200 likes | 997 Views
Biogenní prvky. Prof. Dr. Richard Průša. Prvky. Bioanorganická chemie C, N, P, O, H, S: proteiny, nukleové kyseliny, sacharidy, lipidy Ionty: K, F, Cl, I, Na, Ca, Fe Esenciální stopové prvky: Mg, Cr, Co, Cu, Mo, Se, Zn Toxické stopové prvky: As, Ba, Cd, Pb, Li, Hg, Pt. Prvky.
E N D
Biogenní prvky Prof. Dr. Richard Průša
Prvky • Bioanorganická chemie • C, N, P, O, H, S: proteiny, nukleové kyseliny, sacharidy, lipidy • Ionty: K, F, Cl, I, Na, Ca, Fe • Esenciální stopové prvky: Mg, Cr, Co, Cu, Mo, Se, Zn • Toxické stopové prvky: As, Ba, Cd, Pb, Li, Hg, Pt
Prvky • Stopové prvky: koncentrace v tkáních a orgánech méně než 50 mg/kg • Biologicky aktivní prvky • Toxické prvky, toxikologie
Uhlík • Nereaktivní prvek • CO, CO-Hb • CO2, HCO3 • HCN
Vodík, kyslík • H – vysoce reaktivní, H2 • H2O • O, O2, O3 pO2, pCO2 – air, blood • CO, NO • H2O2 • Vysoce reaktivní formy kyslíku – anionty a radikály (10 forem): peroxid, superoxid, hydroxyl, peroxyl, perhydroxyl
Dusík, síra • N2, bod varu -200 C • NH3, NH4, NH2 • N2O, NO, N2O3, NO2, N205 • HNO2 – nitráty, met-Hb • HNO3 – nitrity • H2S, H2SO4 – sulfáty, SH
Fosfor, vápník, hořčík • H3P04, fosfáty, kosti, pufr, estery, anhydridy • Ca – kosti (fosfát, uhličitan, fluorid) • Ca – ionizované, proteiny, citrát, laktát • Oxalát, urát – urolithiasis • S-Ca 2,15 – 2,50 mmol/l • S-fosfát anorg. 0,80 – 1,45 mmol/l • S-Mg 0,65 – 1,1 mmol/l (moč – inh.)
Chrom • Role: metabolismus glukózy, chromodulin (intracel. oktapeptid), LMWCr faktor • Deficit: snížená tolerance glukózy • Toxicita: profesní expozice
Měď • Ceruloplasmin, acerulopl. • Cytochrom c oxidasa, lysine 6-oxidasa • Ferroxidasa I and II, monoamin oxidasa • Melanocyty – tyrosinasa • Wilson n., Menkesův sy., biliární obstr. • S-Cu 11-22 umol/l
Kobalt, fluor • Složka vitaminu B12 • Deficit – makrocytární anemia • Prevence: zubní sklovina • Deficit – zvýšená zubní kazivost
Mangan • Nutný pro syntézu glykoproteinů a proteoglykanů • Superoxide dismutasa • Pyruvát karboxylasa • Arginasa • Toxicita – manganové šílenství
Molybden • Sulfit oxidasa • Xanthin dehydrogenasa • Aldehyd oxidasa
Selen • Selenocystein (Se záměnou za síru), 21.amk, UGA, tRNA • Glutathion peroxidasy (4x) • Thioredoxin reduktasa • Selenoprotein P (10 atomů Se jako Se-Cys) • Iodothyronin deiodinasa (T4 – T3)
Zinek • Cca 300 zinek- metaloenzymů a proteinů • Metallothioneiny • Karbon anhydrasa, alkalická fosfatasa, • RNA a DNA polymerasy • Alkohol dehydrogenasa, thimidine kinasa • Deficience (AE), toxicita
Jod • Tvorba periferních hormonů štítné žlázy. • Metabolismus: I- přichází do organismu potravou, po absorpci ve střevní sliznici jsou jodidové ionty transportovány ve vazbě na plazmatické proteiny. Z krve jsou dále vychytávány tzv. jodidovou pumpou (Na/K dependentní ATPáza), regulovaná TSH. Ionty jsou následně inkorporovány do molekul tyreoglobulinu, kde se akumulují. Následně dojde k zachycení tyreoglobulinu jednotlivými tyreocyty, kde pak dochází ke vzniku tyroxinu. Jod se vylučuje močí a právě hladina jodu v moči nejlépe odráží případný jodový deficit. DDD je 1 μmol. Interpretace: Deficit jodu se projevuje jako tzv. endemická struma, která však nemusí odrážet pouze snížený přívod jodu, ale i vyšší obsah strumigenů v potravě. Pokud dlouhodobě dochází ke sníženému příjmu jodu v potravě, vzniká hypotyreóza. Referenční meze - moč: μg/l μmol/l Závažný nedostatek < 20 < 0,158 Mírný nedostatek 20–99 0,158–0,784 Dostatečný příjem 100–200 0,785–1,580 Nadbytečný příjem > 200 > 1,580
Železo • S-Fe M, Ž cca 10 – 25 umol/l • Hemoglobin, myoglobin • Cytochromy • Transferrin • Ferritin
Ostatní medicínsky významné prvky • Bor, nikl, rtuť, kadmium • křemík, berylium, hliník • baryum, arsen, lithium, vanad • olovo • Stříbro, zlato, platina • thallium, vizmut, germanium, titanium
Na, K, Cl • NaCl 0.15 mol/l (0.9 % = 154 mmol/l) • Ionty • Na mmol/l: plasma 136 - 145, ICT 12 • K mmol/l: plasma 3.5 – 5.1, ICT 156 • Cl mmol/l: plasma 98 – 107, ICT 4 • Žaludeční sekrece HCl: 0.1 mol/l • Sodné, draselné a chloridové kanály (Na-I symportér, CFTR)
Fyziologické hodnoty • Referenční intervaly, průměr, 2SD, 5-95 % • Distribuce hodnot • Biologická variabilita, inter a intra individuální • Cirkadianní rytmy, den, sezóna
Nadměrný příjem molybdenu způsobí deficit: • A) olova • B) zinku • C) mědi • D) selenu