Amiloidas - patologinis baltyminis kompleksas, įvairiuose organizmo organuose ir audiniuose sukaupta tarp ląstelių. Amiloidas yra ne cheminė medžiaga, o grupė būdingu būdu struktūriškai susijusių baltymų, fibrilinės prigimties baltyminė medžiaga. Žinomi du pagrindiniai ir keletas minorinių cheminių amiloido tipų. Susikaupus tokios panašios struktūros baltymams, atsiranda grupė sutrikimų, kuri vadinama amilaidoze. Baltymai organizme yra gausiausia biologinių makromolekulių klasė, jų yra visose ląstelėse ir jie atlieka daug įvairių funkcijų. Baltymai sudaryti iš daug aminorūgščių, todėl baltymų biosintezės metu susidaranti baltymo molekulės sandara labai sudėtinga. Yra išskiriami keturi skirtingi baltymų organizacijos lygiai (pirminė, antrinė, tretinė ir ketvirtinė struktūros), kurių metu baltymai jungiasi tam tikrais ryšiais, susisuka, skaidomi ir pan. T. y. vyksta jų biosintezė ir su tuo yra susiję tam tikri procesai vykstantys organizme. Kartais baltymai susisuka klaidingai ir susidaro netaisyklingai susisukę baltymai. Dažniausiai šie baltymai yra fermentų suardomi. Tačiau, ne visada veiksmingai veikiant  kontrolės sistemoms, ima kauptis ląsteliniai ir užląsteliniai tokių baltymų agregatai. Tokios netaisyklingai susisukusių baltymų nuosėdos yra daugelio ligų priežastis. Netaisyklingą baltymų susisukimą gali lemti geno mutacijos arba savaiminiai vyksmai. Kai kurie baltymai sudaro ilgas, fibrilinių baltymų sankaupas, sudarytas iš β klostytų lakštų. Tokie savaime susidarę baltymų agregatai vadinami amiloidais ir yra daugelio neurodegeneracinių ligų priežastis, pvz., Alzheimerio ligos. Pagrindinis amiloidinės plokštės sandas yra mažas 40-43 rūgščių Aβ peptidas. Šis peptidas agreguoja ir kaupiasi smegenyse. Aβ peptidų agregatų yra smegenų parenchimoje ar aplink kraujagysles. Šios amiloidinės plokštelės yra neurotoksiškos. Amiloidų…

Kolagenas - fibrilinis gyvūnų odos ir jungiamųjų audinių baltymas. Kolagenas yra pagrindinis jungiamojo audinio baltymas gyvūnų organizme. Kaip ir  elastinas, kologenas turi atsparumą tempimui, jo gausu yra jungiamajame audinyje, bei epitelio ląstelėse (kremzlėse, sausgyslėse, dantyse, kauluose, odoje, akies ragenoje ir odenoje, plaučiuose, kepenyse, kraujagyslėse ir kt.). Kolagenas sudaro daugiau kaip 25% žinduolių organizmų baltymų ir yra labiausiai žmogaus organizme paplitęs baltymas. Tam tikruose organuose jis sudaro užląstelinio užpildo gelį, o kituose organuose kolageno molekulės suformuoja tvirtas skaidulėles, suteikiančias atsparumą tempimui (sausgyslėse), mechaniniam poveikiui (kauluose). Kolageno struktūra. Žmogaus ir stuburinių gyvūnų organizmuose yra nustatyta 12 kolageno tipų, kurie sudaryti iš daugiau nei 24 skirtingų polipeptidinių α spiralių.Šių spiralių deriniai ir nulemia kolageno tipus. Pavyzdžiui, І tipo kolageno yra daugiausia (90 % viso kolageno masės) - odoje, sausgyslėse, kauluose; ІІ tipo - kremzlėse; ІІІ tipo - kraujagyslių sienelėse ir žarnyne. I tipo kolagenas yra sudarytas iš 2 α-1 ir 1 α-2 spiralių. Kolageno molekulė yra viena iš ilgiausių žinomų baltymų molekulių (300 nm ilgio ir 1,5 nm skersmens stulpelio formos). Kolageno baltymo molekulėje yra glicino (Gly ~ 33%), prolino (Pro ~13%), 4-hidroksipolino (hidroksi-Pro ~9%) ir 5-hidroksilizino (hidroksi-Lys ~0.6%) aminorūgščių. Kolageno molekulės yra glikozilintos, į jos sudėtį įeina 0.4-12% angliavandenių. Pagrindinis kolageno struktūrinis vienetas yra tropokolagenas, sudarytas iš trijų kairiojo sukimosi α spiralių, susisukusių į vieną dešiniojo sukimosi superspiralę. Tokios superspiralės jungiasi skersiniais kovalentiniais ryšiais, sudarydamos fibriles. Įdomumo dėlei. Kolageno molekulė išlaiko…

