Metabolizm polisacharydów
jakie trzy typy wiązań wyróżniamy pomiędzy GAG a białkiem?
1. O-glikozydowe między ksylozą a seryną 2. O-glikozydowe między N-acetylogalaktozaminą a seryną 3. N-glikozydowe między N-acetyloglukozaminą a asparaginą
co stanowi o wytrzymałości GAG na nacisk?
Duża gęstość ładunków ujemnych przyciąga Na+, co powoduje napływ wody - tworzy się galaretka o bardzo wysokim turgorze
co się dzieje podczas drugiego etapu kaskady fosforylacji w glikogenolizie?
GTP wiąże się z podjednostką białka G aktywując cyklazę adenylanową co prowadzi do wytworzenia przekaźnika II rzędu -> cAMP
jakie wiązania ma siarczanu keratanu I?
N-glikozydowe między N-acetyloglukozaminą a asparaginą
charakterystyka syntezy proteoglikanów
Najpierw dołączany jest tetrasacharyd (ksyloza-gal-gal-kwas glukuronowy) do reszty seryn następnie łańcuch cukrowy rośnie w wyniku dodawania po jednej reszcie przez glikozylotransferazy. Dołączone reszty cukrowe mogą ulegać epimeryzacji a także ulegają reakcji sulfonowania. Dołączane reszty siarczanowe zwiększają ujemny ładunek cząsteczek.
jakie wiązania ma siarczan keratanu II?
O-glikozydowe między N-acetylogalaktozaminą a seryną
jakie wiązania ma siarczan chondroityny, dermatanu, heparanu i heparyna?
O-glikozydowe między ksylozą a seryną
co jest donorem glukozy podczas syntezy glikogenu?
UDP-glukoza
jakie wiązania występują w glikogenie?
alfa-1,4-glikozydowe oraz alfa-1,6-glikozydowe (rozgałęzienia)
jakiego enzymu brak w chorobie Pompego?
alfa-glukozydazy
jakimi cukrami różnią się antygeny grupy ABO na swoich glikoproteinach?
antygen H - zakończony cząsteczką fukozy antygen A - zakończony cząsteczką galaktozy i fukozy antygen B - zakończony cząsteczką N-acetylogalaktozy i fukozy
jakie typu łańcuchów cukrowych występują w N-glikoproteinach?
bi-, tri-, tetraantenowy
jakie funkcje pełnią glikoproteiny O-glikozydowe?
białek związanych z błoną komórkową
co się dzieje podczas trzeciego etapu kaskady fosforylacji w glikogenolizie?
cAMP aktywuje kinazę białkową A poprzez wiązanie się z inhibitorową cząsteczką regulatorową
gdzie w glikogenie są dodawane jednostki glukozowe?
do nieredukujących końców glikogenu (UDP-glukoza przyłącza się do grupy hydroksylowej C4)
jak powstaje fosforan dolicholu?
dolichol jest fosforylowany przez ATP przy katalizie kinazy dolicholowej
jak glukoza może zostać uwolniona z wątroby?
dzięki katalizie glukozo-6-fosfatazy glukozo-6-fosforan zostaje rozłożony do glukozy i pirofosforanu dzięki czemu glukoza może zostać uwolniona z komórki
jaka jest rola glikogenu?
dzięki magazynowaniu glukozy utrzymuje właściwe jej stężenie we krwi pomiędzy posiłkami (szczególnie w nocy - ciągły napływ paliwa dla mózgu)
jak fosforylacja inhibitorów fosfatazy 1 białek wpływa na glikogenolizę?
efekt tej fosforylacji utrzymuje fosforylazę glikogenową w formie a a syntazę glikogenową w formie b
jaki enzym i kiedy katalizuje reakcję rozgałęziania glikogenu?
enzym rozgałęziający, aby mógł on zadziałać potrzebny jest koniec nieredukujący w grupie co najmniej 7 reszt glukozowych i ten koniec musi pochodzić z łańcucha zbudowanego z co najmniej 11 reszt. Nowe rozgałęzienie musi być oddalone o co najmniej 4 reszty glukozowe od poprzedniego
co aktywuje syntazę glikogenową?
fosfataza białkowa-1 (defosforylujących nieaktywną formę b do aktywnej formy a)
jaki enzym przekształca glukozo-1-fosforan do glukozo-6-fosforanu?
fosfoglukomutaza
jak nukleotydy wpływają na aktywność izoformy mięśniowej fosforylazy glikogenowej?
fosforylaza b jest aktywna przy dużych stężeniach AMP (stabilizuje formę R enzymu) ATP powoduje stabilizację formy T fosforylazy b
jaki enzym katalizuje fosforolizę glikogenu?
fosforylaza glikogenowa
co się dzieje podczas rozpadu glikogenu?
fosforylując glikogen uwalniany jest glukozo-1-fosforan (nie ucieknie z komórki), który potem jest przekształcany w glukozo-6-fosforan czyli aktywną formę glukozy mogącą brać udział w procesach metabolicznych
co służy jako primer glikogenolizy?
