dokonformacijskih promjena u enzimu to utjee na katalitiku sposobnost enzima. Supstrat semoe vezati na kompleks enzim-inhibitor, ali ne moe doi do stvaranja produkta. Ovaj tipinhibitora umanjuje enzimski "pool". Zbog vezivanja izvan aktivnog mjesta enzima,nekompeticijski inhibitori smanjuju Vmax reakcije dok se Km enzima ne mijenja. Primjer

    nekompeticijskog inhibitora je aspirin koji kovalentno acetilira serinske ostatke u aktivnommjestu enzima pri emu se trajno inaktiviraju ciklooksigenaze te se umanjuje stvaranjetromboksana i nakupljanje ugruaka.

    12

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    14/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    ZADACI:

    1. to su kofaktori?a) Anorganski ionib) Organske molekule

    c) Toni odgovori su a i bd) Nita od navedenog

    2. to su koenzimi?a) Anorganski ionib) Organske molekulec) Organske molekule koje sadre metaled) Toni odgovori b i c

    3. Kako se nazivaju koenzimi koji su vrsto ili kovalentno vezani za enzim?a) Holoenzimb) Prostetika skupinac) Apoenzimd) Nita od navedenog

    4. Kako se naziva katalitiki aktivni enzim na koji je vezan koenzim?a) Holoenzimb) Prostetika skupinac) Apoenzim

    d) Nita od navedenog

    5. Kako se naziva proteinski dio holoenzima?a) Koenzimb) Apoenzimc) Prostetika skupinad) Toni odgovori a i b

    6. Za nekompeticijske inhibitore vrijedi:

    a) Veu se u aktivno mjesto enzimab) Utjeu na vezivanje supstrata za enzimc) Utjeu na uinkovitost pretvorbe supstrata u produktd) Strukturno su jako slini supstratue) Ne utjee na Vmax

    13

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    15/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    7. Kompeticijski inhibitor:a) Strukturno nalikuje supstratub) Natjee se sa supstratom za vezivanje u aktivno mjesto enzimac) Djeluje smanjivanjem broja slobodnog enzimad) Poveanjem koncentracije supstrata poveava se brzina reakcijee) Svi odgovori su toni

    8. Koja od navedenih tvrdnji oznaava Michaelis-Menteovu kinetiku:a) Brzina enzima odreena je jednom polovinom maksimalne brzine kada je na svim

    (100%) enzimskim molekulama vezan supstratb) Brzina enzima je jedna polovina od maksimalne brzine kada je na 50% enzimskih

    molekula vezan supstratc) Enzim postie maksimalnu brzinu kada je na 50% enzimskih molekula vezan supstratd) Enzim postie maksimalnu brzinu kada su sve molekule supstrata u otopini vezane na

    enzime) Brzina reakcije ovisi o koncentraciji enzima

    9. Za enzim koji slijedi Michaelis-Mentenovu kinetiku izraunajte omjer [S] / KM potrebanda bi brzina reakcije iznosila:

    a) 0.10 Vm

    b) 0.25 Vm

    c) 0.50 Vm

    d) 0.99 Vm

    10. Skicirajte odgovarajue dijagrame za katalizu enzimom koji slijedi Michaelis-Mentenovukinetiku ako su vrijednosti ostalih varijabli u svakom pojedinanom sluaju konstantne.

    a) v0 u ovisnosti o [S]

    b) v0 u ovisnosti o [E0]

    c) [ES] u ovisnosti o t

    d) [S] u ovisnosti o t

    e) [P] u ovisnosti o t

    11. a) Izraunajte Ki kompetitivnog inhibitora na temelju sljedeih podataka:

    KM =6.710-4 mol dm-3

    Vm=300 mol dm-3min-1

    14

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    16/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    v0i=1., mol dm-3min-1

    [I]=10-5 mol dm-3 i

    [S]=2 10-5 mol dm-3

    b) Izraunajte postotak inhibicije pri ovim uvjetima.

    12. Enzimu iji KM iznosi 2 moldm-3 dodan je kompetitivni inhibitor ([I]= 20 mol dm-3, Ki

    = 7.5 mol dm-3) pri koncentraciji supstrata 4 mol dm-3. Koliko puta treba poveatikoncentraciju supstrata da bi se enzimska aktivnost vratila na prvotnu razinu.

    13. Glukokinaza kod osoba oboljelih od MODY (maturity-onset diabetes of the young) imamutaciju uslijed koje je leucin zamijenjem prolinom. Posljedica toga smanjenje KM za

    glukozu sa 6 mmol dm

    -3

    na 2,2 mmol dm

    -3

    . Vrijednost Vmax se takoer smanjila sa 93U/mg na 0,2 U/mg proteina. Koja od slijedeih tvrdnji najbolje usporeuje mutirani inormalni enzim?

    a) Mutirani enzim zahtjeva manju koncentraciju glukoze potrebnu za dostizanje Vmax.b) Mutirani enzim je bri od normalnog enzima pri koncentraciji glukoze

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    17/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S1 Enzimi i koenzimi radni list

    16

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    18/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Voditelj seminara:

    17

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    19/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S2 Metabolizam ugljikohidrata

    Ugljikohidrati, a osobito sama glukoza, ine centralnu toku metabolizma. Ne samoda su temeljni sastojci ivotinjskih i biljnih tkiva, ve se metabolizam glukoze smatra

    evolutivno najstarijim putem u ivom svijetu. Biljke ugljikohidrate, odnosno glukozu,dobivaju fotosintezom te ju pohranjuju u obliku kroba ili koriste za sintezu celuloze.ivotinje mogu sintetizirati ugljikohidrate iz aminokiselina, no veina ugljikohidrata uivotinja neophodno potjee od biljaka. Ugljikohidrati u organizmu slue kao energija(glukoza), strukturni elementi (celuloza i glikozaminoglikani izvastaninog matriksa) te kaomedijatori signalnih procesa (npr. Man-& je signal za ulazak u lizosom). eeri riboza ideoksiriboza strukturni su element pri izgradnji molekula RNA i DNA. Nadalje, ugljikohidratise veu za mnoge proteine i lipide (glikolipidi i glikoproteini) te tako imaju bitne uloge ufunkciji ovih molekula, recimo staninoj komunikaciji i interakcijama meu stanicama, ili

    odreuju neke druge karakteristike ovih molekula kao to su enzimska aktivnost i poluivot.Ugljikohidrate primarno karakterizira broj i vrsta monosaharidnih ostataka u strukturi natemelju ega se dijele na monosaharide, disaharide, oligosaharide i polisaharide.

    MonosaharidiMonosaharidi su najjednostavniji ugljikohidrati koji se ne mogu hidrolizirati u

    jednostavnije ugljikohidrate. Ovisno o tome posjeduju li aldehidnu ili keto skupinu, razlikujuse aldoze i ketoze, a na temelju broja ugljikovih atoma svrstavaju se u trioze (gliceraldehid idihidroksiaceton), tetroze, pentoze (riboza i deoksiriboza), heksoze (glukoza i fruktoza),

    heptoze ili ak nanoze (sijalinska kiselina). Ovi spojevi imaju asimetrine ugljikove atome tezbog toga postoji veliki broj izomera. Fizioloki znaajni monosaharidi su glukoza, galaktoza,fruktoza i manoza. Glukoza je najvaniji ugljikohidrat i pretea je u sintezi svih drugihugljikohidrata u tijelu. Derivati trioza, tetroza, pentoza i heptoza nastaju kao metabolikiprodukti u glikolizi i putu pentoza-fosfata, a pentoze su vani sastojci ne samo nukleotida vei nekih koenzima. Poremeaji u metabolizmu ovih molekula mogu dovesti do razliitihbolesti, npr. eerna bolest, nasljedna netolerancija fruktoze (nakupljanje fruktoze ihipoglikemija), nasljedne galaktozemije (nesposobnost metaboliziranja galaktoze sposljedinim razvojem one mrene katarakte).

    DisaharidiDisaharidi su izgraeni od dva monosaharidna ostatka povezana O-glikozidnom

    vezom. Fizioloki su najznaajniji: maltoza (glukozilglukoza), meuprodukt u razgradnjikroba, saharoza (glukozilfruktoza), vaan sastojak hrane koja sadri fruktozu te laktoza(galaktozilglukoza), sadrana u mlijeku. Nedostatak laktaze (alaktazija) ima za posljedicunetoleranciju laktoze to dovodi do diareje i nadimanja. Isti problem se javlja kod osoba kojeimaju rijedak genetiki nedostatak saharaze.

    18

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    20/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Oligosaharidi su kondenzacijski produkti triju do deset monosaharida vezani O-glikozidnomvezom. Veinom se ne razgrauju enzimima ovjeka. Kako monosaharidi posjedujuviestruke hidroksilne skupine, mogu je i veliki broj glikozidnih veza te iroki spektarrazliitih formi ugljikohidrata. Oligosaharidni lanci dodaju se u bloku na proteine u hrapavomendoplazmatskom retikulu, jedan po jedan na lipidna sidra u glatkom endoplazmatskomretikulumu, a zatim odgrauju ili nadograuju kako na lipidima tako i na proteinima uGolgijevom aparatu.

