You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Biokimi</strong><br />
2<br />
PËRMBAJTJA<br />
KAPITULLI 1<br />
HYRJE NE BIOKIMI...........................................................................................................................3<br />
1. Pasqyrë e shkurtër historike e zhvillimit të biokimisë ............................................................... 3<br />
2. Vetitë e komponimeve natyrore dhe rëndësia e tyre ......................................... .........................5<br />
KAPITULLI 2<br />
LIPIDET, FOSFOLIPIDET DHE STEROIDET.....................................................................................10<br />
1. Lipidet. Klasifikimi i tyre ................... ........................................................................................11<br />
2. Fosfolipidet .................................................................................................................................13<br />
3. Steroidet dhe sterolet. Kolesteroli .............................................................................................14<br />
4. Enzimat .......................................................................................................................................15<br />
KAPITULLI 3<br />
STRUKTURA E POLIPEPTIDEVE DEH PROTEINAVE......................................................................27<br />
1. Polipeptidet dhe proteinat ......................................................................................................... 27<br />
2. Struktura, përftimi lidhja në molekulat e proteinave .............................................. .................38<br />
3. Acidet nukleike ......................................................................................................................... 45<br />
4. Përshkrimi informacioneve gjenetike....................................................................................... 51<br />
5. Enzimat dhe biokataliza. Koenzimat ......................................................................................... 52<br />
KAPITULLI 4<br />
VITAMINAT DHE HORMONET.................... ....................................................................................59<br />
1. Vitaminat ....................................................................................................................................59<br />
2. Vitaminat e tretshme në yndyra ................................................................................................60<br />
3. Vitaminat e tretshme në ujë ..................................................................................................... 60<br />
4. Hormonet .................................................................................................................................. 71<br />
5. Hormonet e gjëndrës tiroide ............... ......................................................................................77<br />
KAPITULLI 5<br />
ALKALOIDET.................................................................................................................................. 83<br />
1. Alkaloidet ...................................................................................................................................83<br />
2. Vetitë fiziko-kimike.....................................................................................................................85<br />
3.Struktura.....................................................................................................................................86<br />
4. Klasifikimi..................................................................................................................................87<br />
KAPITULLI 6<br />
METABOLIZMI DHE BIOSINTEZA...................................................................................................93<br />
1. Metabolizmin dhe biosinteza ...................................................................................................93
<strong>Biokimi</strong><br />
3<br />
KAPITULLI I PARE<br />
HYRJE NE BIOKIMI<br />
1. Pasqyre e shkurtër historike e zhvillimit të biokimisë<br />
2. Vetitë e komponimeve natyrore dhe rëndësia e tyre<br />
KAPITULLI I PARE<br />
HYRJE NE BIOKIMI<br />
1. Pasqyre e shkurtër historike e zhvillimit<br />
të biokimisë<br />
Qvniet e gjalla dhe sendet pa jetë përbëhen<br />
nga lënda. Me lëndë kuptohet gjithçka që ka<br />
një masë dhe zë një hapësirë. Lënda<br />
përbëhet nga atome, të cilat përbëjnë një<br />
element të caktuar. Një element është i<br />
përbërë vetëm nga një lloj atomi. Oksigjeni<br />
dhe hidrogjeni janë elemente kimike. Duke<br />
studiuar përbërjen e elementeve kimike të<br />
kores së tokës gjeologët, kanë përcaktuar<br />
se 98 % e të gjitha atomeve të pjesës pa jetë<br />
të sipërfaqes së planetit tonë përbëhet nga<br />
tetë elementë kryesore: oksigjeni, silici,<br />
alumini, natriumi, kalciumi, hekuri, magnezi<br />
dhe kaliumi.<br />
Lënda përbëhet nga dy ose më shumë<br />
elemente. Në këtë rast lënda quhet<br />
përbërje kimike. Uji p.sh. është një përbërje<br />
kimike e formuar nga elementet oksigjen<br />
dhe hidrogjen. Në të vërtetë hidrogjeni dhe<br />
oksigjeni janë gaze por të bashkuara ata<br />
japin ujin, i cili është lëng. Njësia më e vogël<br />
e një përbërje është molekula.<br />
Për të dalluar elementet nga njëri tjetri<br />
përdoren simbolet. Kështu simboli i<br />
oksigjenit është O, kurse ai i hidrogjenit H.<br />
Formula kimike e një përbërje përfshin<br />
simbolet e elementeve përbërëse. Kështu,<br />
p.sh formula kimike e ujit është H 2 O, që do<br />
të thotë se në të ka dy atome hidrogjeni për<br />
çdo atom oksigjen.<br />
Rreth 97% e lëndës që formon gjallesat<br />
përbëhet nga gjashtë elemente kimike:<br />
karboni, hidrogjeni, oksigjeni, azoti, fosfori<br />
dhe squfuri. Në përbërjen e lëndës së gjallë<br />
përfshihen edhe tetë elemente të tjera, të<br />
cilat takohen në trajtë gjurmësh (në sasi të<br />
vogël).<br />
Uji është përbërësi kryesor i mjedisit të<br />
brendshëm të gjallesave. Ai shërben si<br />
tretës për shumë reaksione biologjike dhe<br />
bashkëveprues ose produkt në shumë<br />
reaksione kimike. Përmbajtja e lartë e ujit<br />
në organizma ndihmon ruajtjen pak a<br />
shumë të qëndrueshme të temperaturës së<br />
tyre të brendshme.<br />
Për të shndërruar 1 gram ujë në 1 gram<br />
avull uji, nevojitet 2262.6 J. Në trupin e<br />
njeriut për të kaluar djersa në avull,<br />
përthithet energji, ndërsa gjethja freskohet<br />
në dritën e diellit si pasojë e avullimit të ujit<br />
nga sipërfaqja e saj.
