01 Biochemie

• - molekuly se skládají z atomů uhlíku, vodíku a kyslíku (deriváty obsahují i další prvky)
• obecný vzorec = C_n(H₂O)_n  (proto se v minulosti užíval název uhlohydráty)

• - podle počtu uhlíkových atomů vázaných v jejích molekulách na: MONO- , OLIGO-, POLYsacharidy
•  _{mono a oligo se někdy označuj jako cukry}

• - zdroj E (glukoza)
• - stavební materiál  (např. součástí nukleosidů a nukleotidů)
• - součástí fyziologicky účinných látek - koenzymy, hormony ad.
• · zásobní látky (škrob, chitin, glykogen)
• · stavební a podpůrná funkce (celulóza)
• · složky nukleotidů, koenzymů, glykoproteinů a glykolipidů
• · prekurzory aminokyselin a lipidů
• · antigenní determinanty buněk

• 3-7atomů C
• glukoza = hroznový cukr
• --- rostlinné šťávy, ovoce, med, krev živočichů; vázaná ve škrobu, celulose, glykogenu

• fruktoza = ovocný cukr
• --- ovoce, med; součástí disacharozy
• --- má největší sladivost!

• galaktoza = agar
• --- krevní polysacharidy, hemicelulozy, rostl.sliz

• ribosa 
• --- součástí RNA, stejně j.jej derivát 2-deoxy-D-ribosa v DNA

3-10

• Glykémie = koncentrace glukozy v krvi ( norma 4 – 5.6mmol/l)
• HYPO = pokles hladiny cukru v krvi pod 3.5 mmol/l
• HYPER = nad 5.6 (nad 7 DM)

• Stav glykémie je registrován glukoreceptory umístěnými jak v hypotalamu, tak na periferii.
• Účinek glukokortikoidů tkví v tom, že tyto hormony výrazně stimulují glukoneogenezi.
• Syntézu glykogenu v játrech z glukózy, jako jediný hormon výrazně stimuluje inzulín, který zároveň specifickým mechanismem zvyšuje transport glukózy do buněk závislých na inzulínu.
• Nervový systém se výrazně podílí na regulaci glykémie, a to prostřednictvím sympatiku (sympatická inervace dřeně nadledvin) a parasympatiku (vagová inervace pankreatu).

Index udávající rychlost využití glukózy tělem z určité potraviny; potraviny s vysokým GI (glukoza = 100) se vyznačují rychlým vzestupem hladiny cukru v krvi (pivo 110), naopak potraviny s nízkým GI obsahují málo jednoduchých cukrů, u složených cukrů tělo spotřebuje více času na jejich zpracování; zpomaluje vláknina, vyplavování cukru do krve způsobují i potraviny obsahující pouze bílkoviny a žádné cukry, byť minimálně

• GI potravin je dán poměrem obsahu plochy pod křivkou znázorňující změnu koncentrace glukózy v krvi v určitém časovém intervalu (obvykle 120 minut) po konzumaci testované potraviny s plochou pod křivkou referenční látky.
• Potraviny lze obecně dělit na potraviny s nízkým GI (do 50), středním GI (v rozmezí 50– 70) a vysokým GI (nad 70).

Vláknina, typ potravy – zda jde o cukr/tuk/bílkovinu; kompaktnost potravy/přístupnost trávicím enzymům

• Obecně je GI potravin ovlivněn:
• 1) Obsahem a druhem sacharidů. Čím vyšší je obsah jednoduchých sacharidů, zejména glukózy, tím vyšší je hodnota GI. Čím vyšší je obsah polysacharidů, tím nižší je hodnota GI. ^{Jako příklad lze uvést zralé ovoce (např. banány), které mají vyšší GI než nedozrálé a pozdní dlouhodobě skladované brambory, které mají vyšší GI než brambory rané.}
• 2) Vzájemným poměrem základních živin. Přídavek tuku a bílkovin snižuje hodnotu GI. Tyto živiny obsažené v potravině nebo v pokrmu zpomalují vyprazdňování žaludku, a tudíž i následné vstřebávání sacharidů z požitého jídla. Je tedy výhodné kombinovat v rámci jednoho jídla potraviny obsahující sacharidy a potraviny s alespoň malým obsahem bílkovin (maso, ryby, sýry, vejce, mléčné výrobky). Tím se glykemický index pokrmu sníží.
• 3) Obsahem vlákniny. Čím vyšší je v potravině obsah vlákniny, tím nižší je hodnota GI, protože vláknina zpomaluje využití sacharidů. Podobné vlastnosti jako vláknina má i tepelně nezpracovaný škrob. Čím více škrobu potravina obsahuje, tím pomaleji se tráví a tím nižší má GI. Čím více je škrob degradovaný, tím má potravina vyšší GI. Proto mají těstoviny poměrně vysoké GI, zatímco obiloviny mají nižší GI, déle se tráví a tím uvolňují glukózu pomaleji. Škrob z loupané rýže a vařených nebo pečených brambor se rychle štěpí na glukózu, proto mají tyto potraviny vysoký GI.
• 4) Způsobem zpracování potravy. Zpracování potravin významně ovlivňuje hladinu GI. Čím více je potravina kompaktní, tím hůře je přístupná trávicím enzymům, tím hůře uvolňuje glukózu do krve a tím nižší má GI. Čím je potravina více pufovaná, rozvařená a tepelně upravená, tím více se GI zvyšuje.
• 5) Kyselostí potravin. Kyseliny přítomné v potravině nebo přidané do pokrmu snižují GI, protože zpomalují vyprazdňování žaludku, čímž omezují rychlost vstřebání sacharidů. Tyto účinky má např. vinný ocet, citronová šťáv nebo kyselé ovoce apod. Stejný efekt mají i kysané mléčné výrobky.