    PolisaharidiProdukti kondenzacije vie od deset monosaharidnih jedinica nazivaju se

    polisaharidima. Mogu biti linearni ili razgranati, a ponekad se razvrstavaju kao heksozani ilipentozani, ovisno o tipu monosaharida od kojih su izgraeni. krob u biljaka i glikogen uivotinja su priuvni polimeri glukoze. U itaricama, krumpiru, grahoricama i drugom povru

    prisutan je krob. On se sastoji od amiloze koja ima nerazgranatu helikalnu strukturu i odamilopektina kojeg ine razgranati lanci sastavljeni od 24-30 ostataka glukoze. Glukoznejedinice su unutar lanca povezane 14 glikozidnim vezama, a na mjestima grananja 16vezama. Glikogen je razgranatije strukture od amilopektina; 12-14 ostataka glukoze je 14glikozidnim vezama vezano u pojedinom lancu, a na mjestima grananja su vezani 16vezama. U hrani su, osim kroba, prisutni i brojni drugi polisaharidi koji se ne mogu seprobaviti enzimima ovjeka te su uglavnom ubrajaju u dijetalna vlakna. Meu njima jeceluloza (polimer glukoze vezane 14 glikozidnim vezama u duge ravne lance unakrsnouvrene vodikovim vezama) iz biljnih staninih stijenki i inulin (polimer fruktoze),priuvni ugljikohidrat u nekih biljaka, npr. gomolji dalija, artioka i maslaka.

    Sloeni eeriU strukturu sloenih eera ugraeni su i derivati monosaharida, poput aminoeera,

    uronskih kiselina i sijalinskih kiselina. Glikozaminoglikani i proteoglikani izgraujustrukturne elemente tkiva, npr. hijaluronska kiselina, heparin i hondroitin-sulfat i ineizvanstanini matriks.

    U ovom seminaru e se razmatrati bolesti povezane s metabolizmom ugljikohidrata.

    19

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    21/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S2-1: eerna bolest

    Diabetes mellitus ili eerna bolest je metaboliki poremeaj karakteriziranpoveanom koncentracijom glukoze u krvi. Javlja se ili uslijed nedostatka inzulina kojegguteraa potpuno ili djelomino prestane proizvoditi ili zbog rezistencije inzulinskihreceptora na proizvedeni inzulin. Danas je ova bolest iroko rasprostranjena, a svakako jojpridonose pretilost, loa ("brza") prehrana, izostanak fizike aktivnosti, obiteljska sklonost,stres i dr.

    Zadatak: Prouite biokemijsku podlogu eerne bolesti i u obliku kratke .ppt prezentacijeprikaite naueno tako da obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na postavljena pitanja.Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Objasnite put ulaska glukoze u stanicu.

    2. Opiite genetiku podlogu eerne bolesti.3. to su ketonska tijela i kako nastaju?4. Kolika je normalna vrijednost glukoze u krvi te kada se smatra da je osoba oboljela od

    eerne bolesti?5. Koja se terapija danas primjenjuje u kontroliranju ove bolesti?6. Koji laboratorijski testovi procjenjuje teinu bolesti i pacijentovo pridravanje

    terapije?

    Problem S2-2: Galaktozemija

    Galaktozemija je bolest koju karakterizira nemogunost metaboliziranja galaktoze, amoe biti posljedica nedostatka enzima galaktokinaze, uridil-transferaze ili 4-epimeraze.Uridil-transferaza metabolizira galaktozu te nastaje galaktitol koji se nakuplja u onim leamate ima za posljedicu onu mrenu - kataraktu. No, ope stanje moe biti i puno ozbiljnije ako jeu pitanju nedostatak uridil-transferaze to moe dovesti do zatajenja jetre i oteenja mozga.Kako bi se simptomi bolesti drali pod kontrolom, primjenjuje se prehrana bez galaktoze. I utim uvjetima je mogu normalan rast i razvoj oboljele djece jer je epimeraza prisutna udovoljnim koliinama te se kod oboljelih jo uvijek iz glukoze moe stvarati UDP-galaktoza.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu galaktozemije i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Zbog pogreke u kojem metabolikom putu glukoze dolazi do pojave ove bolesti?2. Koja je uloga enzima epimeraze?3. to je to UDP-galaktoza te koja je njena uloga?4. Kako se lijei ova bolest?

    5. Sastavite jelovnik za jedan dan za dijete koje jo raste.

    20

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    22/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S2-3: Bolesti pohrane glikogena

    Bolesti pohrane glikogena ili glikogenoze su grupa nasljednih poremeaja koji nastajuuslijed nedostatka jednog ili vie enzima neophodnih za pretvaranje eera u glikogen iliglikogena u glukozu. Ove bolesti su karakterizirane nakupljanjem nenormalnih oblika ili

    koliina glikogena u tkivima, prvenstveno u jetri.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu bolesti pohrane glikogena i u obliku kratke.ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Zato, gdje i kako dolazi do nastanka glikogena?2. Mogu li se ove bolesti lijeiti? Kako?3. Kakva je genska podloga ovih bolesti?4. Koja je najpoznatija glikogenoza i uslijed ega ona nastaje?

    5. Imaju li ovi pacijenti neke neuroloke potekoe i zato?

    Problem S2-4: Netolerancija laktoze

    Netolerancija laktoze je poremeaj u metabolizmu laktoze, a javlja se zbog nedostatkaenzima laktaze u probavnom sustavu. Bolest karakteriziraju razliiti abdominalni simptomi,poput boli u trbuhu, nadimanja i dijareje.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu netolerancije laktoze i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. to se tono dogaa u probavnom sustavu uslijed nedostatka laktaze?2. Pored laktoze treba uvijek ispitati fruktozu i sorbitol ija je netolerancija sve vie

    prisutna. Kakav je metabolizam jednog, a kakav drugog eera? Jesu li ovisni oinzulinu?

    3. Koje mlijene proizvode je potrebno izbaciti iz prehrane ovih pacijenata, a koji semogu zadrati?

    4. Jeli u ivotinja uobiajen nedostatak ovog enzima?

    Problem S2-5: Deficit glukoza-6-fosfat dehidrogenaze

    Nasljedni nedostatak glukoza-6-fosfat-dehidrogenaze javlja se u populacijamamediteranskog i afro-karipskog podrijetla. Glukoza-6-fosfat dehidrogenaza je enzim putapentoza fosfata koji je posebno vaan u metabolizmu crvenih krvnih stanica. Nedostatakovog enzima ima za posljedicu hemolizu, odnosno hemolitiku anemiju. Do hemolitike

    anemije moe doi kada su predisponirane osobe izloene stresu, nakon infekcije, zatimnakon uzimanja odreenih lijekova te nakon konzumacije boba (Vicia fava).

    21

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    23/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu deficita glukoza-6-fosfat dehidrogenaze i uobliku kratke .ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovoritena postavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Put pentoza fosfata alternativni je put metaboliziranja glukoze kojim ne nastaje ATP.Koja je uloga te to su produkti tog puta?

    2. Koja je uloga glukoza-6-fosfat dehidrogenaze u ovom putu?3. Zato je ovaj put posebno vaan u eritrocitima?4. Objasnite gensku podlogu nedostatka ovog enzima te objasnite u kakvoj je vezi s

    malarijom.5. Zato pacijenti koji boluju od ove bolesti imaju probavnih smetnji nakon uzimanja

    hrane u kojoj ima grahorica?

    Problem S2-6: Mukopolisaharidoze

    Mukopolisaharidoze predstavljaju grupu metabolikih bolesti koje nastaju ili zbogpotpunog nedostatka nekih od 11 lizosomskih enzima (nonsense mutacije) potrebnih zarazgradnju glikozaminoglikana ili zbog nedjelotvornosti enzima (missense mutacije).Tijekom vremena glikozaminoglikani se nakupljaju u stanicama i vezivnim tkivima teizazivaju njihovo trajno progresivno oteenje.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu nedostatka glukoza-6-fosfat dehidrogenaze iu obliku kratke .ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovoritena postavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Koja je uloga mukopolisaharida u organizmu?2. Koji su simptomi ovih bolesti?3. Objasnite gensku podlogu ovih bolesti.4. Na koji nain se dijagnosticiraju ove bolesti i zato?

    5. Koliko su este ove bolesti u populaciji? Zato?

    Literatura:1. J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer: Biochemistry, 6th Ed., W.H. Freeman and

    Company, New York, 2006.2. R. K. Murray, D. A. Bender, K. M. Botham, P. J. Kennelly, V. W. Rodwell, P. A. Weil:

    Harperova ilustrirana biokemija, 28. izdanje, Medicinska naklada, Zagreb, 2011.

    Seminar pripremila: Dr.sc. Barbara Viljeti, prof.biol.kem., via asistentica

    22

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    24/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S2 Metabolizam ugljikohidrata - radni list

    23

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    25/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Voditelj seminara:

    24

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    26/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S3 Metabolizam masti

    Pojam lipidi openito opisuje molekule koje su relativno netopljive u vodi i mogu seekstrahirati s nepolarnim otapalima. Sloeni lipidi ovjeka mogu biti nepolarni lipidi, kao tosu triacilgliceroli i esteri kolesterola, i polarni lipidi, koji su amfipatini to znai da sadre ihidrofilni i hidrofobni dio molekule. U polarnim lipidima hidrofobni i hodrofilni dio molekulepovezani su preko glicerola u glicerofosfolipidima, a preko sfingomijelina uglikosfingolipidima. Obzirom da su lipidi netopljivi u vodi, problem njihovog prijenosa uvodenoj krvnoj plazmi rijeen je udruivanjem nepolarnih lipida (triacilglicerola i esterakolesterola) s amfipatskim lipidima (fosfolipidima i kolesterolom) i proteinima stvarajuiliproteine koji se mijeaju s vodom.