Varis - cheminis IB grupės elementas; simbolis - Cu; atominė masė - 63,55; pereinamasis metalas. Rausvas, minkštas, kalus, už geležį sunkesnis metalas, ore pasidengęs tamsiai raudonos spalvos vienvalenčio vario oksidu. Tankis 8,9 g/cm³, lydymosi temperatūra 1083 °C. Žmogaus organizme yra apie 110 mg vario: apie 10 mg - kepenyse, apie 9 mg - smegenyse, 6 mg - kraujyje, griaučiuose ir kaulų čiulpuose - 46 mg, griaučių raumenyse - 26 mg. Didžiausia dalis vario organizme yra susijungusi su baltymais. Varis, dėl gebėjimo egzistuoti vienvalente ir dvivalente formomis, dalyvauja oksidacijos-redukcijos reakcijose. Žemės plutoje Cu yra 68 ppm. Gamtinis varis sudarytas iš 2 stabilių izotopų  63Cu (69,1 %) ir 65Cu (30,9 %). Varis yra geras elektros laidininkas, t. y. tik sidabras geriau už varį  praleidžia elektros srovę. Ant ore esančio vario paviršiaus labai iš lėto susidaro apsauginis, žalias  dvivalenčio vario junginių sluoksnis. Ant kaitinamo vario paviršiaus susidaro trupantis vario oksido CuO sluoksnis. Varis yra chemiškai neaktyvus. Jis reaguoja su halogenais, su oro deguonimi, su siera ir nereaguoja su vandeniliu. Varis reaguoja tik su stipriai oksiduojančiomis rūgštimis. Azoto rūgštyje ir koncentruotoje sieros rūgštyje susidaro mėlynos spalvos Cu2+. jonas. Vario gamtoje dažniausiai randama sulfidinėse rūdose: vario mineraluose vario pirite, blizgyje, kuprite, malachite. Didelį vario kiekį turinčių rūdų pasitaiko labai retai. Uolienos, kuriose yra tik 0,5% vario (daugiausiai įvairūs sulfidai), jau tinkamos perdirbti. Todėl gryną varį gauti sunku ir brangu. Grynas varis elektrolizės metu išsiskiria…

Vanadis - cheminis VB grupės elementas; simbolis - V; pereinamasis metalas. Vanadis gali sudaryti įvairius junginius, pvz., oksidus, halogenidus, oksohalogenidus, įvairias druskas, anijoninius kompleksus. Vanadis priskiriamas mineralinėms medžiagoms, kurios aptinkamos žmogaus organizme. 1830 m. švedas N. Sefstriomas rado naują elementą ir pavadino jį skandinavų mitologinės deivės Vanadis vardu.  Vanadžiui būdinga sudaryti mažesnio oksidacijos laipsnio junginius - redukuojant vanadžio druskų tirpalus cinko ir rūgšties mišiniu, vanadis redukuojasi iki oksidacijos laipsnio +2. Su vandeniliu vanadis ir jo analogai, panašiai kaip IVB grupės elementai, sudaro kietuosius hidridus. Vanadžio Žemės plutoje yra gana daug - 136 ppm, tačiau jo junginiai yra išsklaidyti, retai sudaro didesnius telkinius. Jų, kaip priemaišų, dažniausiai randama silikatinėse bei sulfidinėse rūdose, taip pat Venesuelos naftoje, iš kurios išsiskiria V2O5 pavidalu deginimo procesuose. Svarbiausi vanadžio pogrupio elementų mineralai: patronitas, sulvanitas, alaitas, vanadinitas. Vanadžio junginių randama geležies rūdose, fosforituose ir apatituose. Apie pusę vanadžio gaunama iš vanadžio-geležies rūdų. Gaminant plieną, išskiriamas geležies vanadatas. Veikiant natrio vanadatą sieros rūgštimi, susidaro V2O5, kuris paskui redukuojamas metalotermiškai. Kadangi gryną vanadį gauti sunku, tai daugiausia gaminama jo lydinio - ferovanadžio. Jis gaunamas redukuojant ferosiliciu kalcio vanadatą arba vanadžio, geležies ir kalcio oksidų mišinį. Vanadis kaip grynas metalas yra pilkas, sunkiai lydosi, paramagnetinis, grynas metalas yra labai atsparus mechaniškai; veikiamas oro deguonies ir net vandens lengvai pasyvuojasi, todėl yra labai atsparus chemiškai. Nešildomas vanadis tirpsta tik aqua regia ir koncentruotoje HF, šildomas - koncentruotose azoto ir…