Fruktoza je sladší než glukoza a také je to jediný přírodní cukr, který je sladší než sacharoza

• sachoróza = glukoza + fruktoza
• --- v potr. průmyslu j.hlavní sladidlo
• --- nejbohatším zdrojem cukr.řepa+třtina

• trehaloza = 2glukozy
• --- zásobní polysacharid někt. hub

• maltoza = 2glukozy; sladový cukr
• --- vzniká hydrolýzou škrobu n.glykogenu

laktoza = glukoza + galaktoza; mléčný cukr

• celuloza  =primární stavební složka stěny rostl.buněk
• chitin = stavební složka exoskeletu členovců; strukturou podobný celulose
• škrob = zásobní, syntetizovan rostlinami
• glykogen =zásobní u živožichů, kosterní svalstvo + játra
• inulin - hlízy hvězdicovitých
• heparin - antikoagulační účinek, inhibuje přeměnu protrombinu na trombin

= neschopnost organismu štěpit laktozu – dáno nedostatečnou tvorbou enzymu laktáza (metabolický problém), který tento cukr štěpí – cukr zůstává ve střevech, kde kvasí (trávící potíže, produkce plynů); geografická variabilita + vliv věku

odborněji:) - laktasa hydrolyzuje laktosu na její monosacharidové složky, absorbovatelné v KO. Při nízké hladině tohoto enzymu většina laktozy prochází zažívacím traktem do tlustého střeva, kde v důsledku fermentačních procesů způsobavaných bakteriemi vzniká velké množství oxidu uhličitého, vodíku a dráždivých organických kyselin (nestravitelné oligosacharidy jsou také příčinou plynotvorné schopnosti luštěnin)

Imunologická záležitost, nejčastěji alergie na kravské mléko – absolutní zákaz jeho konzumace (zatímco u laktozove intolerance je individuálně odlišné povolené množství konzumace mléčných výrobků); objevuje se již v kojeneckém věku

• Zásobní polysacharid, u člověka obsažen zejm. v játrech a svalech; jaterní se podílí zejména na udržování hladiny glykemie, svalový slouží k pokrytí energetického výdeje při intenzivním cvičení; teprve po vyčerpání těchto zásob se začínají pálit tuky, bílkoviny
• glykogen, má ve výživě člověka význam minimální, protože se po smrti živočichů rozkládá.

• Polysacharidy potravy se dělí podle schopnosti být štěpeny lidskými sacharidázami na tzv. stravitelné polysacharidy a polysacharidy nestravitelné (rezistentní škroby).
• Resistentní škrob je definován jako suma škrobu a produktů degradace škrobu, které se neabsorbují v tenkém střevě zdravých jedinců.
• Význam rezistentního škrobu spočívá v tom, že unikne trávení v tenkém střevě a je fermentován mikroflórou tlustého střeva. Produktem jeho fermentace je relativně značné množství butyrátu (kyselina máselná), který je důležitým zdrojem energie pro buňky epitelu tlustého střeva a dále, což bylo prokázáno v pokusech in vitro s tkáňovými kulturami těchto buněk, se podílí na regulaci dělení rakovinných buněk.

• polymer sestávající se ze dvou složek: amylózy a amylopektinu
• stravitelný polysacharid

čím je potravina zralejší, tím obsahuje méně škrobu (v prospěch jednoduchých cukrů)

Tvořen molekulami glukozy

• Pojem vláknina či vláknina potravy (dietary fibre) je termín pro skupinu strukturálně příbuzných sloučenin (sacharidů nebo oxidovaných sacharidů) rostlinného původu, které vykazují určité společné vlastnosti, kterými jsou především:
• - částečná až úplná odolnost k hydrolýze trávicími enzymy,
• - schopnost postoupit do tlustého střeva ve formě, ve které se konzumovaly,
• - schopnost ovlivňovat některé gastrointestinální funkce

^{Do pojmu vláknina potravy se zahrnují všechny nestravitelné sacharidy (neškrobové polysacharidy a oligosacharidy, resistentní škroby, dextriny i polysacharidy užívané jako potravinářská aditiva), látky asociované s neškrobovými polysacharidy a lignin (polyfenol, který zpevňuje rostlinná pletiva). Uvedené pojetí vlákniny je používáno většinou států EU a je asi nejvíce rozšířené i celosvětově. Velká Británie ale např . používá pro termín vláknina „neškrobové polysacharidy“, v Japonsku se k vláknině zařazují i nestravitelné složky živočišných potravin. Údaje na obalech výrobků i hodnoty týkající se denního příjmu vlákniny v různých zemích proto nelze srovnávat.}

• Vláknina je nejčastěji dělena podle její rozpustnosti při definovaném pH a podle její fermentovatelnosti in vitro, tedy simulací prostředí lidského GIT. Na základě rozpustnosti je vláknina dělena na dvě základní skupiny, a to na vlákninu rozpustnou (viskózní, fermentovatelnou) a na vlákninu nerozpustnou (neviskózní, nefermentovatelnou).
• ^{V některých literárních zdrojích je vláknina dělena dle své fermentovatelnosti, a to na částečně fermentovatelnou vlákninu (celulóza, pšeničné otruby, kukuřičné otruby, některé rezistentní škroby) a dobře fermentovatelnou vlákninu (pektin, guarová guma, arabská guma, inulin, polydextróza, oligosacharidy)}.
• Obecně je dobře fermentovatelná vláknina také dobře rozpustná ve vodě, zatímco částečně fermentovatelná vláknina je ve vodě nerozpustná.