    Polarni lipidi fosfolipidi

    Prepoznavanje meu stanicama, fagocitoza, kontaktna inhibicija, pa i odbacivanjetransplantirnih tkiva i organa su dogaaji koji ukljuuju visokospecifina mjestaprepoznavanja na povrini stanine membrane koja u sebi sadre polarne lipidne molekule.Iako su prisutni u tjelesnim tekuinama, plazmi i ui, fosfolipidi se u najviimkoncentracijama nalaze u staninim membranama, kao strukturne i funkcionalne molekule.Razliiti sfingolipidi skladine su molekule koje se akumuliraju u jetri, slezeni, bubrezima, ili

    u ivanom tkivu kao posljedica razliitih genetikih bolesti koje nazivao sfingolipidozama.Tako je na primjer oko polovinu mase membrane jetrenih stanica ine razliitiglicerosfingolipidi. Fosfolipidi takoer aktiviraju i neke enzime, poput npr. -hidroksibutiratdehidrogenaze, enzima vezanog za unutranju mitohondrijsku membranu

    Kolesterol

    Kolesterol je ovjeka izuzetno znaajan lipid. U ljudskom organizmu sintetizira se denovo iz acetil-CoA i pretea je drugih tjelesnih steroida; ukljuujui kortikosteroide, spolne

    hormone, une kiseline i vitamin D. Nalazi se u tkivima i plazmi u obliku slobodnogkolesterola, a skladiti se u obliku estera kolesterola i dugolananih masnih kiselina. Kaoamfipatska molekula, bitan je strukturni dio staninih membrana. Prenosi se plazmompomou lipoproteina. Lipoproteini male gustoe (LDL) prenose i omoguavaju unoskolesterola i estera kolesterola u tkiva. Lipoproteini velike gustoe (HDL) prenose kolesterolu jetru koja ga zatim metabolizira do unih kiselina i na taj nain ga uklanja iz organizma.Zbog prehrane bogate kolesterolom unosimo bitno vie kolesterola od stvarnih dnevnihpotreba, tako da kolesterol sudjeluje i u patolokim procesima te je prepoznat kao jedan odimbenika nastanka ateroskleroze, koja moe biti uzrokom cerebrovaskularne, koronarne i

    periferne bolesti krvnih ila.

    25

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    27/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Ekosanoidi

    Eikosanoidi su izuzetno znaajni parakrini hormoni u koje ubrajamo prostacikline,prostaglandine, tromboksane i derivate hidroperoksi-masnih kiselina (leukotriene, lipoksine ihidroksi-masne kiseline). Ovi hormoni tkiva sudjeluju u mnogim staninim funkcijama i

    regulacijskim procesima u organizmu. Prostaciklini i tromboksani imaju potpuno oprenofizioloko djelovanje u organizmu. Tako prostaciklini, koji nastaju u stjenkama arterija,usporavaju ili u potpunosti inhibiraju stvaranje krvnih ploica. Nadalje, eikosanoidi oputajustijenke arterija i na taj nain sniavaju krvni tlak. Suprotno tome, tromboksani iz krvnihploica steu stjenke arterija i tako djeluju na povienje krvnog tlaka. Ravnotea izmeuprostaklicina i tromboksana, kao i njihovih aktivnosti, izuzetno je vana za odravanjenormalne funkcije krvnih ila. Meutim, postoje i odreena razliita djelovanja pojedinihhormona unutar vlastitih skupina. Do danas je poznato oko 30 razliitih vrsta prostaglandinapodijeljenih u tri serije, ovisno o masnoj kiselini iz koje su nastali. Izuzetno snana djelovanja

    prostaglandina su ona iz serije 1 i 2. Prostaglandini serije 1 nazvani su zatitnicima ilidobrim eikozanoidima. Oni spreavaju nakupljanje (agregaciju krvnih ploica, snizujukrvni tlak, spreavaju razvoj osteoartritisa, smanjuju bol i upalne procese, poboljavajuizluivanje natrija putem bubrega i poveavaju otpornost organizma protiv bolesti. Takoer,smanjuju izluivanje arahidonske masne kiseline uskladitene u staninoj membrani te takospreavaju njenu pretvorbu u prostaglandine serije 2, nazvane tetnim eikosanonidima.

    U ovom seminaru e se razmatrati poremeaji u metabolizmu kolesterola, fosfolipida,sfingolipida i eikosanoida.

    26

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    28/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S3-1: Sindrom respiratornog distresa (RDS)Sindrom respiratornog distresa se naziva jo i bolest hijalinih membrana ili

    hiposurfaktoza. Posljedica je nedovoljno razvijene funkcije plua u prijevremeno roenedjece. Nezrela plua nisu u mogunosti odrati tlak u funkcionalno najvanijem dijelu plua alveolama, jer ne lue pluni surfaktant. Pluni surfaktant nastaje kao produkt metabolizmapneumocita tipa II, koji ga zatim lue u izvanstanini prostor. Pluni surfaktant poveavastabilnost zrano-tekuinske granice na unutranjoj povrini alveola, smanjuje povrinskunapetost u alveolama te pomae da one ostanu otvorene na kraju izdaha, doprinoseiravnomjernoj raspodjeli zraka u pluima i titei plua od potpunoga kolapsa ili dolazeeatelektaze tijekom izdaha. Nedostatak surfaktanta u alveolama uzrokuje veliku povrinskunapetost na kraju izdaha, nestabilnost alveola, gubitak volumena i nastanak atelektaze(bezrani dio veeg ili manjeg dijela plua).

    Zadatak: Prouite biokemijsku podlogu sindroma respiratornog distera i u obliku kratke .ppt

    prezentacije prikaite naueno tako da obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite napostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Opiite sastav plunog surfaktanta2. Kako se sintetiziraju fosfolipidi u pluima (pneumociti tipa II)?3. Koja je razlika u sastavu plunog surfaktanta prijevremno roene i na vrijeme roene

    djece?4. Zrelost fetalnih plua moe se odrediti mjerenjem omjera lecitin:sfingomijelin (L/S) u

    amnijskoj tekuini. Koliki je L/S u fetusa neposredno prije roenja? Pri kojim L/S

    omjerima postoji rizik razvoja RDS?5. S obzirom na pouzdanost metode odreivanja omjera L/S, koji se jo biokemijskipokazatelji koriste za odreivanje rizika nastanka RDS u klinikoj praksi?

    Problem S3-2: Hiperlipidemije

    Hiperlipidemije su bolesti koje nastaju kao posljedica promjena u sintezi ili uklanjanjulipoproteina iz krvotoka. Ovi poremeaji mogu se uoiti mjerenjem triacilglicerola ikolesterola u plazmi. U ovisnosti o tome koncentracije koje vrste lipoproteina su poveane

    primarne hiperlipidemije dijelimo na: a) poligenska hiperkolesterolemija; b) kombiniranahiperlipidemija, c) obiteljska hiperkolesterolemija; d) obiteljska greka na apoB100; e) tip IIIhiperlipidemija; f) Sporadina hipertrigliceridemija; g) obiteljska hipertrigliceridemija; f)obiteljska greka lipoprotein lipaze ili apoCII.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu hiperlipidemija i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Za koji tip hiperlipidemije je karakteristino nakupljanje hilomikrona. Ima li ovabolest gensku podlogu?

    27

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    29/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    2. Mutacije u apoE dovesti e do razvoja kojeg tipa hiperlipidemije? Metabolizam kojihlipida e biti promijenjen?

    3. Kojim metodama moemo odrediti mutaciju u apoE?

    Problem S3-3: Sfingolipidoze

    Sfingolipidoze su grupa bolesti karakteriziranih poremeajima u metabolizmu lipida,uslijed pogreki u lizosomalnim enzimima. U oboljelih od sfingolipidoza brzina sintezesfingolipida je normalna, no nerazgraeni produkti nakupljaju se u lizosomima. U veinisluajeva teina klinike slike pojedine sfingolipidoze ovisi o tome koje je tkivo najviezahvaeno. Ovi metaboliki poremeaji zahvaaju prvenstveno mozak i ivano tkivo.Letalne su i oboljeli umiru tijekom prvih nekoliko godina od roenja. Budui je nedostakenzima prisutan u svim stanicama, lako je odrediti nedostatak enzima iz bioptata koe tj. iz

    fibroblasta. Za veinu ovih bolesti nije razvijen lijek, no Gaucherova bolest danas se uspjenolijei.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu Gaucherove bolesti i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    4. Opiite gensku podlogu Gaucherove bolesti.5. Gaucherova bolest posljedica je poremeaja u kojem biokemijskom putu? Opiite put i

    naznaite gdje je dolo do greke?

    6. Kako se dijagnosticira i lijei Gaucherova bolest? Opiite metodu.

    Problem S3-4: Upalne bolesti i metabolizam prostaglandina i tromboksana

    Mnoge studije pokazuju, da mijenjajui koliinu i vrstu masnih kiselina u prehrani,moemo utjecati na stvaranje razliitih vrsta eikosanoida. Omega-3 i omega-6 masne kiselinesu polazne supstancije za sintezu eikosanoida u organizmu (prostaglandina, prostaciklina,tromboksana i leukotriena).

    Zadatak: Prouite biokemijsku podlogu biosinteze eikosanoida i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Koja je polazna molekula u humanom organizmu za sintezu serija 1-3 prostaglandina?O kojim se omega-masnim kiselinama radi?