<strong>Biokimi</strong><br />
4<br />
Qeliza dhe lëngu jashtë qelizor i kafshëve<br />
dhe bimëve përmban një shumëllojshmëri<br />
kripërash të tretshme. Këto kripëra janë të<br />
nevojshme për ekuilibrin acido-bazik, për<br />
mpiksjen e gjakut, për funksionimin e<br />
nervave dhe muskujve, për formimin e<br />
kockave etj. Përbërësit kryesorë joorganikë<br />
të qelizave janë ato të natriumit, kaliumit,<br />
kalciumit, magnezit, fosforit, squfurit etj.<br />
Krahas lëndëve inorganike, trupi i<br />
gjallesave, përmban edhe disa lëndë të<br />
ndërlikuara, që quhen lëndë organike. Dega<br />
e kimisë që merret me studimin e këtyre<br />
lëndëve quhet kimi organike. Meqë në<br />
përbërje të lëndëve organike ka gjithmonë<br />
karbon, ato quhen edhe përbërje të<br />
karbonit.<br />
Dega e kimisë organike qe studion<br />
molekulat e gjallesave si dhe bashkë<br />
veprimin midis tyre quhet biokimi.<br />
<strong>Biokimi</strong>a është kështu shkenca që studion<br />
në nivelin molekular problemet që<br />
karakterizojnë sistemet e gjalla. Këto<br />
sisteme të gjalla janë të përbëra nga<br />
molekula që të izoluara e të ekzaminuara<br />
individualisht ndjekin, të gjitha ligjet kimike<br />
e fizike që rregullojnë lëndën pa jetë,<br />
megjithatë, vetë këto molekula, marrin<br />
pjesë në organizime të materies në nivele të<br />
tilla që nuk ndeshen në lëndën pa jetë.<br />
Karakteristikat kryesore të materies së<br />
gjallë janë këto:<br />
strukturë e përgjithshme shumë<br />
komplekse e jashtëzakonisht e<br />
organizuar<br />
aftësi për të kapur e transformuar<br />
energjinë e mjedisit me qëllim që ta<br />
përdorë këtë energji për ndërtimin<br />
dhe mbrojtjen e strukturave të sipërpërmendura,<br />
aftësi për t'u vetëreplikuar.<br />
Kjo ndodh, sepse qelizat e gjalla janë vendi i<br />
reaksioneve kimike që të katalizuara prej<br />
enzimave, zhvillohen në proporcionin e<br />
duhur dhe me shpejtësinë e duhur. Këto<br />
reaksione nuk zhvillohen pavarësisht nga<br />
njëra tjetra, por janë të lidhura në seri me<br />
anë të ndërmjetësve të përbashkët në<br />
mënyrë të tillë që produkti i njërit reaksion<br />
bëhet reaktivi i reaksionit të mëpasshëm e<br />
kështu me radhë.<br />
Si përfundim, mund të themi që ngjarjet<br />
kimike qe ndodhin në lëndën e gjallë,<br />
udhëhiqen nga të njëjtat ligje që rregullojnë<br />
lëndën pa jetë drejt realizimit të një lloj<br />
skeme ose "projekti", në një mënyrë që nuk<br />
ndryshon e sipas një seri parimesh që<br />
përfaqësojnë logjikën molekulare të jetës.<br />
Kimia organike është degë e kimisë, qe<br />
studion komponimet e karbonit. Ne<br />
komponimet organike te karbonit bëjnë<br />
pjesë jo vetëm ato komponime që gjenden<br />
ne botën e gjallë, por edhe ato komponime<br />
qe përfitohen ne mënyrë sintetike ne<br />
laborator.<br />
Komponimet organike janë të ndërthurura<br />
me ato inorganike dhe mund të<br />
shndërrohen në njëra-tjetrën: p.sh: procesi<br />
i fotosintezës (shndërrimi i komponimeve<br />
inorganike në ato organike) dhe përfitimi i<br />
amoniakut nga metani (shndërrimi i<br />
komponimeve organike në ato inorganike).<br />
Komponimet organike i karakterizojnë disa<br />
veti fizike dhe kimike që i dallojnë nga<br />
komponimet joorganike (tretshmë-rinë,<br />
pika e vlimit dhe e shkrirjes, djegshmëria,<br />
struktura kimike, reaksionet kimike) etj.<br />
Komponimet organike i paraqesim me<br />
formulë molekulare, racionale te strukturës<br />
etj.<br />
Në kiminë organike bëjnë pjesë:<br />
Komponimet organike të karbonit,<br />
hidrokarburet, komponimet organike me<br />
oksigjen dhe azot (alkoolet) dhe<br />
komponimet organike me rëndësi jetësore.