• Váknina = nestravitelný sacharid
• Vlákninu tvoří nejčastěji směs neškrobových polysacharidů a několika dalších složek (celulóza, lignin, vosky, chitiny, pektiny, beta-glukany, oligosacharidy).
• rozpustná vláknina se rozpouští ve vodě. Rozpustná vláknina na sebe váže tekutinu, bobtná a tím zvětšuje svůj objem. V žaludku pak vytváří viskózní roztok, který zpomaluje pohyb potravy v trávicí soustavě, čímž se prodlužuje pocit nasycení. Tělo tak může v klidu absorbovat nezbytné výživné látky a zároveň brzdí vstřebávání sacharidů z tenkého střeva do krve. Výsledkem toho je, že rozpustná vláknina příznivě ovlivňuje hladinu cukru v krvi.
• Při štěpení v tenkém střevě vytváří gel, který zpomaluje průchod tráveniny zažívacím traktem + zvyšuje viskozitu střevního obsahu – enzymy se k živinám dostávají obtížněji; snižuje vstřebávání někt.látek, vč.glukózy
• Např. v ovoci, luštěninách, bramborech

• Hlavní složky rozpustné vlákniny tvoří pektiny, beta-glukany, pentosany, rostlinné slizy a gumy, polysacharidy mořských řas.
• V jakých konkrétních potravinách rozpustnou vlákninu hledat? Ze zeleniny je to zejména kukuřice (v podobě hemicelulózy), z ovoce se zaměřte na jablka, hrušky, broskve či rybízy (pektiny).
• Na rozpustnou vlákninu jsou bohaté také brambory, luštěniny, rostlinné slizy, psyllium (jitrocel indický), čekanka, česnek nebo artyčok (jako inulin). Z obilovin je to pšenice (opět v podobě hemicelulózy). Obilná zrna obsahují vlákninu hlavně v povrchových vrstvách, proto je celozrnná mouka na vlákninu bohatší než mouka bílá (vysoce vymletá).

• Nerozpustná vláknina vodu sice dobře absorbuje, ale nerozpouští se v ní. Změkčuje stolici, zlepšuje peristaltiku střev, čímž urychluje průchod potravy zažívacím traktem. Tím výrazně přispívá ke snadnému a pravidelnému vyprazdňování.
• Nerozpustná vláknina prochází trávicím traktem v nezměněné formě, proto se dá říct, že působí jako jemný kartáč střev, který mechanicky odstraňuje usazeniny.

• Nerozpustnou vlákninu tvoří především celulóza a lignin.
• Nerozpustnou vlákninu získáme z brukvovité a kořenové zeleniny (celulóza) nebo z mrkve, kedlubny či ředkviček (lignin). Také otruby, ořechy, semena a už zmiňované psyllium obsahují nerozpustnou vlákninu.

• Při zvýšeném příjmu vlákniny se v menší míře vstřebávají žlučové kyseliny, které by se jinak staly součástí žluči. Příjem vlákniny způsobuje nižší recirkulaci žlučových kyselin (ileo-porto-biliární oběh), což vyvolává vyšší potřebu tvorby nových kyselin zvýšenou oxidací cholesterolu.
• Nedostatek žlučových kyselin v tenkém střevě navíc snižuje resorpci lipidů a cholesterolu přiváděného potravou. Důsledkem obou jevů je snížení hladiny krevního cholesterolu (tzv. hypocholesterolemický efekt).

Vláknina navíc v žaludku vykazuje tzv. pufrační efekt a je schopna vázat přebytečnou kyselinu chlorovodíkovou.

Zpomalené vstřebávání glukózy vede k nižšímu nárůstu její hladiny v krvi, což se projevuje zejména po jídle.

• Vláknina podléhá v tlustém střevě částečné fermentaci, kterou se vytvářejí kyseliny s příznivými účinky. Tento proces zahrnuje řadu anaerobních energii poskytujících katabolických reakcí, které dokončují trávicí proces ve střevě.
• Fermentaci podléhají hlavně oligosacharidy. Střevní bakterie oligosacharidy snadno metabolizují a produkují velké množství mastných kyselin s krátkým řetězcem, zejména kyselinu máselnou, která je živinou pro buňky sliznice tlustého střeva. Výsledkem je, že v tlustém střevě dochází ke snížení pH (kyselé prostředí), zvýšení celkového počtu střevních mikroorganismů a zvýšení objemu stolice.
• Prospěšné bakterie, např. rodu Bifidobacterium a Lactobacillus, jsou odolné ke kyselému prostředí, zatímco škodlivé bakterie (např. patogenní) jsou ke kyselým podmínkám citlivé.
• Značná část mastných kyselin, vznikajících účinkem střevní mikroflóry , se absorbuje. Jedním z nejdůležitějších účinků těchto kyselin je výživa střevní výstelky, jejíž proliferaci a diferenciaci dokonce prokazatelně zvyšují. Epitel tlustého střeva představuje hlavní bariéru před invazí bakterií do portálního oběhu

3:1

• 1. ústní dutina: sliny s enzymem alfa-amyláza (ptyalin) - štěpení sacharidů; Toto štěpení pokračuje ještě při průchodu jícnem a v žaludku, než se začne vylučovat žaludeční šťáva, jejíž nízké pH slinnou amylázu inaktivuje.
• 2. Nejintenzivnější trávicí pochody se odehrávají v duodenu působením pankreatické α-amylázy, která je chemicky v podstatě totožná s α-amylázou ze slinných žláz. Prostředí duodena je však pro činnost amylázy vhodnější, neboť pH optimum enzymu 7,1 se téměř shoduje s pH pankreatické šťávy.
• 3. Trávení sacharidů se dokončuje na luminální membráně mikroklků v kartáčovém lemu střevní sliznice, a to působením různých glykosidáz štěpících převážně disacharidy
• ^{Jedná se o α-glukosidázu, štěpící veškeré disacharidy obsahující glukózu (sacharóza, maltóza), laktázu, štěpící mléčný cukr laktózu a sacharázu, specifickou pro sacharózu a isomaltózu}
• Výsledkem trávení sacharidů je směs monosacharidů, v níž převládá glukóza a podle druhu potravy pak další monosacharidy, které se resorbují převážně v duodenu a proximálním jejunu.
• Všechny resorbované monosacharidy se cestou vena portae dostávají do jater. Játra regulují poměr zásob všech živin a podle zásob cukrů, které hrají určující roli, řídí jejich metabolismus.