    2. Opiite mehanizam djelovanja acetil-salicilne kiseline na metabolizam prostagandina i

    tromboksana.

    28

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    30/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S3-5: Hipolipoproteinemije

    Hipolipoproteinemije su skupina bolesti kod kojih su naene niske koncentracijelipoproteina u plazmi. Dijele se na primarne i sekundarne. U hipolipoproteinemijama nalazese smanjene koncentracije svih ili pojedinih lipidnih komponenti. Primarne

    hipolipoproteinemije su rijetke nasljedne bolesti kod kojih je poremeena sintezaapolipoproteina, to za posljedicu ima niske vrijednosti serumskog kolesterola. Sekundarnehiperlipoproteinemije javljaju se kao posljedica lijeenja razliitih bolesti. Do danas suopisana tri oblika nasljednih oblika hipolipoproteinemija: nedostatk alfalipoproteina(Tangierova bolest), abetalipoproteinemija i hipobetalipoproteinemija.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu primarnih hipolipoproteinemija i u oblikukratke .ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite napostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog

    izlaganja.

    1. Opiite gensku podlogu Tangierove bolesti. Koncentracije kojih lipida e biti sniene uoboljelih od ove bolesti? Zato?

    2. Nedostatak kojih transportnih estica karakteristian je za abetlipoproteinemiju.3. U kojim organima e se mijenjati metabolizam u pacijenata oboljelih od

    abetalipoproteinemije?4. Koje su posljedice nedostatka enzima lecitin-kolesterol aciltransferaze?

    Problem S3-6: Hiperkolesterolemija

    Hiperkolesterolemija je jedan od rizinih imbenika u razvoju kardiovaskularnihbolesti. Ukupan kolesterol u krvi nije toliko znaajan u odreivanju rizika kao to jeraspodjela kolesterola u HDL i LDL. Koncentracija kolesterola u krvi moe se snizitismanjenim unosom hrane bogate kolesterolom i lijekovima koji reguliraju de novo biosintezukolesterola tako da inhibiraju kljuni enzim u sintezi, HMG-CoA reduktazu.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu obiteljske hiperkolesterolemije i u obliku

    kratke .ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite napostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    Stanice ovjeka s obiteljskom hiperkolesterolemijom (OHK) i stanice zdravog ovjekainkubirane su s LDL esticama koje sadre radioaktivno obiljeeni kolesterol. Nakoninkubacije medij je uklonjen i mjerena je radioaktivnost stanica koje su prethodno dobrooprane i lizirane kako bi se izmjerila koncentracija kolesterola. Rezultati su prikazani utablici:

    29

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    31/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Stanice Radioaktivnost stanica Konc. kolesterola

    (opm/mg stanica) u stanicama

    Zdravog ovjeka

    Oboljelog od OHK

    3000

    3000

    Nizak

    Visok

    *opm otkucaja po minuti

    1. Koja mutacija u genu za LDL receptor protein moe utjecati na ovakav rezultat?2. U lijeenju hiperkolesterolemije u veine oboljelih uinkovita je primjena smola koje

    se veu na une soli i inhibitora HMG-CoA reduktaze. Zato ova terapija je bitnomanje uinkovita u oboljelih od obiteljske hiperkolesterolemije?

    Literatura:

    1. R. K. Murray, D. A. Bender, K. M. Botham, P. J. Kennelly, V. W. Rodwell, P. A. Weil:Harperova ilustrirana biokemija, 28. Izd., Medicinska naklada, Zagreb, 2011.

    2. T.M. Devlin: Textbook of biochemistry with clinical correlations, 5th Ed, Wiley-Liss, NewYork, 2002.

    3. M. Lieberman, A.D. Marks, C.M. Smith: Marks' basic medical biochemistry: A clinical

    approach, 2008.4. J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer: Biochemistry, 6th Ed., W.H. Freeman and

    Company, New York, 2006.

    Seminar pripremila: Prof.dr.sc. Ljubica Glava-Obrovac, dipl.in.

    30

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    32/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S3 Metabolizam masti radni list

    31

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    33/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Voditelj seminara:

    32

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    34/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S4 Metabolizam proteina i aminokiselina

    Proteini su najraznovrsnije makromolekule u ivom svijetu koje imaju kljune

    funkcije u gotovo svim biolokim procesima. Takve funkcije su kataliza, transport i pohranamolekula, pruanje mehanike potpore i imunoloke zatite, prijenos ivanih impulsa tekontrola rasta i razmnoavanja. Meutim, kljuna je uloga proteina da djeluju kao enzimi kojikataliziraju gotovo sve kemijske reakcije u biolokim sustavima. Na taj nain proteiniupravljaju gotovo svim aktivnostima stanice, odnosno odreuju tijek kemijskih pretvorbi ustanici.

    Stanica kontinuirano sintetizira proteine iz aminokiselina i razgrauje ih doaminokiselina, a poluivot pojedinih proteina je bitno razliit i kree se od nekoliko minuta donekoliko tjedana ili vie. Taj proces stalne sinteze i razgradnje proteina ima nekoliko funkcija:pohrana nutrijenata u obliku proteina, razgradnja proteina u skladu s metabolikim potrebama,eliminacija abnormalnih proteina ije bi nakupljanje otetilo stanicu te omoguavanjeregulacije staninog metabolizma eliminacijom vika enzima i regulatornih proteina. Zbogtoga je kontrola razgradnje proteina jednako znaajna kao i kontrola njihove sinteze.

    Probava proteina unesenih hranom poinje u stomaku djelovanjem proteolitikihenzima, a nastavlja se u lumenu i stanicama crijevnog epitela gdje skupina specifinih enzimarazgrauju proteine na aminokiseline te di- i tripeptide koji bivaju otputeni u krvotok (Slika4.1.).

    Slika 4.1. Razgradnja i absorpcija proteina

    Aminokiseline su osnovne strukturne jedinice proteina. Proteini su polimeri

    sastavljeni od dvadeset razliitih aminokiselina. Neke od njih ovjek moe sam sintetizirati, aneke mora unositi hranom, jer ih organizam ne moe sintetizirati. Stoga ih moemo podijelitina nutricijski esencijalne i nutricijski neesencijalne (Tablica 4.1).

    33

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    35/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Tablica 4. 1. Aminokiseline potrebne ljudskom organizmu

    Nutricijski esencijalne Nutricijski neesencijalne

    arginin1, histidin, izoleucin, leucin,

    lizin, metionin, fenilalanin, treonin,

    triptofan, valin

    alanin, asparagin, aspartat, cistein,

    glutamat, glutamin, glicin,

    hidroksiprolin2, hidroksilizin

    2, prolin,

    serin, tirozin1Nutricijski semiesencijalan. Sintetiziran u omjerima nedovoljnim da bi podrali djeiji rast.2Nisu neophodne za sintezu proteina, a stvaraju se tijekom posttranslacijskog stvaranja kolagena.

    Svaka se aminokiselina sastoji od ugljikovog atoma (-ugljik) povezanog skarboksilnom skupinom (COOH), amino-skupinom (NH2), vodikovim atomom i bonim

    ogrankom (R). Identitet aminokiseline ovisi o kemijskoj prirodi njenog bonog ogranka.Vezanjem -NH2 i -COOH skupine susjednih aminokiselina peptidnom vezom stvara selinearna aminokiselinska sekvenca poznata kao primarna struktura proteina. Bioloka funkcijaproteina kao npr. enzima, hormona, transportera ili strukturne komponente, ovisi o njegovojtrodimenzionalnoj strukturi. Osim to su izvor gradivnih jedinica u sintezi proteinaaminokiseline imaju i druge uloge. Pretee su u biosintezi mnogih fizioloki aktivnih spojeva.Reakcijom dekarboksilacije koju kataliziraju dekarboksilaze s piridoksal-fosfatom (PLP) kaokoenzimom, iz razliitih aminokiselina nastaju odgovarajui fizioloki aktivni amini (biogeniamini) kao to su:histamin, triptamin, serotonin, dopamin, noradrenalin i sl. Katabolizamaminokiselina je puno kompleksniji od katabolizma glukoze i masnih kiselina. Razlog za to je

    postojanje najmanje dvadeset aminokiselina iji metabolizam treba imati na umu te injenicada se duik iz aminokiselina metabolizira drugaijim putem od ugljika i vodika.

    Razgradnja aminokiselina podrazumijeva odgradnju amino-skupine reakcijamatransaminacije i oksidacijske deaminacije te razgradnju ugljikovodinog lanca. Djelovanjemenzima aminotransferaza uz koenzim piridoksal-fosfat u procesima transaminacije prenosise NH2-skupina na ketokiselinu i pri tome aminokiselina, davatelj NH2-skupine, prelazi uodgovarajuu ketokiselinu, a iz ketokiseline koja je primila NH2-skupinu nastajeaminokiselina. Amino skupina se s veine aminokiselina usmjerava u glutamat. Najeeketokiseline u trasaminaciji su -ketoglutarat i oksaloacetat (meuprodukti ciklusa limunskekiseline). Transaminacija je reverzibilni proces i ini vezu izmeu matabolizma proteina,odnosno aminokiselina, i metabolizma ugljikohidrata i lipida. U mitohondriju seoksidativnom deaminacijom glutamat regenerira iz -ketoglutarata uz katalitiko djelovanje

    enzima glutamat-dehidrogenaze (GLD) i koenzim NAD+ ili NADP+ kao akceptor vodika.Oksidativna deaminacija glutaminske kiseline vana je u matabolizmu aminokiselina, jertransaminacijom raznih aminokiselina iz -ketoglutarne nastaje glutaminska kiselina, koja sepotom ponovno deaminira u -ketoglutarnu kiselinu, potrebnu u procesima transaminacije. Nataj nain osloboeni amonijak ulazi u ciklus ureje kojim nastaje ureja koja se potom

    mokraom izluuje iz organizma (Slika 4.2.).

