Home >Documents >Obiectul biochimiei

Obiectul biochimiei

Date post:19-Jun-2015
Category:
View:950 times
Download:5 times
Share this document with a friend
Transcript:

BIOCHIMIA

STRUCTURA PROTEINELOR

Obiectivele:

1.Rolul biochimiei n sistemul de instruire a medicului 2.Particularit ile materiei vii 3. Metodele de studii biochimice Metode 4. Cele mai importante descoperiri ale secolului XX imp 5. Proteinele, rolul lor biologic rolul 6. Teoria polipeptidic a structurii proteinei 7. Gradele de organizare ale moleculei proteice a) AA, structura, principiile de clasificare b) structura primar i principiul descifr rii ei c) Structura secundar d) Structura ter iar . Domenile. iar e) Structura cuaternar 8) Proteinele fixatoare de Ca 9) Colagenul 10) Clasificarea proteinelor 11) Endotelinele

Biochimia:pentru prima dat ca termen a fost ntrodus in 1903 de c tre Carl Neiberg. bios - din greac nseamn via bios este tiin a despre structura i transformarea substan elor chimice n organism, care intr n componen a materiei vii, proceselor fizicofizicochimice care stau la baza activit ii vitale

Biochimiaca disciplin biochimia este nrudit cu: - chimia organic ce studiaz structura i propriet ile substan elor componente ale materiei vii; - fiziologia ce studiaz func iile organismelor vii; -fizica n ce prive te metodele de studiu ale substan elor organice.

Scopul biochimiei

studiul leg turii reciproce a substan elor i func iilor acestora; acestora; modific rile compu ilor chimici din organismul viu; viu; modul de transformare a energiei n sistemele vii; mecanismele de reglare ale transform rilor chimice i ale proceselor fizico-chimice n celule, fizicoesuturi i organe; organe; mecanismele moleculare de transmitere a informa iei genetice n organism.

Deosebim:Biochimia static - studiaz componen a chimic a materiei vii i propriet ile compu ilor biologici separa i. Biochimia dinamic studiaz complexitatea modific rilor de substan e n organism. Biochimia func ional cerceteaz procesele chimice ce stau la baza diferitelor manifest ri ale vitalit ii.

Rolul biochimiei n practica medical :-

-

-

Promoveaz progresul cercet rilor medicale; ofer cuno tin ele necesare n elegerii st rii de s n tate i a mecanismelor patogenetice n orice boal ; stabilirea diagnosticului clinic de laborator; explic modul de ac iune al medicamentelor, ca modulatori ai activit ii enzimatice, oferind datele necesare pentru sinteza de substan e cu ac iune farmacologic dorit ; permite tratarea cu succes a avitaminozelor; a insuficien ei sau hiperfunc iei endocrine;

Rolul biochimiei n practica medical :-

-

-

progresele biochimiei au eviden iat cauza unor boli numite erori n scute de metabolism (oligofrenia fenilpiruvic ) este tiin a care explic bolile moleculare (anemia falciform sinteza unei Hb anormale Hb- (HbHb-S (Hb-secer ) care cristalizeaz n eritrocite ducnd la hemoliz i n final la moarte; analizele biochimice efectuate pe lichide biologice sau pe celule permit eviden ierea precoce a numeroase boli, evolu ia lor i eficacitatea tratamentului.

Cele mai importante descoperiri n Biochimie n sec. XX

1. Fischer (1902) a efectuat sinteza artificial a Fischer 1902) peptidelor i a elaborat teoria polipeptidic a structurii proteinelor. a fost descifrat structura primar a insulinei (Sanger,1953); vasopresinei i oxitocinei (Viniu, 1953) ; nger,1953) structura tridimensional a mioglobinei (Kendrew, (Kendrew, 1960), structura Hb (Perutz), lizozimei (Filips). (Perutz 2. Au fost separate enzimele n stare cristalin , stabilindustabilindu-se structura lor, mecanismele reac iilor enzimatice i reglarea activit ii acestora (Sumner; (Sumner; Severin, Orehovici, Michaelis, Koshland). Koshland).

3. 1953 Crick i Watson au descoperit structura secundar a DNA, fapt ce a permis n elegerea principiilor transmiterii informa iei genetice 1961 Nirenberg i Matei au descoperit codul genetic, iar Jacob i Monod mecanismul de Monod reglare a sintezei proteinelor (teoria laclacoperonului). operonului). 1970 biologia molecular a pus bazele bazele ingineriei genetice, care studiaz compozi ia chimic a genelor, inserarea lor n celul i repararea defectelor genetice

Cele

mai importante descoperiri n Biochimie n sec. XX

La nceputul sec. XX se formeaz o nou direc ie n biochimie bioenergetica (Bah, Krebs, Lipman, Leninger, etc.) n 1931 Enghelhard a descoperit fenomenul de fosforilare oxidativ , iar n 1961 Mitchell Mitchell a formulat ipoteza chimioosmotic , n argumentarea c reia un rol important au avut lucr rile lui Sculaciov.