glykolýza, glukoneogeneze, glykogenolýza a glykogeneze

• Glykolýza je sled reakcí, jimiž se podle dostupnosti kyslíku přeměňuje glukóza na pyruvát či laktát (kyselinu mléčnou). Většina laktátu vzniká v plazmě cestou anaerobní glykolýzy . Laktát může být následně v cyklické reakci, nazývané Coriho cyklus, znovu v játrech dehydrogenován na pyruvát a syntetizován v reakcích glukoneogeneze na glukózu. Protože resyntéza vzniklého laktátu na glukózu vyžaduje energii, která vzniká oxidací mastných kyselin v játrech, Coriho cyklus tak pomáhá přenášet energii z tukové tkáně do svalu.
• V tkáních s intenzivním aerobním metabolismem končí glykolýza vznikem pyruvátu a dále nastupuje přeměna pyruvátu na acetyl Co-A a jeho postupná oxidace v citrátovém cyklu. Jako poslední následuje oxidativní fosforylace v dýchacím řetězci.
• ^{Z jedné molekuly glukózy se zpravidla tvoří 38 molů ATP (glukóza je oxidována až na CO2 a vodu), přičemž nejvíce energie se tvoří v procesu oxidativní fosforylace umožněné reoxidací redukovaných koenzymů z citrátového cyklu dýchacím řetězcem. Zbytek vzniká fosforylací na substrátové úrovni.}

• Exogenní přívod glukózy vede k vzestupu hormonu inzulinu, odpovědného za snížení glykemie, a při stoupající dávce glukózy dochází k její částečné oxidaci. Glukóza je nosiči transportována do buněk, kde je okamžitě fosforylována na glukózo-6-fosfát. Tento krok je ve většině tkání (s výjimkou jater, ledvin a střeva, kde existují potřebné fosfatázy) nevratný, tudíž jakmile je glukóza jednou buňkou pohlcena, je zpracována.
• Podle okamžité potřeby je glukóza buď využita v reakcích glykolýzy nebo uskladněna jako zásobní glykogen v procesu zvaném glykogeneze. Po naplnění zásob glykogenu v játrech a ve svalech se glukóza přeměňuje v tuk.
• Pro okamžitou potřebu je tedy část glukózy uskladněna v játrech ve formě glykogenu a může se z něj opět velmi rychle uvolnit v procesu glykogenolýzy. Pouze jaterní glykogen je schopen se štěpit v průběhu glykogenolýzy na glukózu, zatímco glykogen svalový nemůže z enzymatických důvodů glukózu uvolňovat a je pro pracující sval zdrojem pouze pyruvátu nebo laktátu. Zásoba glykogenu v játrech je však poměrně malá a stačí zásobovat organismus glukózou pouze přibližně 18– 20 hodin.

Glukoneogeneze představuje tvorbu glukózy z prekurzorů nesacharidového původu. Jde o komplexní reakci, kde výchozím zdrojem může být laktát (70 %), pyruvát nebo glukogenní aminokyseliny (alanin, kyselina glutamová, histidin, prolin, arginin, valin, izoleucin a threonin) či glycerol ve formě glycerol-3-fosfátu. Jestliže je tedy glukóza nedostupná, glukoneogeneze narůstá, aby byla glukóza zajištěna tkáním, které ji vyžadují.

Některé aminokyseliny dokáže lidský organismus syntetizovat z jiných aminokyselin, z glukózy nebo z mastných kyselin. Tyto aminokyseliny se nazývají neesenciální aminokyseliny. Esenciální aminokyseliny nedokážeme vytvářet a jsme odkázáni na jejich příjem z potravy. Zvláštní skupinu tvoří tzv. poloesenciální (semiesenciální) aminokyseliny, což jsou neesenciální aminokyseliny, které se u rychle rostoucího organismu nedokáží dostatečně syntetizovat a stávají se tak pro organismus esenciálními aminokyselinami.

• Biopolymery tvořené AK navzájem spojených peptidovou vazbou (NH-CO)
• Např. trombin, aktin, myosin

• =základní stavební jednotky proteinů. Chemicky jsou to organické sloučeniny navzájem spojené peptidovou vazbou.
• V aminokyselině musí být přítomna alespoň jedna primární aminoskupina –NH2 a současně alespoň jedna karboxylová skupina –COOH.
• Chemicky jsou to substituční deriváty karboxylových kyselin, ve kterých je vodík na uhlovodíkovém řetězci nahrazen aminoskupinou.

• druhem kovalentní chemické vazby obsahující seskupení atomů –CO–NH–. Je typická např. pro proteiny a polypeptidy, v nichž se –CO–NH– vytváří při kondenzaci jednotlivých AK, ale dále i pro syntetické polyamidy.
• vzniká rcí aminoskupiny jedné AK s karboxylovou skupinou druhé AK za odstoupení vody
• Chemicky se sloučeniny s tímto uskupení atomů nazývají amidy.

• pšenice - málo lysinu
• luštěniny - málo methioninu

= využití AK z přijatých bílkovin závisí na obsahu nejméně zastoupené esenciální AK. To znamená, že z přijatých AK se jich do vlastních proteinů zabuduje jen tolik, kolik odpovídá množství nejméně zastoupené esenciální AK. Protože AK se v organismu neskladují, ostatní AK jsou rozloženy, a to i tehdy, když v organismu panuje celkový nedostatek bílkovin.