Sulfidai - neorganinėje chemijoje tai yra sieros junginiai su metalais (taip pat su kai kuriais nemetalais В, Si, Р, As). Kaitinama siera jungiasi beveik su visais elementais. Metalams reaguojant su siera, gaunami sulfidai - daugiausia vandenyje netirpios medžiagos. Kai kurie jų reaguoja su stipriosiomis rūgštimis (pavyzdžiui, druskomis), tada gaunamas vandenilio sulfidas H2S. Vandenilio sulfidas - bjauriai dvokiančios (supuvusio kiaušinio kvapo), nuodingos dujos; susidaro vykstant biologiniams procesams: pūvant maistui, dumblui, mėšlui ir kt; jo visada yra atmosferoje. Vandenilio sulfidas - silpnoji rūgštis; jis gali reaguoti su baziniais oksidais. Vandenilio sulfido rūgšties metalų druskos vadinamos metalų sulfidais. Tai daugelis svarbiausių gamtoje randamų metališkųjų elementų mineralai ir rūdos, todėl labai svarbu yra iš jų išgauti metalus. Degant metalų sulfidams, susidaro metalų oksidai arba sulfatai. Taigi, sulfidai chemijoje gali būti nagrinėjami kaip vandenilio sulfido rūgšties druskos. Sulfidų savybės priklauso nuo metalų, kurie įeina į jų sudėtį; bendra formulė  M2S (M - vienvalentis metalas). Organinėje chem. sulfidai yra esterių junginiai turintys bendrą formulę  R2S (R - vienvalentis organinis radikalas (liekana)).

Sieros rūgštis - stipri neorganinė rūgštis; cheminė formulė - H2SO4. Gryna sieros rūgštis yra bespalvis aliejingas skystis. Tankis 1,83 g/cm³. Verda 338 °C temperatūroje. Pramonėje daugiausia gaminama 96-98 % koncentruota sieros rūgštis. Sieros rūgštis yra labai stipri rūgštis. Sieros rūgštis nepaprastai gerai sugeria vandenį, atskelia iš junginių vandenilio ir deguonies atomus ir sudaro vandenį. Atskėlusi iš celiuliozės (C6H10O5)n vandenį suanglėja. Koncentruota sieros rūgštis yra stiprus oksidatorius (ypač karšta). Geležis koncentruotoje sieros rūgštyje pasyvinasi (azoto rūgštis), todėl gali būti transportuojama geležinėje taroje. Išlieta koncentruota sieros rūgštis negaruoja, o sugeria iš oro vandens garus, todėl jos tūris didėja. Norint iš koncentruotos H2SO4 gauti mažesnės koncentracijos tirpalą - rūgštis pilama į vandenį (bet ne atvirkščiai!), kadangi skiedžiant rūgštį, išsiskiria labai daug šilumos. Sieros rūgštis gaunama reaguojant vandeniui su sieros trioksidu (kietoji, bespalvė medžiaga). SO3 gaunamas kataliziškai deguonimi oksiduojant sieros dioksidą. Be to, sieros rūgštyje gali tirpti jos anhidridas sieros trioksidas. Tai lemia didžiulę sieros rūgšties formų įvairovę. Sieros rūgšties druskas - sulfatus gali sudaryti beveik visi žinomi metalai. Rūgščiąsias druskas vandenilio sulfatus (jonas HSO4–) sudaro šarminiai metalai. Sieros rūgštis yra nebrangi rūgštis. Jos labai daug sunaudojama chemijos pramonėje (metinė apyvarta ~160 mln tonų.) H2SO4 labai reikalinga laboratorijoms ir pramonei. Didelis H2SO4 kiekis sunaudojamas mineralinių trąšų gamybai. Dėl žmonių taršos atmosferoje atsiradusio SO2 lietaus vandenyje randama sieros ir sulfito rūgščių. Sieros rūgštis naudojama spalvotųjų retųjų metalų, vaistų, dažų, neorganinių rūgščių, sintetinių pluoštų gamybai,…