glikogenina (Pierwsza glukoza łączy się z grupą hydroksylową tyrozyny)
jakie dwie reakcje są odpowiedzialne za syntezę glikoprotein?
glikozylacja (enzymatyczna) glikacja (nieenzymatyczna)
metabolizm glikogenu w stanie głodu
glukagon stymuluje glikogenolizę w wątrobie ale nie wpływa na mięśnie, mięśnie rozpoczynają glikogenolizę jedynie pod wpływem adrenaliny (mięśnie nie mają receptora dla glukagonu)
jak glukoza, adrenalina i glukagon wpływają na izoformę wątrobową fosforylazy glikogenowej?
glukoza stabilizuje formę T (inaktywuje enzym) a adrenalina i glukagon zmieniają fosforylazę b na fosforylazę a AMP nie wpływa na tą izoformę
jak powstaje UDP-glukuronian (kwas glukuronowy)?
glukozo-6-fosforan dzięki fosfoglukomutazie, przekształca się w glukozo-1-fosforan, który dzięki katalizie fosforylazy UDP-glukozy przyłącza UTP i powstaje UDP-glukoza, która pod wpływem hydratacji katalizowanej przez dehydrogenazę UDP-glukozy przekształca się w UDP-glukuronian
w jakiej formie izoforma wątrobowa fosforylazy glikogenowej występuje w wątrobie?
głównie w formie a, która jest bardziej podatna na przekształcenia z formy T do R
jakie grupy GAG wyróżniamy?
hialuronian, siarczan chondroityny, siarczan dermatanu, siarczan heparanu i heparyna, siarczan keratanu
jak działa 1,6-glukozydaza (enzym usuwający rozgałęzienia)?
hydrolizuje wiązanie 1,6-glikozydowe uwalniając cząsteczkę glukozy (która ulega następnie fosforylacji)
jak działa fosfataza 1 białek (PP1) podczas reakcji zahamowania rozpadu glikogenu indukowanej insuliną?
inaktywuje ona fosforylazę a i kinazę fosforylazową
metabolizm glukozy w stanie sytości
insulina indukuje wchłanianie glukozy do tkanek i syntezę glikogenu i lipogenezę
charakterystyka kinazy fosforylazy
jest bezpośrednim regulatorem fosforylazy, osiąga maksymalną aktywność gdy jest ufosforylowana i związana z Ca2+, ma szczególne znaczenie w mięśniach (skurcz=wyrzut Ca2+)
jaką funkcję pełni fosforan dolicholu w syntezie N-glikoprotein?
jest on akceptorem reszt cukrowych i późniejszym donorem struktury oligosacharydowej
czym są proteoglikany?
jest to białko + GAG (glikozaminoglikany)
co się dzieje podczas czwartego etapu kaskady fosforylacji w glikogenolizie?
kinaza A aktywuje kinazę fosforylazową, która następnie aktywuje fosforylazę glikogenową
jak forma a syntezy glikogenowej przechodzi w formę b?
kinaza białkowa A zmienia formę a na formę b poprzez fosforylację (zmiany stężenia glukozo-6-fosforanu nie wpływają na aktywność formy a)
jakie trzy typy N-wiązanych oligosacharydów wyróżniamy?
kompleksowe, hybrydowe, bogatomannozowe
co się dzieje gdy ma się niedobór laktazy?
laktoza nie jest trawiona do glukozy i galaktozy i pozostaje w świetle jelita, jako, że jest osmotycznie czynna, powoduje napływ H2O do światła jelita i bakterie flory bakteryjnej wykorzystują ją w swoich przemianach metabolicznych z których powstaje np. metan. To wszystko powoduje biegunkę i wzdęcia
jakie komórki produkują proteoglikany?
między innymi przez fibroblasty, osteoblasty i chondroblasty
czego jest niedobór w chorobie McArdle'a?
mięśniowej fosforylazy glikogenowej
co może się stać z glukozą pobraną z przewodu pokarmowego?
może zostać przetransportowana do wszystkich komórek ciała i być wykorzystana jako paliwo metaboliczne, może zostać zamieniona w kwasy tłuszczowe i pośrednio w glicerol i odłożona w tej formie lub odłożona w formie glikogenu
co musi się stać aby doszło do glikogenolizy?
musi dojść do dezaktywacji fosfatazy 1 białek, która hamuje rozpad glikogenu (inhibitor fosfatazy 1 białek musi zostać ufosforylowany aby mógł działać)
na którym końcu glikogenu dochodzi do jego fosforolizy?
na końcu niereedukującym
jak powstaje UDP-glukoza?
pirofosforylaza UDP-glukozy katalizuje reakcję przyłączenia UTP do glukozo-1-fosforanu
kiedy forma b fosforylazy glikogenowej przekształca się w formę a?
podczas fosforylacji reszty seryny
dlaczego glikogen mięśniowy nie może być źródłem glukozy dl innych tkanek?
ponieważ komórki mięśniowe nie posiadają glukozo-6-fosfatazy
jak łączymy cukry z peptydami?
poprzez tlen seryny lub azot asparaginy (dzieje się to w aparacie Golgiego)
co się musi zadziać aby syntaza glikogenowa przeszła z formy b w formę a?