• ^{Čím je podíl esenciálních aminokyselin k neesenciálním vyšší, tím je bílkovina kvalitnější.}
• ^{Například kombinace bílkovin z pšenice (málo lysinu) a bílkovin z luštěnin (málo methioninu) zajistí příjem esenciálních aminokyselin, ale celkový příjem bílkovin musí být vyšší, než při stravě, která obsahuje kvalitnější bílkoviny.}
• ^{Aminokyseliny se v organismu neskladují, ty aminokyseliny, které nejsou hned zabudovány do vytvářených proteinů, jsou deaminovány a dusík v nich obsažený je vyloučen jako močovina. Proto nelze konzumovat potraviny bohaté na esenciální aminokyseliny „do zásoby“, příjem musí být pokud možno stálý}

• Aminokyselinové skóre (ASS) se počítá pro každou esenciální aminokyselinu, ta jejíž AAS hodnota je nejnižší určuje nutriční hodnotu proteinu a nazývá se limitující aminokyselina.

• transport: hemoglobin
• pohyb: aktin,myosin, tubulin
• stavební materiál: kolageny, keratiny, elastiny
• imunita: imunoglobuliny, chloramfenikol (antibiotikum)
• hormony: tyroxin, trijodthyronin
• katalýza: trypsin (enzym)
• zásadním zdrojem dusíku a esenciálních AK
• při alergických rcích: histamin
• neurotransmitery: dopamin

Podle celkového uspořádání peptidových řetězců rozlišujeme dva hlavní typy proteinů: globulární(sféroproteiny) a fibrilární (skleroproteiny). U globulárních bílkovin (např. ovalbumin) jsou peptidové řetězce sbaleny do klubíčka u fibrilárních bílkovin (např. kolagen) jsou řetězce „natažené“.

• 1. PRIMÁRNÍ = dána pořadím AK v řetězci
• ^{pořadí AK je pro každou bílkovinu charakteristické (podmiňuje biochem.fci) a je řízeno geneticky (důsledkem mutace v DNA může být záměna AK v určité pozice za jinou - může i nemusí mít vliv)}
•  ^{První určení primární struktury provedl v roce 1953 Frederick Sanger.}

• 2. SEKUNDÁRNÍ = prostorové uspořádání, které makromolekuly bílkovin vytvářejí za účelem stabilizace, aby AK zbytky navzájem nepřekážely a aby v nich bylo obsaženo co nejvíc vodíkových můstků
• - geometrické uspořádání polypeptidového řetězce „na krátké vzdálenosti“, tzn. mezi několika po sobě jdoucími aminokyselinami.
• - např. alfa helix + beta skládaný list (plně extendovaný, ne tak kompaktní jako alfa) + klubka (nerepetetivní struktura)

• 3. TERCIÁRNÍ
• sledujeme polypeptidové vlákno z většího nadhledu: vzájemné uspořádání prvků sekundární struktury; hledáme typová uspořádání prvků nacházejících se opakovaně či relativně samostatné strukturní celky v podobě globulárních shluků = domén
• ^{Podle tvaru a vlastností rozlišujeme strukturu globulární (albumin), která má tvar klubka a je rozpustná ve vodě, a fibrilární (myosin) vláknitou strukturu ve vodě nerozpustnou. Celá struktura je stabilizována kovalentními vazbami (např. vazba S-S tzv. disulfidový můstek) v postranních řetězcích AK.}

• 4. KVARTÉRNÍ
• mnohé proteiny se skládají z více samostatných polypeptidových řetězců (protomerů) - jejich prostorové uspořádání = kvartérní struktury
• ^{Řeší uspořádání podjednotek v proteinových aglomerátech, tvořících jednu funkční bílkovinu. Podjednotky jsou samostatné polypeptidické struktury, které jsou navzájem spojeny nekovalentními interakcemi. Kvartérní struktura též řeší prostorové uspořádání těchto podjednotek. Takovéto uspořádání vykazují jen složitější komplexy bílkovin, např. fibrily kolagenu, nebo lidské DNA polymerázy.}

• protein v pův.struktuře je nativní protein. Nativní struktura izolovaného proteinu je málo stabilní. Zahříváme li protein v roztoku, dojde k narušení sil držících terciární strukturu, která se zhroutí do neuspořádaného klubka
• nevratná (usmažené vejce) x renaturace (odstranění faktoru - spontánní obnova - chaperony)
• Dojde ke zhroucení struktury bílkovin, např. kolagen lze denaturovat dlouhým varem za vzniku želatiny nebo např. při rovnání vlasů teplem zníčíme disulfidick můstky udržující terciární struktur keratinu ad.

• jaké procesy spouští denaturaci bílkovin?
• zahřátí
• porušení hydratační vrstvy
• ovlivněním ionizace funkčních skupin (iontové záření)
• změny pH
• změny tlaku
• účinek detergentů+solí
• účinek močoviny
• přítomnost reagujících složek v substrátu
• vliv má i kompaktnost bílkovin - globulární hůře rozpustné

Vaječnou – podle poměru esenciálních a neesenciálních AK - Čím je podíl esenciálních AK k neesenciálním vyšší, tím je bílkovina kvalitnější

^{Biologická hodnota bílkovin (BV) stanovuje, kolik gramů tělesných proteinů může být vytvořeno ze 100 gramů příslušných bílkovin v potravě. Udává se v procentech. Čím vyšší je tato hodnota přijímaných bílkovin , tím méně jich tělo potřebuje k tomu, aby udrželo vyrovnanou bilanci proteinů. Živočišné zdroje bílkovin jednoznačně patří mezi biologicky hodnotnější, na rozdíl od rostlinných zdrojů. Kombinací obou těchto zdrojů je možné, aby bylo dosaženo vyšší biologické hodnoty než dosahují bílkoviny živočišné povahy samotné.}

• 1) Trávení bílkovin je zahájeno v žaludku, kde žaludeční kyselina (HCl) aktivuje přeměnu pepsinogenu na pepsin - vznikají polypeptidy
• 2) Trávení pokračuje v duodenu, kde enteropeptidáza aktivuje trypsinogen a chymotrypsinogen na trypsin a chymotrypsin, kteří štěpí polypeptidy na oligopeptidy a dipeptidy.
• 3) Trávení pokračuje působením pankreatické karboxypeptidázy a střevní aminopeptidázy, které odštěpují volné aminokyseliny z konců peptidových řetězců - vzniklé AK do krve - do jater

V játrech je tzv. málo kapacitní pool aminokyselin, který je určitou pohotovostní zásobárnou aminokyselin. Z této zásobárny se odebírají aminokyseliny pro výstavbu plazmatických a následně i tělesných proteinů.