5.Au fost studiate principalele c i ale metabolismului glucidic, lipidic, proteic : a. au fost create schemele diferitor c i de transformare a glucidelor i formarea n cursul acestor transform ri a ATP (Embden, Krebs, (Embd Dikens, Engelhardt, Parnas) ; b. s-a elucidat procesele de oxidare i sintez a sacizilor gra i i ale altor lipide (Knoop, Lynen, Ly Lipman) ; c. s-au descoperit transaminazele aminoacizilor i ss-au pus bazele studierii noilor c i de transformare pus a substan elor azotate n organism (Krebs; (Krebs; HenseleitMarda HenseleitMarda ev. Beriozov, Nicolaev). 6. Bayliss a utilizat termenul de hormon

Particularit ile materiei vii:

Gradul superior de organizare structural (caracterizat (caracterizat prin structura compus i diversitatea de molecule) Func ia strict determinat i sensul s u specific pentru fiecare parte component . Capacitatea de a transforma i a utiliza energia Schimbul de substan e cu mediul ncongur tor i autoreglarea transform rilor chimice. Capacitatea de autoreplicare sau transmitere a informa iei genetice.

Metode Metode de studii biochimice-

-

-

Obiect de studiu poate fi: organismul integru - administrarea unor substan e i determinarea produselor finale, care se elimin , organ, esut, celul (mai nti se supun omogeniz rii (f rmi rii) pn la structuri subcelulare (nuclee, mitocondrii, lizozomi, peroxisomi, citomembrane), Ultimele se separ prin ultracentrifugare, apoi se extrag structuri biomoleculare, care se reextrag, se purific prin: distilare, evaporare, dializ , electroforez , cromatografie.

Metode Metode moderne de cercetare:

Spectroscopia infraro ie se studiaz caracterul structural al moleculei, determinarea n microcantit i a compu ilor str ini; Metoda cromotografic n straturi sub iri permite extragerea metaboli ilor din esut (cantit i minimale) Metode imunochimice identificarea proteinelor individuale; secven a AA n lan Scintigrafia examinarea proceselor metabolice la toate nivelurile sistemului viu.

Proteinele

1. 2. 3. 4. 5.

reprezint partea principal a celulelor oric rui organism viu protos - primul, de prima importan protos Proteine e sunt substan e organice azotate, alc tuite din AA, AA, lega i n catene prin leg turi peptidice i care posed organizare organi structural complicat . Principalele caracteristici: con inutul de azot destul de constant (16% din masa uscat ); prezen a permanent a componen ilor structurali ai AA; AA; leg turile peptidice ntre AA; AA; masa molecular mare (4-5000 pn la milioane de Da); (4organizarea structural complicat , care determin propriet ile fizicofizico-chimice, biologice ale proteinelor.

Rolul biologic al proteinelor: proteinelor:1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8.

9.

structural (colagenul, elastina, keratina); catalitic (amilaza, pepsina, LDH); de recep ie (receptorii hormonali); contractil i locomotor (dinamic) actina, miozina; loc miozina; transport i depozitare (Hb transport oxigenul, iar Mb l depoziteaz n mu chi; transferina i feritina transport i depoziteaz fierul n s nge, ficat); reglator i hormonal - reglarea cre terii i diferen ierii celulelor (insulina, proteinele- represor); proteinelede protejare fa de corpi str ini, viru i, bacterii i, (imunoglobuline); homeostatic men inerea constantelor sngelui (albuminele determin presiunea oncotic cantitatea, volumul lichidului n vasele sanguine); de rezerv , trofic proteinele alimentare.

Aminoacizii (AA)

sunt deriva ii acizilor carboxilici la care un atom de H a fost substituit de grupa aminic . n func ie de pozi ia n care a avut loc substitu ia destingem alfa, beta, gama i etc. 20 de aminoacizi fundamentali proteinogeni sunt AA i sunt de linia L.

Clasificarea AA:

Dup structura R lateral (n alifatici aromatici; tio-; tiohidroxi; mono- sau di carboxilici) monon func ie de propriet ile fizico- chimice (acizi, bazici i fiziconeutri) dup rolul biologic: indespensabili, semi i dispensabili

Gradele de organizare ale moleculei proteiceStructura: tructura: primar secundar

ter iar

cuaternara

Structura primar

succesiunea AA din lan ul polipeptidic, determinat genetic. este stabilizat de leg turile peptidice covalente, care se formeaz la interac iunea grupei E-carboxilice a unui AA cu Eaminogrupa urm torului AA.

Propriet ile leg turii peptidice:

este o leg tur covalent coplanarea to i atomii grupelor peptidice se afl ntrntrun singur plan 2 forme de rezonan (ceto sau enol) pozi ia trans a substituien ilor n subst raport cu leg C-N Ccapacitatea de a forma leg turi de hidrogen (fiecare gr. peptidic poate forma 2 leg turi de hidrogen)

Principiile de descifrare a succesiunii AAAA-etapele:

hidroliza selectiv a proteinei (prin metodele enzimatice (tripsina, chimotripsina, pepsina) sau chimice (cu bromura cianidic )) identificarea succesiunii AA n fragmentele ob inute prin metoda Edman. hidroliza selectiv a proteinei printr-o metoda deosebita de prima printrpentru a primi alte fragmente i determinarea succesiunii AA n aceste fragmente. restabilirea structurii primare a proteinelor prin suprapunerea capetelor segmentelor ob inute prin alte metode, stablindu-se stablinduastfel segmentele de coinciden .

Principiile de descifrare a AA N i C terminal:La determinarea AA N-terminal se utilizeaz : 1. -metoda Sandger

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended