Tetra pyroly
description
Transcript of Tetra pyroly
Tetrapyroly
= organické sloučeniny obsahující 4 pyrolové kruhy
4 x
cyklické tetrapyroly: porfyrinogeny a porfyriny (meziprodukty syntézy hemu, hem)
lineární tetrapyroly: žlučová barviva (produkty odbourávání hemu)
Obrázky převzaty z http://www.nebrwesleyan.edu/people/nfackler/lecturelinks/images/Overheads/Fig%2015-A.jpg a
http://www.opt.pacificu.edu/ce/catalog/10644-PD/Fig3.jpg (leden 2008)
HEM je metaloporfyrin
Obrázek převzat z http://www.nebrwesleyan.edu/people/nfackler/lecturelinks/images/Overheads/Fig%2015-A.jpg
(leden 2008)
Pořadí a druh substituentů
určuje typ porfyrinu
Obrázky převzaty z http://www.medical-definitions.net/images/hemoglobin.jpg
a z http://omlc.bme.ogi.edu/spectra/hemoglobin/hemestruct/heme-struct.gif (březen 2007)
Pyrol
hemoglobin
Struktura hemu
• cyklický tetrapyrol
• různě substituované pyrolové cykly
• patří mezi porfyriny (hem = Fe-protoporfyrin IX)
• obsahuje:konjugovaný systém dvojných vazeb → červené
zbarvení
4 atomy dusíku (N)
1 železnatý kation (Fe2+) → vázán uprostřed tetrapyrolového
skeletu koordinačně kovalentními vazbami
Obrázek převzat z http://www.mun.ca/biochem/courses/3107/images/VVP/Ch07/7-2.jpg (leden 2008)
Koordinační číslo železa v hemu = 6
6 vazeb:
• 4x pyrolový kruh
• 1x vazba na protein
• 1x vazba kyslíku
polypeptidový řetězec
polypeptidový řetězec
Syntéza hemu
• hlavně v kostní dřeni (Hb) a játrech (cytochromy)
• mitochondrie / cytoplazma / mitochondrie
• substráty: sukcinyl-CoA + glycin
• významné meziprodukty:kys. -aminolevulová (= 5-aminolevulová, ALA)
porfobilinogen (PBG = derivát pyrolu)
uroporfyrinogen III (= 1. porfyrinogen– prekurzor hemu)
protoporfyrin IX (= přímý prekurzor hemu)
symetrické / asymetrické
uspořádání substituentů
Porfyriny vyskytující
se v přírodě
A = acetát, P = propionát, M = methyl
Obrázek převzat z knihy Harper´s Illustrated Biochemistry 26th ed./
R.K.Murray; McGraw-Hill Companies, 2003, ISBN 0-07-138901-6.
Obrázek převzat z knihy Harper´s Illustrated Biochemistry 26 th ed./ R.K.Murray; McGraw-Hill Companies, 2003, ISBN 0-07-138901-6.
asymetrické uspořádání
substituentů(methylů M)ferochelatáza (= hemsyntáza)
• citlivá na nedostatek železa• inhibována těžkými kovy, hlavně olovem
M = methyl, V = vinyl, P = propionát
Obrázek převzat z knihy: Color Atlas of Biochemistry / J. Koolman, K.H.Röhm. Thieme 1996. ISBN 0-86577-584-2
2x ALA
pyrol
Obrázek převzat z knihy Harper´s Illustrated Biochemistry 26 th ed./ R.K.Murray; McGraw-Hill Companies, 2003, ISBN 0-07-138901-6.
4 x
Obrázek převzat z knihy Harper´s Illustrated Biochemistry 26th ed./ R.K.Murray; McGraw-Hill
Companies, 2003, ISBN 0-07-138901-6.
Syntéza hemu - REGULACE
ALA-syntáza
klíčový regulační enzym synt. hemu ve všech tkáních
absolutně závislá na pyridoxalfosfátu
ALA-syntáza 1 (játra)
inhibována hemem i hematinem (zpětná vazba)
regulace na úrovni transkripce (represe) i alostericky
mnoho léků množství ALA-syntázy v buňce ( konc. hemu)
ALA-syntáza 2 (erytroblasty)
není zpětná inhibice hemem ani indukce léky
regulace na úrovni dostupnosti Fe (ovlivňuje translaci)
Obrázek převzat z knihy: Color Atlas of Biochemistry / J. Koolman, K.H.Röhm. Thieme 2005. ISBN 3-13-100372-3
Poruchy syntézy hemu
PORFYRIE
• vrozené nebo získané
• klasifikace podle defektního enzymu biosyntézy
• pekurzory hemu se hromadí v těle (kůže) a jsou vylučovány močí nebo stolicí (tmavé zbarvení)
• neuropsychické poruchy, fotosenzitivita
otrava olovem – hromadí se ALA (krev, moč)(inhibice porfobilinogen syntázy)
Odbourávání hemoglobinu a hemu
• buňky retikulo-endoteliálního systému (RES) sleziny, kostní dřeně, jater, podkoží
• Hb uvolněný z erytrocytů v oběhu je rychle vychytán haptoglobinem → RES
• volný hem je v krvi vázán na hemopexin
HEMOGLOBIN → 4x globin + 4x hem
• globinové řetězce → aminokyseliny
• hem → Fe3+ + CO + biliverdin → žlučová barviva → stolice
Obrázek převzat z knihy: Color Atlas of Biochemistry / J. Koolman, K.H.Röhm. Thieme 2005. ISBN 3-13-100372-3
Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/heme-porphyrin.html (leden 2008)
zelený
červenooranžový
Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/heme-porphyrin.html (leden 2008)
bilirubin-diglukosiduronát = konjugovaný bilirubin
je rozpustný ve vodě → tzv. „přímý bilirubin“
Označování bilirubinu v klinice
bilirubinrozpustnost ve vodě
označení výskyt
nekonjugovaný
nerozpustný(přenášen na
albuminu)
nepřímý krev
konjugovaný rozpustný přímýžluč
(moč)
v krvi: nepřímý + přímý = celkový bilirubin do 17 mol/L
vyloučení z organismu
Obrázek převzat z http://connection.lww.com/Products/porth7e/documents/Ch40/jpg/40_007.jpg (duben 2007)
Bilirubin SOUHRN
Obrázky převzaty z:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/PHIL_2860_lores.jpg/300px-PHIL_2860_lores.jpg, http://www.internisten-im-netz.de/media/b180-h146/medizin/krankheiten/hepatitis-m-dchen-gelbes-auge.jpg,
http://www.blinn.edu/natscience/Phillips/jaundice.JPG (leden 2008)
Hyperbilirubinémie → žloutenka = ikterus
příčinažloutenk
aBILI
v séruBILI
v močiUBG
v moči
UBGve
stolici
prehepatální hemolytická nepřímý ne
hepatálnípři
poškození jater
oba: nepřímý a
přímýano
posthepatální
obstrukční přímý ano ne ne
nepřímý = nekonjugovaný = nerozpustný ve vodě (nepolární) = vázán na albumin
přímý = konjugovaný = rozpustný ve vodě
Hyperbilirubinémie → žloutenka = ikterus