• rozdíl mezi množstvím přijatého a vyloučeného dusíku
• Pozitivní: tělo zadržuje dusík ve formě bílkovin, např. v období růstu, v rekonvalescenci, vlivem anabolik ad.
• Negativní: ztráty dusíku - úbytek tělesných bílkovin. Typická při těžkých nemocech, např. neléčené cukrovce, anorexii…

• Bílkoviny se na rozdíl od sacharidů a lipidů nemohou ukládat do zásob, proto v organismu probíhá jejich neustálá obnova a degradace.
• Zdravý dospělý člověk odbourá 1– 2 % svých proteinů denně. V buňkách jsou dvě dráhy sloužící k rozkladu proteinů. Extracelulární bílkoviny jsou pohlcené endocytosou a intracelulární bílkoviny (delší poločas rozpadu) jsou odbourávány v lyzosomech.
• Proteosyntéza je proces, ve kterém jsou z aminokyselin syntetizovány bílkoviny. Tento proces probíhá v ribozómech a informace o tom, jaké má být pořadí aminokyselin v proteinech , je uložena v primární struktuře DNA.

• = přírodní organické sloučeniny produkované rostl. i živ. organismy. Z chem. hlediska se jedná o estery alkoholů a vyšších MK - tedy látky skládající se z uhlíku, vodíku a kyslíku. Přesněji řečeno se jedná o deriváty mastných kyselin jednosytného nebo trojsytného alkoholu
• z řeckého lipos tj. tučný
• ○ zdroj energie (jednoduché-neutrální)
• ○ strukturní (složené-polární,izoprenoidní-steroidní); význ.stavební složky buňky, zvláště biomembrán
• ○ ochranná a izolační (jednoduché-neutrální); tepelná izolace
• ○ různé biologické (izoprenoidní-steroidní); důl. pro vstřebávání vitamínů a dalších látek rozp.v tucích

• Přestože jsou lipidy funkčně i chemicky navzájem velmi různorodé látky, jejich společnou charakteristickou vlastností je hydrofobnost – jsou tedy nerozpustné ve vodě. Dobře se rozpouštějí v mnoha organických rozpouštědlech. Jsou energeticky velmi bohaté (1 gram tuku obsahuje 39 kJ = 9,3 kcal) a proto v organizmu velice často slouží jako zdroj a zásoba energie.
• Mnohé druhy lipidů jsou však významné i z jiných hledisek, jako lipidová dvouvrstva jsou součástí buněčných membrán. Tvoří i jiné stavební složky, mají ochranné a izolační funkce a slouží i jako rozpouštědlo některých lipofilních látek – především vitamínů.
• Lipidy mají ochrannou funkci na úrovni celého organizmu – tvoří obal někt. orgánů a podkožní tuk izoluje proti teplotním výkyvům.

• jednoduché: tuky + vosky
• složené: fosfolipidy+glykolipidy
• někdy se též udávají tzv. izoprenoidní lipidy

• mastné kyseliny vázané v lipidech mohou být ne/nasycené s řetězcem lineárním/rozvětveným či cyklickým
• vy svých molekulách obsahují vždy sudý počet C atomů to je způsobeno tím, že MK jsou v organismech syntetizovány z dvojuhlíkatých fragmentů
• např:
• CH₃(CH₂)₁₄COOH ... k.palmitová
• CH₃(CH₂)₁₆COOH ... k.stearová
• CH₃(CH₂)₇CH = CH(CH₂)₇COOH ...k.olejová

• Všechny mastné kyseliny obsahují uhlíkatý řetězec zakončený karboxylovou skupinou (-COOH).
• 
• řetězce mohou mít různou délku a také mohou obsahovat různé typy chemických vazeb, které je drží pohromadě. Právě typ vazby rozhoduje o tom, zda je mastná kyselina „nasycená“ nebo „nenasycená“.
• Vazba je chemický termín pro způsob, jak jsou dva atomy k sobě spojeny. Dvojitá vazba je jako dvojí podání ruky mezi atomy a má dva praktické důsledky: zaprvé je taková vazba méně stabilní, jelikož jedna ruka se může kdykoli uvolnit a navázat další atomy, a zadruhé tato vazba způsobuje nepravidelnost v řetězci uhlíkových atomů, takže neleží hezky spořádaně vedle svých sousedů. „Klikaté“ molekuly s dvojnými vazbami se proto spojují spíš volně a tvoří oleje. Jedna dvojná vazba v řetězci z něj dělá „mononenasycenou“ mastnou kyselinu. Takové tvoří základ olivového oleje. Víc než jednu dvojnou vazbu obsahují „polynenasycené“ mastné kyseliny, které charakterizují rostlinné oleje, jako je řepkový, světlicový, slunečnicový, arašídový, kukuřičný, sójový a olej z bavlníkových semen. Naproti tomu nasycené mastné kyseliny neobsahují žádné dvojné vazby, jen ty jednoduché. Molekuly nedokážou navázat žádné nové atomy, protože jsou již „nasycené“ vodíkovými atomy. Tyto tuky jsou tvořeny rovnými řetězci, které se mohou těsněji „namačkat“ k sobě, takže jsou při pokojové teplotě tuhé, jako například máslo, sádlo a lůj.