    34

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    36/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    -aminokiselina -ketokiselina

    TRANSAMINACIJA

    -ketoglutarat

    OKSIDATIVNADEAMINACIJA

    L-glutamat

    CO2NH3

    CIKLUS UREE

    urea

    Slika 4.2. Ukupan tok duika u katabolizmu aminokiselina

    Dio NH4+ koji nastaje razgradnjom aminokiselina troi se za biosintezu glutamina i

    drugih duinih spojeva. Reakcija stvaranja glutamina je katalizirana mitohondrijskomglutamin-sintazom koja vee amonijak u glutamin uz hidrolizu ATP-a u ADP i Pi, topogoduje sintezi glutamina. Zato je jedna od uloga glutamina izdvajanje amonijaka uneotrovni oblik.

    Ugljikovi atomi razgraenih aminokiselina prevode se u piruvat, acetil-CoA,acetoacetat ili u meuprodukte ciklusa limunske kiseline. Aminokiseline koje se razgrauju

    do piruvata, -ketoglutarata, sukcinil-CoA, fumarata ili oksaloacetata pretee su glukoze inazivamo ih glukogenim aminokiselinama. Ketogenim aminokiselinama nazivamo one kojese razgrauju do acetil-CoA ili acetoacetata te mogu biti prevedene u masne kiseline iketonska tijela (Slika 4.3.).

    35

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    37/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Slika 4.3. Amfiboliki meuprodukti razgradnje ugljikova kostura aminokiselina.

    Problem S4-1: Fenilketonurija (PKU)

    Fenilketonurija je uroena pogreka metabolizma fenilalanina. To je autosomnorecesivni genski poremeaj koji rezultira manjkom ili nedostatkom enzima fenilalaninhidroksilaze. Ovaj enzim je nuan za pretvorbu fenilalanina u tirozin. Kada u tijelu nemaenzima dolazi do nakupljanja fenilalanina. To dovodi do hiperfenilalaninemije to uzrokujeireverzibilno oteenje mozga. Posljedice su teka mentalna retardacija i neurolokiporemeaji.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu fenilketonurije i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno tako da obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite napostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Objasnite kako se nasljeuje ova bolest s obzirom da je to autosomno recesivni genskiporemeaj?

    2. Koji metaboliki putovi se aktiviraju i koji metaboliti nastaju?3. Kakva je klinika slika oboljelih i kakve su prognoze?

    4. Objasniti na koji nain i u kojoj ivotnoj dobi se moe dijagnosticirati ova bolest?

    36

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    38/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S4-2: Bolest s mirisom na javorov sirup (engl. Maple syrup urine disease,MSUD)

    Kod acidurije aminokiselina razgranatih lanaca (sinonimi leucinoza i bolest s mirisomna javorov sirup) javlja se neugodan miris urina koji podsjea na javorov sirup ili spreni

    eer. Radi se o uroenoj pogreci metabolizma koja pogaa razgradnju valina, leucina iizoleucina zbog ega u plazmi i urinu nalazimo poveanu koncentraciju ovih aminokiselina.Rana dijagnoza, posebice prije prvog tjedna ivota, zahtjeva analizu enzima. Brza zamjenaproteina iz hrane s mjeavinom aminokiselina koja ne sadri leucin, izoleucin i valinsprjeava oteenja mozga i ranu smrt.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu bolesti s mirisom na javorov sirup i u oblikukratke .ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite napostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Opiite biokemijski put razgradnje spomenutih aminokiselina i objasnite o kakvom seporemeaju radi?

    2. O mutaciji u kojem kompleksu je ovdje rije?3. Osim poveane koncentracije valina, leucina i izoleucina u plazmi i urinu poveana je

    i koncentracija jo nekih spojeva. Kojih i zato?4. Kakvi su simptomi ove bolesti?

    Problem S4-3: Homocistinurija

    Homocistinurija je rijedak nasljedni metaboliki poremeaji koji uzrokuje nedostatakjednog od enzima koji sudjeluju u metabolizmu aminokiseline metionina. Ovaj poremeajukljuuje manjkavu pretvorbu homocisteina u cistationin u reakciji koju katalizira enzimcistationin -sintaza. Simptomi ove bolesti pojavljuju se ve u ranom djetinjstvu, a ukonanici rezultiraju razvojem osteoporoze i mentalne retardacije.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu homocistinurije i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na postavljena

    pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Kako se nasljeuje homocistinurija i kolika je njena uestalost?2. Opiite biokemijsku podlogu homocistinurije.3. Kakva je klinika slika oboljelih od ove bolesti?4. Kako se dijagnosticira i lijei homocistinurija?

    37

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    39/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S4-4: Tirozinemije

    Pod tirozinemijama odnosno metabolikim bolestima povezanim s razgradnjomaminokiseline tirozina podrazumijevaju se tirozinemija tipa I (tirozinoza), tirozinemija tipa II(Richner-Hanhartov sindrom) i neonatalna tirozinemija. Bolesti se razvijaju zbog poremeaja

    ili smanjene aktivnosti pojedinih enzima koji sudjeluju u razgradnji tirozina.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu tirozinemija i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na u ovom zadatkupostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Opiite metaboliki put razgradnje tirozina. O poremeaju kojih enzima je rijekodpojedinih vrsta tirozinemija?

    2. Kakva je klinika slika oboljelih od ovih bolesti?3. U kojoj ivotnoj dobi se manifestira bolest i kakve su prognoze?

    Problem S4-5: Alkaptonurija

    Alkaptonurija je rijedak nasljedni metaboliki poremeaj koji nastaje zbog nedostatkahomogentizat-oksidaze uslijed ega se mokraom izluuju velike koliine homogentizinskekiseline. U kasnijoj fazi bolesti dolazi do artritisa i ohronoza zbog oksidacije homogentizata ubenzokinonacetat koji se polimerizira i vee za vezivno tkivo.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu alkaptonurije i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na u ovom zadatkupostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Ova bolest nastaje kao rezultat poremeaja u metabolizmu tirozina. O kakvoj semetabolikoj pogreci radi? Prikaite to reakcijom.

    2. Kako se nasljeuje alkaptonurija?

    3. to predstavlja ohronoza i kako se ova bolest manifestira?

    Problem S4-6: Metilmalonska acidurija

    Metilmalonska acuidurija je skupina autosomno recesivnih nasljednih metabolikihporemeaja za koje je svojstveno nakupljanje metilmalonil-CoA i njegovog neposrednogmetabolikog prethodnika propionil-CoA koji inhibitorno djeluju na kljune metabolikeputove. Uzrok nakupljanja ovih metabolita je smanjena aktivnost enzima metilmalonil-CoA-mutaze.

    38

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    40/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu metilmalonske acidurije i u obliku kratke.ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na u ovomzadatku postavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prijesamog izlaganja.

    1. Koji su mogui uzroci smanjene aktivnosti enzima metilmalonil-CoA-mutaze?2. Prikaite reakciju koju katalizira metilmalonil-CoA-mutaza.3. Koji su simptomi izraeni kod ove bolesti?

    Literatura:

    1. trausova Medicinska biokemija, D. voriec i I. epelak (urednice), Medicinskanaklada, Zagreb, 2009.

    2. Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer: Biochemistry, 6th edition, W.H.

    Freeman and Company, New York, 2007.3. Harperova ilustrirana biokemija, R. K. Murray, D. A. Bender, K. M. Botham, P. J.

    Kennelly, V. W. Rodwell, P. A. Weil. J. Lovri i J. Serti (urednice), 28. izdanje,Medicinska naklada, Zagreb, 2011.

    Seminar pripremila:Dr.sc. Snjeana Dijan, dipl.in., via asistentica

    39

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    41/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S4 Metabolizam proteina i aminokiselina- radni list

    40

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    42/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Voditelj seminara:

    41

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    43/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S5 Proteini plazme i imunoglobulini

    Proteini su graevni materijal ljudskog tijela. Vrlo su razliiti i specifini za pojedinatkiva i organe. Sastavljeni su od aminokiselina meusobno povezanih peptidnim vezama.

    Prema sastavu, proteini se dijele na jednostavne i sloene proteine ili proteide. Jednostavni suproteini izgraeni samo od aminokiselina, dok proteidi ili konjugirani proteini sadravaju,osim svoje proteinske strukture, i tzv. neproteinsku ili prostetinu skupinu. Prema prostetinojskupini konjugirani su proteini svrstani u nekoliko vrsta: metaloproteini, lipoproteini,glikoproteini, mukoproteini i fosfoproteini. Pojam apoprotein oznauje konjugirani proteinbez prostetine skupine.

    Slijed aminokiselina karakteristian je za svaki protein. Razlikuje se nekoliko razinaproteinske strukture: primarna, sekundarna, tercijarna i kvartarna. Primarna strukturaoznauje slijed aminokiselina, sekundarna struktura oznauje pravilno pojavljivanje

    ponavljanoga prostornog rasporeda primarne strukture u jednoj dimenziji (-uzvojnica, -nabrana ploa), a tercijarna struktura podrazumijeva unutarmolekularno slaganjepolipeptidnog lanca u kompaktnu trodimenzionalnu strukturu specifinog oblika.Kvartarnom

    strukturom oznauje se agregacija vie peptidnih lanaca u molekulu proteina. Proteinskustrukturu odravaju razliite vrste kovalentnih i nekovalentnih interakcija izmeu kemijskihskupina kao to su vodikove veze, ionske, elektrostatike, dipolne, hidrofobne interakcije tedisulfidne veze.