Siera - cheminis VIA grupės elementas; simbolis -S; nemetalas; geltonos spalvos, kieta kristalinė medžiaga; atominė masė - 32,065(5) a. m. v.; netirpstanti vandenyje, naudojama tam tikriems medikamentams gaminti ir dažnai paplitusi gyvojoje gamtoje. Žemės plutoje sieros yra apie 340 ppm. Sieros oksidacijos laipsniai: -2, +4 ir +6. Siera yra žinoma nuo seniausių laikų. Kaip ir kiti nemetalai, blogai praleidžia elektros srovę ir šilumą. Siera gali turėtu daug alotropinių atmainų ir jų yra daugiau ir sudėtingesnių nei kitų elementų. Junginiuose su vandeniliu ir deguonimi įeina į įvairių anijonų sudėtį, sudaro daug rūgščių ir druskų. Daugelis sieros turinčių druskų prastai tirpsta vandenyje. Siera dega melsva liepsna. Tada susidaro sieros dioksidas, kuris toliau perdirbamas į sieros rūgštį. Sierai būdingos oksidacinės ir redukcinės savybės. Siera labai paplitusi gamtoje - elemento (sieros kloduose), dujinių sieros vandenilio ar sieros dioksido pavidalais, pirituose ar kituose sulfidų mineraluose (pavyzdžiui: molibdenite, chalkozine, arba vario blizgyje, sfalerite arba cinko blizgyje, cinoberyje), sulfatuose (pvz., anhidrite). Jos randama žalioje naftoje ir anglyse, kaip H2S gamtinėse dujose. Iš šių gamtinių išteklių ji ir išgaunama. Deginant šį kurą, neišvengiamai susidaro sieros(IV) oksidas. Elementinės, t. y. laisvosios, sieros galima rasti netoli ugnikalnių kraterių, ten ji susidaro jiems išsiveržus iš vandenilio sulfido H2S ir sieros (IV) oksido SO2. Šiems junginiams būdingas specifinis kvapas. Kaitinama siera jungiasi beveik su visais elementais. Metalams reaguojant su siera, gaunami sulfidai - daugiausia vandenyje netirpios medžiagos. Kai kurie jų reaguoja…

Glutationo peroksidazė - (EC 1.11.1.9) svarbus fermentas, užtikrinantis aktyviųjų deguonies formų aktyvumo mažinimą, kuris katalizuoja vandenilio ir lipidų peroksidų redukciją. Glutationo peroksidazė katalizuoja peroksidų redukciją naudojant tripeptidą glutationą (γ-glutamilcisteinilgliciną). Šis fermentas oksiduoja glutationo (GSH) -SH grupes, kurios yra elektronų donorė, susidaro oksiduotas glutationas (GSSG). 2GSH+H2O2 → GS-SG + 2H2O GS-SG yra oksiduota glutationo forma, kurią redukuoja fermentas glutationo reduktazė. T. y. GSH regeneruojamas katalizuojant šiam fermentui (glutationo reduktazei), kuri redukuoja GSSG panaudodama kaip reduktorių NADPH, susidariusį pentozių fosfato kelio metu. GS-SG + NADPH + H+ → 2 GSH + NADP+ Kadangi pentozių fosfatų kelias šiai reakcijai tiekia NADPH, todėl sumažėjus jo aktyvumui, sutrinka antioksidacinė ląstelės apsaugos sistema. Glutationo peroksidazės cisteino sieros atomas merkaptogrupėje yra pakeistas selenas Se. Stingant seleno, silpnėja antioksidacinės organizmo sistemos, daugėja aktyviųjų deguonies formų. Šio fermento aktyvumas labai priklauso nuo seleno kiekio maiste. Dauguma multivitaminų preparatų turi seleno priedų, nes mūsų maiste ne visada pakanka šio mikroelemento. Šiuo metu yra žinoma keletas genų, kurie koduoja kiek skirtingas glutationo peroksidazės formas. Skirtingose chromosomose yra aptinkama jau žinomos 8 fermento izoformos, besiskiriančios baltymo struktūra, katalizinėmis savybėmis, audinio ir organo specifiškumu. Vandenilio peroksidą redukuojančios glutationo peroksidazės yra aptinkama beveik visuose žinduolių audiniuose. Kiek kitokios fermento izoformos yra aptinkama žarnų enterocituose ir neląstelinėje terpėje. Taipogi šio fermento viena iš izoformų yra neląstelinis fermentas, kurio daug yra kraujo plazmoje ir pan.