• Mastné kyseliny se liší
• 1) Délkou řetězce (C18:2 n-6, má 18 atomů uhlíku)
• 2) Množstvím dvojných vazeb (C18:2 n-6, má dvě dvojné vazby)
• 3) Polohou dvojných vazeb (C18: 2 n-6, první dvojná vazba je na 6. atomu uhlíku od methylového konce řetězce)
• 4) Polohou vodíkových atomů kolem vazby (c6-C18:2, kde c je zkratka pro konfiguraci cis)

• 1) nasycené: 
• - SFA  (saturated fatty acids)
• 2) nenasycené:
• - mononenasycené MUFA (monounsaturated fatty acid) - omega 9
• - polynenasycené PUFA (Polyunsaturated Fatty Acids) - omega 3, 6

• Saturated fatty acids; NMK; všechny uhlíky spojeny jednoduchou kovalentní vazbou
• Kys. Palmitová, stearová, máselná
• Zejm.živočišný tuk, mléčné výrobky, n. kokosový, kakaový či palmový olej
• Nasycené mastné kyseliny mají vyšší body tání než nenasycené, většina z nich je tak stálá už při pokojové teplotě. Přidáváním vodíkových iontů k řetězci obsahujícímu dvojné vazby mohou být nenasycené kyseliny přetvářeny na nasycené. Toto se děje procesem již zmíněné katalytické hydrogenace používané v praxi při výrobě pevných margarínů z tekutých rostlinných olejů obsahujících nenasycené tuky.

• MNMK, monounsaturated fatty acid; jen jedna dvojná vazba
• k.olejová, palmitoolejová (omega 9)
• zejm.v rostlinných olejích, např.olivový, slunečnicový, řepkový; avokádo

• Polynenasycené mastné kyseliny (Polyunsaturated Fatty Acids); více než jedna dvojná vazba
• k.linolová, linolenová (obě = esenciální), arachidonová (syntetizovaná z k.linolové)
• označujeme podle polohy první dvojné vazby od methylového (-CH 3) konce. Označení n-6 neboli -6 znamená, že první dvojná vazba se vyskytuje na šestém uhlíkovém atomu od -CH 3 konce řetězce a obdobně n-3 čili -3 značí, že se dvojná vazba vyskytuje na třetím uhlíku od -CH 3 konce řetězce.
• n6 VNMK-rostl.oleje i živočišný tuk (dýňová semínka, soja, arašídy…)
• n3 VNMK- ryby, vlašáky, lněné semínko

Do skupiny n-6 polynenasycených mastných kyselin patří kyselina arachidonová a linolová, mezi mastné kyseliny řady n-3 přísluší kyselina -linolenová, eicosapentaenová (EPA) a docosahexaenová (DHA).

Zatímco n-6 VNMK jsou obsaženy v dostatečném množství ve většině rostlinných olejů, semen a v mase, n-3 VNMK jsou většinou přijímány v menším množství, než které je zapotřebí. Je to dáno tím, že se vyskytují jen v několika málo potravinách, jako je lněné semínko a vlašské ořechy. Jejich nejlepším zdrojem jsou mořské ryby a rybí oleje, které obsahují zejména kyselinu eicosapentaenovou (EPA) a docosahexaenovou (DHA).

MK s konjugovanými vazbami, např. CLA - směs izomerů kyseliny linolové

• omega-9 si tělo dokáže vyprodukovat samo, omega-3 a omega-6 musíme přijímat v potravě;
• poměr omega-6 a omega-3 MK = 4:1
• 

Výživová doporučení pro příjem n-3 a n-6 VNMK nelze vnímat izolovaně, ale v kontextu s příjmem ostatních živin. Dle současného doporučení WHO by tuky ve výživě měly hradit 25– 30 % energie. Nasycené MK by měly hradit méně než 10 % energie, trans izomery nenasycených MK méně než 1 %, cis izomery VNMK přibližně 6– 10 % energie a zbytek by měl připadat na cis izomery MNMK.

• 

• VNMK označujeme podle polohy první dvojné vazby od methylového (-CH 3) konce. Označení n-6 znamená, že první dvojná vazba se vyskytuje na šestém uhlíkovém atomu a obdobně n-3 značí, že se dvojná vazba vyskytuje na třetím uhlík.
• Do skupiny n-6 polynenasycených mastných kyselin patří kyselina arachidonová a linolová,
• mezi mastné kyseliny řady n-3 přísluší kyselina alfa-linolenová, eicosapentaenová (EPA) a docosahexaenová (DHA).

• n3: k. eicosapentaenová (EPA) a docosahexaenová (DHA)
• DHA se skládá z 22 uhlíků a EPA jich má 20
• rybí olej + ryby; při od zhoršené kvality pokožky a jejich derivátů přes vyšší riziko kardiovaskulárních onemocnění  po psychická onemocnění

Cis – obsahuje vodíky na stejné straně; trans na různých – izomery; cis jsou většinou nativní

• Trans MK se běžně vyskytují v mikroorganizmech, v semenech některých rostlin a v tuku a mléce přežvýkavců. V lidském organizmu vznikají v malém množství v mitochondriích při β-oxidaci. Tvoří se také při záhřevu tuků obsahujících PNMK nad teploty 240 ° C.
• Diskutuje se zejm. jejich vliv na zvyšování celkového cholesterolu a snižování HDL
• Velké množství trans-izomerů také vzniká při katalytické hydrogenaci používané pro ztužování tuků. Trans-MK působí zvyšování hladiny celkového a LDL cholesterolu a snižování HDL cholesterolu v krvi

• = estery mastných kyselin a alkoholů (s trojsytným alkoholem - glycerolem)
• - Některé MK se v lidském těle vyskytují volně, naprostá většina MK se však vyskytuje ve formě vázané, ve formě lipidů. Lipidy (triacylglyceroly) jsou sloučeniny glycerolu a MK. Triacylglyceroly slouží jako dlouhodobá zásobárna energie v tukové tkáni. Stejně tak reprezentují většinu tuků ve stravě.
• - sehrávají  důležitou roli v metabolismu jako zdroj energie. Nejsou součásti biologických membrán.