    Nabiranjem i uvijanjem lanaca nastaju razni oblici proteina: nitasti ili fibrilarni,globularni i eliptini. Fibrilarnu strukturu u kojoj su -uzvojnice meusobno isprepletenepoput konopca posjeduju netopljivi skleroproteini. U skleroproteine se ubrajaju keratin izkose i noktiju, kolagen vezivnog tkiva, elastin iz tetiva, miozin iz miia i fibrinogen iz krvi.U globularnim proteinima proteinski je lanac ponajprije vezan disulfidnim vezama i naodreeni nain zavinut. Takvi su npr. hemoglobin, mioglobin i lizozim.

    Kljuna odrednica bioloke funkcije proteina je njihova konformacija,trodimenzionalni raspored svih atoma molekule. Kako bi proteini mogli poprimiti specifinutrodimenzionalnu strukturu, moraju se nabirati na poseban nain. Osim nabiranja, tijekomsazrijevanja (maturacije) posttranslacijskim modifikacijama mogue je dodavanje novihkemijskih skupina ili uklanjanje peptidnih dijelova koji su imali privremenu ulogu te vie nisupotrebiti. Genetiko oteenje ili nutricionistiko pomanjkanje tvari koje su neophodne za

    zavrno oblikovanje proteina posljedino ozbiljno naruava zdravlje ovjeka.

    Krvna plazma sastoji se od vode, elektrolita, metabolita, hranjivih tvari, proteina ihormona. Proteini krvne plazme proteini imaju razne funkcije: zatitna, puferska, transportna,regulacija koloidno-osmotskog tlaka, specifine funkcije kao enzimi, hormoni, inhibitorienzima, komplement, faktori koagulacije itd. Krvna plazma sadrava albumine, globuline ifibrinogen. Serum, za razliku od plazme, ne sadrava fibrinogen. Proteini plazmesintetiziraju se u tijelu iz aminokiselina. Albumin i fibrinogen stvaraju se iskljuivo u jetri,gdje se stvara i manji dio globulina, dok se vei dio globulina (-globulini) stvara u plazma

    stanicama i stanicama retikuloendotelnog sustava.

    42

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    44/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Najea metoda koja se koristi za analizu proteina plazme je zonska elektroforeza. Uklinikom laboratoriju u irokoj je uporabi elektroforeza koja kao nosarabi celulozni acetat.Njegova uporaba omoguuje, nakon bojenja, vizualizaciju svake od 5 razdvojenih frakcijaproteina plazme, oznaenih kao albuminska te 4 globulinske frakcije (1, 2, , ). Obojenatraka celuloznog nosaa naziva se elektroforetogramom (elferogramom). Koliine svakefrakcije (vrpce) mogu se praktino odrediti upotrebom itaa gustoe vrpci denzitometara.Kod razliitih patolokih stanja mogu se uoiti znaajne promjene u koliinama jedne ili vievrpci.

    Imunoglobulini se nalaze veinom u frakciji -globulina i nosioci su humoralneimunosti. Poznati su razredi imunoglobulina IgA, IgM, IgG, IgE i IgD. Molekulaimunoglobulina ima karakteristinu grau u obliku slova Y, a sastoji se od 4 polipeptidnalanca, 2 teka (H) i 2 laka (L) lanca. Lanci su meusobno povezani disulfidnim vezama.Znaajke imunoglobulina ovise o grai tekih lanaca koji se oznauju kao , , , , , i prematome stvaraju A, G, M, D, E razrede imunoglobulina. Lakih lanaca ima dvije vrste, kapa () i

    lambda (). U jednoj su molekuli oba laka lanca uvijek ista i o njima ne ovisi tipimunoglobulina.

    43

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    45/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S5-1: Spuvasta encefalopatija

    Prenosiva spuvasta encefalopatija, ili prionska bolest, smrtonosna jeneurodegenerativna bolest karakterizirana spuvastim (spongiformnim) promjenama,gliomima astrocitnih stanica, i gubitkom neurona uslijed taloenja netopljivih proteinskih

    nakupina u ivanim stanicama. Poznati oblici ovog poremeaja su Creutzfeldt-Jakobovabolest kod ljudi, grebe (scrapie) u ovaca, te govea spuvasta encefalopatija (kravlje ludilo)u stoke. Posebna varijanata Creutzfeldt-Jakobove bolesti, vCJD, pogaa mlau populacijupacijenata, a povezana je s ranom pojavom psihijatrijskih poremeaja i poremeaja ponaanja.Prionska bolest se manifestira u obliku infekcije, genetikog ili sporadinog poremeaja.

    Zadatak: Prouite biokemijsku i gensku podlogu spuvaste encefalopatije i u obliku kratke.ppt prezentacije prikaite naueno tako da obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite napostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. to je uzrok taloenja proteina u ivanim stanicama kod ovakvih pacijenata?2. Objasnite ulogu prionskog proteina u nastanku ove bolesti!3. to je to amiloid?4. Kako se prenose prionske bolesti?5. Koliko je esto ovo oboljenje?

    Problem S5-2: Amiloidoza (Alzheimerova bolest)Amiloidoza je nakupljanje razliitih netopljivih vlaknastih proteina izmeu stanica u

    tkivu u koliinama koje naruavaju njihovu uinkovitost. Nakupljanje je uglavnom posljedicapoveanog stvaranja nekih proteina ili nakupljanje mutiranih oblika, a moe zahvatiti jedan ilivie organa ili tkiva, pa klinika slika ovisi o mjestu i jaini odlaganja amiloidnih vlakana.

    Vlakna uglavnom ine proteolitiki odsjeci razliitih proteina plazme koji imaju -nabranustrukturu. Ovoj skupini oboljenja pripada i Alzheimerova bolest (AD), progresivnoneurodegenerativno stanje u kojemu slabe ope kognitivne funkcije, a obino je praenaafektivnim smetnjama i poremeajima u ponaanju. Uobiajena dob za razvoj bolesti je 65 g.,

    no bolest moe imati i raniji nastup. Preivljenje obuhvaa raspon od 2 do 20 godina. Mnogisu pacijenti na kraju potpuno invalidni. Za AD se vjeruje da je uzrokuje taloenje amiloidnog-peptida (A42), to dovodi do smrti i gubitka stanica u odreenim dijelovima mozga.

    Zadatak: Prouite mehanizam nastanka Alzheimerove bolesti i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na u ovom zadatkupostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Za koje gene se pretpostavlja da su ukljueni u patogenezu Alzheimerove bolesti?

    2. Na koji nain produkti tih gena sudjeluju u nastanku bolesti?

    44

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    46/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S5-3: Multipli mijelom

    Monoklonske gamapatije (paraproteinemije) su skupina bolesti karakteriziranihmonoklonskom proliferacijom plazma stanica koje se nakupljaju u kotanoj sri i najeeproizvode elektroforetski i imunoloki homogeni (monoklonski) imunoglobulin. Multipli

    mijelom je najea neoplazma plazma stanica i ima incidenciju od 3-5 na 100000 stanovnika.To je bolest starije ivotne dobi te je prosjena dob u trenutku postavljanja dijagnoze 64godine. Kao posljedica djelovanja tumora te njegove interakcije s okolnim strukturama istanicama mikrookolia kotane sri kao i luenja paraproteina, nastaju brojne klinikepojave. To su osteolize s posljedinim bolovima u kostima i patolokim frakturama,hiperkalcemija, oteenje funkcije bubrega sve do ozbiljnog bubrenog zatajenja, potisnuestanica normalne hematopoeze s posljedinom anemijom, neuroloki simptomi, hiperviskoznisidrom i poremeaji sustava koagulacije.

    Zadatak: Prouite mehanizam nastanka multiplog mijeloma i u obliku kratke .ppt prezentacije

    prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na u ovom zadatku postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Shematski prikaite grau imunoglobulina.2. Kojem imunoglobulinskom razredu najee pripada monoklonalni protein koji

    nalazimo kod multiplog mijeloma?3. to obuhvaa laboratorijska dijagnostika monoklonskih gamapatija?4. to je to Bence-Jones proteinurija?5. Objasnite princip imunofiksacije.

    Problem S5-4: Deficit 1-antitripsina

    Deficit 1-antitripsina (A1AT) autosomni je nasljedni poremeaj obiljeen razinomserumskog A1AT manjom od 35% u odnosu na referentnu vrijednost (0.9-2.0 g/L).Pomanjkanje A1AT povezano je s emfizemom u odraslih te, rjee, s jetrenim bolestima unovoroenadi. A1AT je glikoprotein koji ini najvei dio 1-globulinske frakcije seruma.Sintetizira se u jetrenim stanicama i makrofagima, a djeluje kao inhibitor serinskih proteaza,ponajprije tripsina. Izoelektrinim fokusiranjem mogu se razdvojiti genske varijante M, S i Z.

    Zadatak: Prouite mehanizam nastanka bolesti uzrokovanih deficitom 1-antitripsina i uobliku kratke .ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovoritena u ovom zadatku postavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditeljuseminara prije samog izlaganja.