potrzeba dużego stężenia glukozo-6-fosforanu
jak adrenalina wpływa na izoformę mięśniową fosforylazy glikogenowej?
powoduje zmianę z fosforylazy b na fosforylazę a
w jakiej formie izoforma mięśniowa fosforylazy glikogenowej występuje w mięśniach?
prawie w całości w formie b (potrzeba dużego wysiłku fizycznego aby została wyzwolona adrenalina przekształcająca ją w formę a)
jak działa transferaza glukanowa?
przenosi 3 reszty glukozy z jednego odgałęzienia na drugie, odsłaniając tym samym cząsteczkę glukozy związaną wiązaniem 1,6- glikozydowym
za co odpowiada transferaza oligosacharydowa w syntezie glikoprotein N-glikozydowych?
przenosi ona łańcuch cukrowy z fosforanu dolicholu na resztę asparaginy łańcucha białkowego
co się dzieje podczas pierwszego etapu kaskady fosforylacji w glikogenolizie?
przyłączenie adrenaliny (w mięśniach) lub glukagonu (wątroba) powoduje aktywację podjednostki alfa białka G
co napędza reakcję syntezy UDP-glukozy?
reakcja przekształcania difosforanu powstającego w reakcji syntezy UDP-glukozy do ortofosforanu przez pirofosfatazę nieorganiczna (jest to reakcje odwracalna)
charakterystyka fosforylazy glikogenowej
składa się ona z dwóch domen, występuje w izoformie mięśniowej i wątrobowej, wymaga jako koenzymu fosforanu pirydoksalu, posiada formę aktywną (a) i nieaktywną (b) i każda z nich istnieje w równowadze między formą odprężoną (R) i napiętą (T)
budowa siarczanu keratanu
składa się z D-galaktozy i N-acetyloglukozaminy
budowa siarczanu heparanu
składa się z D-glukozoaminy i N-acetyloglukozaminy
budowa siarczanu chondroityny
składa się z kwasu glukuronowego i N-acetylogalaktozaminy
budowa hialuronianu
składa się z kwasu glukuronowego i N-acetyloglukozaminy (brak reszt siarczanowych)
budowa heparyny
składa się z kwasu iduronowego i N-acetyloglukozaminy
budowa siarczanu dermatanu
składa się z kwasu iduronowego i siarczanu N-acetylogalaktozaminy
jak wygląda równowaga pomiędzy różnymi stanami w fosforylazie glikogenowej?
stan równowagi fosforylazy a jest przesunięty w stronę formy R a fosforylazy b w stronę formy T
co katalizuje przyłączanie UDP-glukozy do glikogenu?
syntaza glikogenowa (działa już wtedy gdy łańcuch polisacharydowy posiada cztery lub więcej reszt glukozowych), katalizuje ona powstawanie wiązań alfa-1,4
jakie funkcje pełnią glikoproteiny zawierające wiązanie N-glikozydowe?
są one białkami związanymi z błoną komórkową i białkami osoczowymi
czym są glikoproteiny?
są to cząsteczki białek do których kowalencyjnie zostały przyłączone łańcuchy oligosacharydowe
charakterystyka glikozaminoglikanów (GAG)
są to nierozgałęzione łańcuchy cukrowe złożone z powtarzających się disacharydów: jednym z nich zawsze jest N-acetyloglukozamina albo N-acetylogalaktozamina, drugim najczęściej jest kwas uronowy (glukuronowy, iduronowy) (przynajmniej jeden z cukrów ma ujemnie naładowaną grupę SO4 lub COOH)
jak tworzone są łańcuchy oligosacharydowe przyłączane później d glikoprotein O-glikozydowych?
tworzone są poprzez stopniowe dodawania cukrów nukleotydowych poprzez glikozylotranferazy znajdujące się w aparacie Golgiego
jak insulina stymuluje syntezę glikogenu?
uruchamia ona szlak inaktywujący kinazę syntazy glikogenu (kinaza utrzymuje ten enzym w nieaktywnej, ufosforylowanej formie) co powoduje że fosfataza 1 białek może uaktywnić syntazę glikogenu defosforylujących ją -> sygnał rozpoczęcia syntezy glikogenu
gdzie zachodzi synteza proteoglikanów?
w aparacie Golgiego
w co przekształca się fosforan dolicholu po utraceniu łańcucha cukrowego?
w dolicholo-P, który może służyć ponownie jako akceptor w dalszych syntezach
gdzie występują proteoglikany?
w macierzy zewnątrzkomórkowej
gdzie występuje glikogen?
w wątrobie i mięśniach
czego dotyczy choroba Corich?
wad w enzymie usuwającym rozgałęzienia
jakiego enzymu dotyczy choroba Von Giergiego?
wady glukozo-6-fosfatazy -> zaburzenie wydzielania glukozy przez wątrobę
jakie wiązania rozcinają amylaza ślinowa i trzustkowa?
wiązanie 1,4-alfa-glikozydowe
za co odpowiada fosfataza 1 białek?
za włączenie syntezy glikogenu i wyłączenie jego degradacji