• - Získávají se endogenní cestou – syntetizují se převážně v játrech, tukové tkáni a v tenkém střevě a exogenní cestou - z potravy, po resorbci v tenkém střevě se štěpí na glycerol a masné kyseliny (lipolýza). Glycerol a mastné kyseliny se dostávají do krevní cirkulace, kde dochází k resyntéze triacylglycerolů. Triacylglyceroly (endogenní i exogenní) jsou v krevní cirkulaci transportovány ve formě lipoproteínů.
• - Zvýšené koncentrace triacylglycerolů v séru jsou jedním z rizikových faktorů aterosklerózy, extrémně vysoké koncentrace TAG mohou vést ke vzniku pankreatitidy. Koncentrace TAG v séru je výsledkem vzájemné interakce mezi syntézou TAG, resorpcí TAG v střevě  a aktivitou intravaskulárního metabolismu.
• - Některé studie – včetně epidemiologické Framinghamské studie označují TAG za samostatný a nezávislý rizikový faktor kardivaskulárních onemocnění.
• -  Tukové buňky (adipocyty) jsou specializovány na ukládání triacylglycerolů. Zatímco jiné druhy buněk obsahují ve svém cytosolu pouze malé kapičky tuku, adipocyty jimi mohou být téměř celé vyplněny.
• - Na zvyšování TAG nemají největší vliv tuky v potravě, ale kupodivu jednoduché cukry, přesněji řečeno jejich přemíra. „Hodně rizikové jsou například velmi sladké nápoje typu koly, fanty nebo toniku, které lidé pijí ve velkém množství a pravidelně,“ říká docent Piťha. „Výraznému a rychlému vzestupu cukru v krvi brání do značné míry játra, ale za to platíme tím, že se do krve uvolňují nebezpečné tukové částice. Jaterní buňka vezme zjednodušeně řečeno chemickou kostru z glukózy či fruktózy a obalí ji mastnými kyselinami. Tím vzniknou triglyceridy.“
• - Pro vzestup TAG je riziková také přemíra alkoholu. Lékaři se domnívají, že provokuje v játrech produkci TAG a dlouhodobě snižuje aktivitu enzymu, který TAG odbourává.

Je tomu tak proto, že jsou oxidovány do nižší úrovně než cukry nebo proteiny, a tudíž jejich oxidační odbourávání poskytuje podstatně více energie.

U dětí od 1 roku do 15 let je to 1,0 až 1,64 mmol/l v krevním séru, u dospělých od 15 do 110 let 0,68 až 1,69 mmol/l.

• Steroidní alkohol – derivát steranu; Polární část (hydroxylová skupina) + nepolární (steroidn jádro + uhlovodíkový řetězec)
• součást bun.membrán, zvlášť u neuronů, žluči, steroidní hormony, prekurzot vit.D

• Podle vzniku se rozlišuje cholesterol:
• exogenní – vnější (čili z potravy)
• endogenní – vnitřní (ten si tělo vyrábí samo)

Endogenní tvorba cholesterolu, stejně jako jeho denní potřeba je do značné míry individuální. U zdravých a aktivních jedinců působí i zpětná vazba, která při dostatečném příjmu cholesterolu potravou snižuje jeho produkci v játrech - Syntéza cholesterolu v játrech je zpětněvazebně řízena na základě jeho resorpce ve střevě.

300mg (například 1,5 vejce).

• Cholesterol cirkuluje v krvi v kombinaci s bílkovinným nosičem a triacylglyceroly. Vzniká tak řada sloučenin, které označujeme termínem lipoproteiny. Lipoproteidy slouží jako transportní formy lipidů a steroidů v krvi. Hustota lipoproteinové částice je závislá na množství bílkoviny v ní obsažené. Chylomikrony jsou tvořeny buňkami střevní sliznice a slouží k přepravě tuků ze střev do tkání.
• Cholesterol je součástí lipoproteinů, které transportují lipidy krví.
• Existují tři hlavní třídy lipoproteinů podle hustoty:
• vysokodenzitní lipoprotein (HDL) – tvoří jej shluky velikosti zhruba 10 nm obsahující převážně apolipoprotein A1 uvolňující cholesterol do jater, vysoký podíl cholesterolu v séru vázaný v HDL je známkou dobré schopnosti vyloučit nadbytečný cholesterol z organismu (přenos z tkání do jater)
• nízkodenzitní lipoprotein (LDL) – vzniká v játrech (velikost okolo 20 nm), obsahují apolipoprotein B odpovědný za ukládání cholesterolu (přenos z jater do tkání), hlavně ve VLDL jako důsledek štěpení jejich triglyceridů, vážou se na membránový receptor
• velmi nízkodenzitní lipoprotein (VLDL) – lipoprotein (velikosti 30 až 80 nm) o velmi nízké hustotě, syntetizuje se v játrech a část ve střevech, má velký náklad TG (triglyceridů) a nejmenší množství apolipoproteinů.

• 1-2g
• Největším odběratelem cholesterolu z krevního oběhu jsou nadledvinky, kde se z cholesterolu syntetizují steroidní hormony. Skladování a odbourávání cholesterolu zajišťují především játra.

5,00 mmol/l (milimolů na litr).

V případě zvýšené hodnoty je důležité znát nejen svůj celkový cholesterol, ale také hladinu „hodného“ HDL a „zlého“ LDL cholesterolu v krvi. Zvýšená hladina LDL cholesterolu (nad 3 mmol/l) totiž způsobuje usazování nadbytečného cholesterolu v cévních stěnách, kde tvoří sklerotické pláty. Tím cévy ztrácejí pružnost a zužuje se prostor pro průtok krve. HDL cholesterol má naopak ochrannou funkci, neboť krev zbavuje nadbytečného cholesterolu (odvádí ho zpět do jater, kde je metabolizován). Ale zvyšování jeho hladiny pomocí léků zdraví spíše neprospívá. Je také více typů HDL

• Rostlinné steroly, stavbou podobné cholesterolu; např. v margarinu
• kampesterol, stigmasterol a avenasterol