Glutationas - (GSH; γ-glutamilcisteinilglicinas; L-γ-glutamil-L-cisteinil-L-glicinas) biologiškai aktyvus tripeptidas. Glutationas randamas visų rūšių gyvuosiuose organizmuose. Žmogaus organizme jis sintetinamas iš aminorūgščių L-cisteino, L-glutamo rūgšties ir glicino. Tai yra biologiškai aktyvus junginys, kuriame N-galo glutamo rūgštis ir cisteinas tarpusavyje sujungti ne α-, o γ-peptidiniu ryšiu. Glutationas dalyvauja įvairiose oksidacijos-redukcijos reakcijose, apsaugo baltymus ir peptidus, turinčius laisvąsias merkaptogrupes (-SH), nuo oksidacijos, padeda susidaryti disulfidiniams ryšiams (-S-S-) daugelyje baltymų ir peptidinių hormonų molekulių, dalyvauja skaidant kenksmingą vandenilio peroksidą, ksenobiotikų metabolitų konjugacijos reakcijose, kai kuriose izomerizacijos reakcijose. Taigi, glutationas svarbus užtikrinant oksidacinę redukcinę ląstelės pusiausvyrą, mažina aktyviųjų deguonies formų kiekį, todėl jo reikšmė ląstelės antioksidantinėse savybėse yra pakankamai svarbi. Glutationas nėra nepakeičiama medžiaga ir yra sudarytas iš  γ-glutamato, cisteino ir glicino. (paveiksl. gliutationas)  Glutationą geba sintetinti visos organizmo ląstelės, bet daugiausiai jo sintetina kepenų hepatocitai. Glutationo sintezę valdo fermentas γ-glutamilcisteino sintetazė, kurią grįžtamojo slopinimo būdu valdo glutationas, taip ląstelėje garantuojama reikiama glutationo koncentracija. Glutationo koncentracija hepatocituose yra apie 5 mM. Sintetinant GSH, ATP aktyvina glutamato y-karboksigrupę. Acilfosfato tarpininkas yra atakuojamas cisteino α-aminogrupės. Per kitą kondensacijos reakciją glicinas reaguoja su aktyvintu γ-glutamilcisteinu ir susidaro glutationas (žr. pav.). Glutationas yra labai svarbus palaikant ląstelės redukcijos potencialą. Redukuotas glutationas GSH lengvai ir grįžtamai oksiduojasi, susidaro oksiduotas glutationas GSSG. Ši jo savybė lemia biologinę GSH funkciją. Taigi, organizme glutationo aptinkama redukuota (GSH) ir oksiduota (GSSG) formomis. Redukcinės glutationo savybės priklauso nuo merkaptogrupės (SH), kuri yra redukuotų ekvivalentų (H+…

Fagocitozė (gr. phagos - ėdikas+kytos - ląstelė) - (endocitozės procesas) aktyvus organizmo gebėjimas paglemžti ir suvirškinti yrančių audinių liekanas, į jį patekusius svetimkūnius, mikroorganizmus. Fagocitai gali būti įvairios ląstelės, bet ypač reikšmingi neutrofilai, monocitai ir histiocitai. Fagocitozę galima apibūdinti kaip procesą, kurio metu specialiai tam pritaikytos kraujo ir organizmo audinių ląstelės (fagocitai) pačiumpa (apgaubia, praryja) ir suvirškina kietas daleles. Neutrofilai fagocituoja mikrobus, todėl vadinami mikrofagais, o monocitai ir histiocitai - makrofagais (suvirškina ir stambesnes daleles). Fagocitozė susideda iš kelių fazių. Fagocito citoplazminė membrana apsupa fagocituojamą dalelę ir ją apgaubia. Citoplazmoje apgaubta membranos dalis atsiskiria ir susidaro vakuolė-fagosoma. Prie jos priartėja lizosomos ir, susiliejusios su ja, sudaro fagolizosomą. Lizosominiai hidroliziniai fermentai suardo fagocituotas daleles, vyksta tarpląstelinis virškinimas. Pirminės lizosomos, sudarytos iš Goldžio aparato, granulėse turi daug hidrolazių (proteazės, fosfatazės, esterazės, DNRazės, RNRazės), kurios rūgščioje fagolizosomų aplinkoje gali hidrolizuoti daugelį organinių molekulių. Fagosomų viduje esantis žemas pH turi baktericidinį poveikį ir sudaro optimalią aplinką lizosomų hidrolazių aktyvumui. Pvz., fagocitinių ląstelių membranose yra fermentas NADPH oksidazė, patekę į organizmą mikroorganizmai aktyvina minėtą fermentą, kuri sintetina superoksidą. Susidaręs superoksidas naikina mikroorganizmus ir taip apsaugo ląsteles nuo infekcijos. Tokia fagocitozė vadinama užbaigta. Šie fermentai ardo mikroorganizmų polimerų molekules ir išlaisvina aminorūgštis, monosacharidus, nukleotidus, kurie patenka į ląstelių citozolį ir ten yra panaudojami. Didelė membranos komponentų dalis ir nesuvirškintos medžiagos telkiasi liekamuosiuose kūneliuose, kurie egzocitozės būdu grįžta į fagocitų paviršiaus plazminę membraną. Be to, dalis…