    1. Opiite polimorfne genotipske i fenotipske varijante 1-antitripsina.2. Objasnite mehanizam nastanka oboljenja plua i jetre u sluaju deficita 1-antitripsina.3. Kojim laboratorijskim tehnikama se odreuje koncentracija 1-antitripsina?

    45

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    47/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S5-5: Osteogenesis imperfecta

    Osteogenesis imperfecta (OI) ili "bolest krhkih kostiju" nasljedni je poremeaj koji seoituje poglavito na kotanome tkivu u obliku brojnih prijeloma i u teim sluajevimadeformacije kostura, ali zahvaa i kou, tetive, bjeloonice, zube i krvne ile. Radi se o

    kliniki, biokemijski i genetiki heterogenoj bolesti veziva uvjetovanoj abnormalnou usintezi kolagena. Javljaju se raznoliki simptomi kao to su plavkasta obojenost bjeloonica,gluhoa, poremeaj u razvoju zuba, pojaana pokretljivost u zglobovima i elasticitet koe,sklonost hernijama (kilama), krhkost kapilara, aneurizme, mlohavost sranih zalistaka i dr.

    Zadatak: Prouite gensku i biokemijsku podlogu Osteogenesis imperfecta i u obliku kratke.ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na u ovomzadatku postavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prijesamog izlaganja.

    1. Objasnite put sinteze kolagena.2. Koja je uloga vitamina C u sintezi kolagena? to je skorbut?3. Kolika je uestalost ove bolesti i kako se nasljeuje?4. Kako se postavlja dijagnoza OI i koja je suvremena klasifikacija OI?

    Problem S5-6: Porfirije

    Djelomini ili potpuni manjak nekog enzima koji sudjeluje u biosintezi hema dovodido porfirije. To su najveim dijelom nasljedne bolesti koje se nasljeuju dominantno. Uporfirijama se pojavljuju oteenja koe i neuroloki poremeaji. Pojave na koi variraju odfotosenzitivnosti do pojave plikova, a pojavljuju se u predjelima izloenima sunevojsvjetlosti. Na tim mjestima porfirini koji se stvaraju u suviku uzrokuju oteenje tkiva.Neuroloki poremeaji kao periferni neuritis i abdominalna bol pojavljuju se u akutnimnapadima u porfirijama u kojima se prekomjerno stvaraju PBG i ALA, koji vjerojatno djelujutoksino.

    Zadatak: Prouite genetiku i biokemijsku podlogu porfirija i u obliku kratke .ppt

    prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na u ovom zadatkupostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    5. Detaljno prikaite biokemijski mehanizam nastanka porfirija.6. Kako dijelimo porfirije?7. Opiite laboratorijsku dijagnostiku porfirija.8. Uzorci za laboratorijska ispitivanja trebaju biti zatieni od svjetla. Zato?

    46

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    48/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S5-7: Menkesova bolest

    Menkesova bolest poznata je i pod nazivom "bolest kovrave ili nestane kose". Radise o X vezanoj recesivnoj bolesti od koje obolijevaju samo muki potomci, a patobiokemijskaosnova bolesti je poremeaj u metabolizmu bakra koji dovodi do deficita bakra u organizmu.

    Uobiajeno je smrtonosna jo u ranom djetinjstvu ukoliko se rano ne dijagnosticira. OsnovuMenkesove bolesti ini mutacija u genu za P-tip ATP-aze koja vee bakar (ATP7A).Karakteristike bolesti su: konvulzije, hipotonija, zastoj u rastu, poremeaj hranjenja,hipotermija, teka mentalna retardacija, optika atrofija, krhke kosti i karakteristine crte lica.

    Zadatak: Prouite mehanizam nastanka Menkesove bolesti i u obliku kratke .ppt prezentacijeprikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na u ovom zadatku postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Objasnite ulogu bakra u organizmu.2. Objasnite ulogu ceruloplazmina u organizmu.3. Zato ovu bolest jo nazivaju i bolest nestane kose?4. Kojim laboratorijskim testovima biste potvrdili dijagnozu?5. Postoji li uinkovita terapija za ovu bolest?

    Problem S5-8: Wilsonova bolest

    Wilsonova bolest je genski poremeaj pri kojem izostaje izluivanje bakra putem ui te se onnakuplja u jetrima, mozgu, bubrezima i eritrocitima. Zbog nakupljanja bakra u ganglijima i udrugim sreditima u bolesnika se razvijaju hemolitika anemija, kronine jetrene bolesti ineuroloki znakovi. esta je i pojava Kayser-Flaischerovih prestenova u oima. Zapostavljanje dijagnoze vane su vrijednosti ceruloplazmina i bakra u serumu, bakra u urinu tekoncentracija bakra u tkivu dobivenom biopsijom jetre.

    Zadatak: Prouite molekularno biokemijski mehanizam nastanka Wilsonove bolesti i u oblikukratke .ppt prezentacije prikaite naueno. Obavezno u vaoj prezentaciji odgovorite na uovom zadatku postavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminaraprije samog izlaganja.

    1. Zbog ega je bakar esencijalni element u ljudskom organizmu?2. Opiite metabolizam bakra u organizmu.3. Koji je molekularno-biokemijski mehanizam nastanka ove bolesti?4. to su Kayser-Fleischerovi prsteni i kako nastaju?5. Moe li se ova bolest lijeiti? Kako?

    47

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    49/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Literatura:

    1. trausova Medicinska Biokemija, D. voriec i I. epelak (urednice), Medicinskanaklada, Zagreb, 2009.

    2. R. K. Murray, D. A. Bender, K. M. Botham, P. J. Kennelly, V. W. Rodwell, P. A. Weil:Harperova ilustrirana biokemija, 28. izdanje, Medicinska naklada, Zagreb, 2011.3. Klinika kemija i molekularna dijagnostika, J. Sertii sur., Medicinska naklada,

    Zagreb, 2008.4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1116/

    Seminar pripremila:Doc.dr.sc. Jasenka Wagner, mag.med.biochem.

    48

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    50/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S5 Proteini plazme i imunoglobulini radni list

    49

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    51/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Voditelj seminara:

    50

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    52/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S6 Uloga proteina i enzima seruma u dijagnostici bolesti

    Proteini su osnovni strukturni elementi ive stanice svakog organizma i nositelji

    brojnih fiziolokih funkcija. Naziv im dolazi od grke rijeiprotos iliproteuo to znai prviodnosno najvaniji. Po kemijskom sastavu to su sloeni organski spojevi najveim dijelomsastavljeni od ugljika, vodika, kisika i duika, mnogi od njih sadre sumpor i fosfor, a nekieljezo, jod, bakar i cink. Neki od njih djeluju kao enzimi, hormoni ili transportne molekule ukrvi, neki stvaraju antitijela koja nas tite od bolesti, a drugi pak tvore nae stanice, organe ilistrukturna tkiva poput miia, koe ili kostiju.

    Enzimi kao funkcionalni proteini imaju znaajnu ulogu i u dijagnostici gdjeodreivanje njihove aktivnosti u tjelesnim tekuinama daje vane informacije o stanjuorganizma. Osim njih i odreeni neenzimski proteini vani su dijagnostiki biljezi kod

    razliitih bolesti. Srani mii npr. sadrava mnogo enzima koji sudjeluju u energtskommetabolizmu meu kojima su najznaajniji kreatin-kinaza (CK) i laktat dehidrogenaza (LDH).

    Od proteina u dijagnostici sranih bolesti danas se koristi odreivanjekoncentracije mioglobina i troponina u seruma. Mioglobin je komponenta sranih i skeletnihmiia gdje je ukljuen u transport i pohranu kisika, a u serumu je normalno prisutan samo utragovima. Mioglobin je citoplazmatski protein, male molekulske mase od 17,8 kDa pa se usluaju stanine nekroze brzo oslobaa iz stanica. Drugi proteini koji se koriste u dijagnosticisranih bolesti su Troponini I i T. Troponini su sastavni dijelovi troponinskog kompleksakojeg ine troponin T (TnT), troponin I (TnI) i troponin C (TnC). Taj kompleks olakavaaktivaciju kontrakcije kalcijevim ionima i modulira kontrakcije prugastih miia. To su ustvari regulatorni proteini.

    U ovom seminaru razmotrit emo ulogu proteina i enzima seruma kao dijagnostikih biljegaza odreena patoloka stanja.

    51

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    53/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S6-1: Laboratorijska dijagnostika akutnog infarkta miokarda

    (CK, CKMB, troponin, mioglobin)

    Akutni koronarni sindrom oznaava akutnu komplikaciju koronarnih arterija a odnosise na skup klinikih sindroma uzrokovanih naglim poremeajem u krvotoku koronarniharterija s posljedino ishemijom odgovarajueg dijela miokarda. Laboratorijska dijagnostikaima znaajnu ulogu u dijagnosticiranju ishemine bolesti kao i kod zatajivanja srca kaonajeih bolesti kardiovaskularnog sustava s najveom smrtnosti. Njena uloga je naroitovana pri diferencijalnoj dijagnozi i procjeni teine oteenja miokarda kao i praenjuuspjenosti terapije te u procjeni rizika.

    Tijekom nekroze sranih stanica ti enzimi se oslobaaju iz stanica u cirkulaciju gdjenjihova poveana aktivnost dijagnostiki ukazuje na mogui razvoj AIM. Osim ukupneaktivnosti CK kao specifiniji dijagnostiki pokazatelji koriste se izoenzimi a CK-MB je

    poznat kao srani izoenzim. Osim njega postoje jo dva izoenzima CK a to su CK-MMmiini i CK-BB poznat kao modani izoenzim CK. U dijagnostici AIM od enzima najeezbog njihove specifinosti koristimo odreivanje aktivnosti ukupnog CK, zatim odreivanjeaktivnosti izoenzima CK-MB (CKMBa) i odreivanje koncentracije CK-MB kao proteina(CKMBm) koji poveavaju dijagnostiku osjetljivost tijekom rane faze AIM i u sluajevimamanjih infarkta.

    Poviena koncentracija mioglobina je najraniji marker sranog oteenja i pojavljujese unutar 1-4 sata od poetka prsne boli a brzo se i normalizira,unutar 18-24 sata zbogizuzetno kratkog poluivota. Troponini I i T smatraju se danas biljezima najvee dijagnostike

    specifinosti za postavljanje konane dijagnoze AIM. Poviene koncentracije TnT naene sujo kod osoba s miinom distrofijom, polimiozitisom i kod osoba s kroninim bolestimabubrega. TnI nalaze se samo u stanicama ljudskog srca te se smatraju 100% specifinim zasrce i idealnim biljegom nekroze miokarda.

    Zadatak: Prouite biokemijsku podlogu akutnog koronarnog sindroma i u obliku kratke .pptprezentacije prikaite vaa saznanja tako da u vaoj prezentaciji obavezno odgovorite napostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Patofizioloka podloga razvoja AIM2. Dijagnostiki znaaj odreivanja enzima u dijagnostici akutnog infarkta miokarda

    3. Dinamika izluivanja enzima iz nekrotiziranih sranih stanica

    4. Uloga izoenzima u diferencijalnoj dijagnostici

    5. Dijagnostiki znaaj odreivanja kardijalnih proteinskih biljega u dijagnostici akutnoginfarkta miokarda

    52

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    54/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Problem S6-2: Laboratorijska dijagnostika bolesti jetre (albumini, CHE, AST, ALT)

    Laboratorijskim pretragama za dijagnostiku bolesti jetre moe se procjeniti postojanjeoteenja jetrenog tkiva (AST, ALT, ALP, GGT), ugroenost sintetske funkcije jetre(koncentracija albumina, aktivnost kolinesteraze-CHE, faktori koagulacije-protrombinsko

    vrijeme) i metabolike funkcije jetre (koncentracija amonijaka) te ugroenost ekskrecijskefunkcije jetre (bilirubin i une kiseline). Uloga odreivanja enzima u procjeni oteenja

    jetrenog parenhima odnosi se na enzime kao to su AST, ALT, ALP, GGT, AST i ALTaminotransferaze (transaminaze). To su enzimi koji kataliziraju transaminaciju odreenih L-asparaginske i L-alanina na 2-ketoglutarat. Najzastupljeniji su u jetri, srcu, skeletnimmiiima i u guterai, te u manjoj mjeri u ostalim organima. AST je uglavnommitohondrijalni enzim dok je ALT citoplazmatski enzim.

    Izrazito poviena aktivnost AST nalazi se u oboljelih od virusnog hepatitisa, zatim uakutnom toksinom hepatitisu dok je kod kroninog hepatitisa i ciroze porast znaajno manji.

    Izrazito poveanje aktivnosti ALT-a javlja se kod nekroze jetrenih stanica, oka, akutnehipoksije te kod opsenijih trauma skeletnih miia. U dijagnostici se koristi omjer AST/ALTkoji se naziva De Ritisov kvocijent koji upuuje na teinu oteenja jetre. Koriste se i udijagnostici teine alkoholnog oteenja jetre zajedno sa GGT.

    Zadatak: Prouite biokemijsku podlogu akutne bolesti jetre i u obliku kratke .ppt prezentacijeprikaite vaa saznanja tako da u vaoj prezentaciji obavezno odgovorite na postavljenapitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Klasifikacija bolesti jetre

    2. Dijagnostika uloga enzima u procjeni hepatocelularnog oteenja

    3. Dijagnostika uloga GGT u alkoholnoj bolesti jetre

    4. Proteinski i enzimski markeri u procjeni sintetske funkcije jetre

    5. Uloga koagulacijskih testova u procjeni funkcije jetre

    Problem S6-3: Laboratorijska dijagnostika akutnog panktreatitisa (CRP, lipaza,amilaza)

    Akutni pankreatitis je akutna, nagla upala tkiva guterae. Bolest je karakteriziranadjelominim odumiranjem tkiva guterae i pojedinanim krvarenjima, dok u najteimoblicima bolesti dolazi do masivnog propadanja i odumiranja tkiva uz jako krvarenje izlokalnih oteenih krvnih ila. Bolest je vana zbog moguih tekih komplikacija, pa ismrtnog ishoda koji se moe razviti. Dva glavna uzroka akutne upale guterae su unikamenci i alkoholizam. Ostali uzroci bolesti kao npr. neke virusne infekcije, trauma pankreasaili lijekovi mnogo su rjei. U dijagnostici pankreatitisa odreivanje aktivnosti amilaze userumu i urinu, i lipaze omoguuje ranu dijagnozu i praenje tijeka bolesti. Akutnipankreatitis se moe manifestirati kao intersticijalni i nekrotizirajui oblik.

    53

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    55/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Zadatak: Prouite biokemijsku podlogu akutne i kronine bolesti guterae i u obliku kratke.ppt prezentacije prikaite vaa saznanja tako da u vaoj prezentaciji obavezno odgovorite napostavljena pitanja. Ispis prezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samogizlaganja.

    1. Glavni uzroci i mehanizam nastanka bolesti guterae.2. Uloga enzima u dijagnostici akutnog pankreatitisa

    3. Dinamika izluivanja enzima kod akutnog pankreatitisa

    4. Mogue manifestacije i komplikacije akutnog pankreatitisa

    5. Dijagnostika uloga C-reaktivnog proteina (CRP) u akutnom pankreatitisu.

    Problem S6-4: Laboratorijska dijagnostika sepse (IL-6, CRP, PCT)

    Sepsa je kliniki sindrom koji nastaje kao posljedica prodora bakterija ili kvasnica injihovih toksina u cirkulaciju. Sistemni odgovor domaina na infekciju moduliran jerazliitim proupalnim i protuupalnim imbenicima. Sepsa je vodei uzrok smrtnosti u

    jedinicama intenzivnog lijeenja. Biokemijske pretrage koje se smatraju korisnim udijagnostici sepse kao i za procjenu ishoda bolesti su C-reaktivni protein (CRP) iprokalcitonin (PCT).

    Zadatak: Prouite biokemijsku podlogu sepse i u obliku kratke .ppt prezentacije prikaitevaa saznanja tako da u vaoj prezentaciji obavezno odgovorite na postavljena pitanja. Ispisprezentacije potrebno je predati voditelju seminara prije samog izlaganja.

    1. Glavni uzroci i mehanizam nastanka sepse.

    2. CRP kao dijagnostiki parametar u dijagnostici sepse

    3. Vanost odreivanja koncentracije PCT u dijagnostici sepse

    4. Znaaj odreivanja koagulacijskih testova kod sepse

    5. Dijagnostika uloga enzima kod bolesnika sa sepsom

    Literatura:

    1. trausova Medicinska Biokemija, D. voriec i I. epelak (urednice), Medicinskanaklada, Zagreb, 2009.

    2. R. K. Murray, D. A. Bender, K. M. Botham, P. J. Kennelly, V. W. Rodwell, P. A. Weil:Harperova ilustrirana biokemija, 28. izdanje, Medicinska naklada, Zagreb, 2011.

    3. Klinika kemija i molekularna dijagnostika, J. Sertii sur., Medicinska naklada,Zagreb, 2008.

    Seminar pripremio:Dr.sc. Vatroslav eri, mag.med.biochem.

    54

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    56/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Uloga proteina i enzima seruma u dijagnostici bolestiS6

    radni list

    55

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    57/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    Voditelj seminara:

    56

  • 7/25/2019 skripta_mkbk2

    58/146

    Medicinska kemija i biokemija 2

    S7 Istraivanje gena i evolucije, tijek genetike informacije

    Milijarde godina evolucije iznjedrile su vrlo uspjean sustav za prijenos informacija odgeneracije do generacije nukleinske kiseline: RNA i DNA. 'Savrenija' molekula DNA jeuspjean nositelj nasljedne informacije, dok su razliiti tipovi RNA molekula kljuni zabrojne zadae u stanici, a najpoznatije su one s funkcijom umnoavanja.

    Organizacija, replikacija i popravak DNADvolanana DNA, udruena s razliitim proteinima i RNA, tvori kromatin. Sloena

    struktura kromatina omoguuje znatno sabijanje kromatinske niti i stvaranje kromosoma tapiastih tjeleaca koja se nalaze u jezgri. Genetika informacija nekog kromosoma moe seprenijeti tonom replikacijom ili moe biti izmijenjena brojnim procesima (mutacija,

    crossing-over, rekombinacija, transpozicija i konverzija). Mnotvo je enzima ukljueno ureplikaciju, promjenu i popravak DNA. Promjena nasljedne informacije je u najveem brojusluajeva beskorisna ili pogubna za jedinku, no ta promjena moe poboljati prilagodbu iraznolikost organizama. Mutacije su posljedica promjene slijeda baza u DNA i mogu nastatikao rezultat pogreke u razliitim koracima ukljuenim u organizaciju,