<strong>Biokimi</strong><br />
5<br />
1. Komponimet organike të karbonit<br />
Kimia organike është degë e kimisë që<br />
studion përbërjen, strukturën, vetitë,<br />
reaksionet dhe sintezën e komponimeve të<br />
karbonit. Në kiminë organike nuk merren të<br />
gjitha komponimet e karbonit si oksidet e<br />
karbonit (CO,CO2), kripërat karbonate etj. që<br />
bëjnë pjesë në kiminë inorganike.<br />
Kimia organike si shkencë më vete është<br />
themeluar vonë, në gjysmën e parë të shek.<br />
XIX.<br />
Kimistët para dyqind vjetësh substancat<br />
kimike i ndanin në dy grupe:<br />
Në substanca inorganike që fitoheshin nga<br />
bota jo e gjallë dhe organike që fitoheshin<br />
nga bota e gjallë. Kimisti suedez Bercelius<br />
për herë të parë në vitin 1806 e përmendi<br />
termin kimi organike. Sipas tij komponimet<br />
organike përbëhen nga po ato elemente, që<br />
përbëjnë komponimet inorganike, mirëpo<br />
komponimet organike përfitohen vetëm nga<br />
organizmat e gjallë. Kjo u quajt ndryshe<br />
"teoria vitaliste" .<br />
Por këtyre mendimeve u dha fund<br />
shkencëtari gjerman Friedrich Vöhler ku<br />
thotë qe ai mund ta fitoi urenë nga cianati i<br />
amoniumit (NH 4 OCN) (aq) + nxehje -><br />
CO(NH 2 ) 2 (aq)).<br />
Tani numri i komponimeve organike të<br />
sintetizuara është shume më i madh. Viti<br />
1828 merret si bazë e fillimit të kimisë<br />
organike si shkencë. Termi kimi organike<br />
përdoret sot e atë ditë dhe ka të bëjë jo<br />
vetëm me komponimet organike por edhe<br />
me ato komponime inorganike që mund të<br />
kthehen në organike me sintetizim në<br />
laborator. Numri i komponimeve organike<br />
sot është rritur në 19 milion.<br />
Citologjia është shkenca që merret me<br />
studimin e qelizës. Citologjia studion<br />
formën, funksionin dhe krijimin e qelizës.<br />
Pasi qeliza është njësia themelore<br />
morfofunksionale e të gjitha qenieve të<br />
gjalla, sot citologjia zë vend qendror në<br />
biologji.<br />
Çdo qelizë, pa marrë parasysh formën,<br />
madhësinë dhe karakterin e aktivitetit të<br />
saj, që të mbahet në jetë, duhet të ketë së<br />
paku tri sisteme strukturore - kimike, që<br />
janë:<br />
1. sistemi i membranave, i cili e përkufizon<br />
qelizën dhe të gjitha organelet e saj,<br />
rregullon bartjen e materieve brenda<br />
dhe jashtë saj<br />
2. sistemi që e furnizon qelizën me energji<br />
dhe<br />
3. sistemi që e siguron autoproduksionin e<br />
qelizës.<br />
Pra me studimin e ndërtimit kimik si dhe<br />
të proceseve kimike që u nënshtrohen<br />
molekulat me rëndësi biologjike, merret një<br />
degë shumë e rëndësishme e shkencave<br />
biologjike që quhet biokimi.<br />
2. Vetitë e komponimeve natyrore dhe<br />
rëndësia e tyre<br />
Prodhime të tilla, si: sheqeri, vaji, qumështi<br />
etj., janë prodhime ushqimore me<br />
prejardhje bimore dhe shtazore. Disa nga<br />
ushqimet që ne marrim janë të pasura me<br />
proteina, disa më të pasura me sheqer,<br />
kurse disa të tjera më të pasura me lyra.<br />
Komponimet kryesore kanë disa veti në<br />
materien e gjallë e cila është e organizuar<br />
mirë pa marrë parasysh nivelin e zhvillimit<br />
evolutiv të saj, pra ajo është shumë e<br />
ndërlikuar p.sh si tek ameba ashtu edhe te<br />
njeriu. Qeliza është njësia ndërtuese<br />
themelore e funksionale e të gjitha qenieve<br />
të gjalla, pra forma më e vogël e organizuar<br />
ku realizohet jeta.<br />
Funksioni dhe krijimi i qelizës. Qeliza është<br />
një sistem dinamik i hapur i cili përmban të<br />
gjitha mekanizmat për ndarjen e barabartë
<strong>Biokimi</strong><br />
6<br />
të materialit trashëgues. Qeliza është herë<br />
pas here njësi:<br />
1.Njësi themelore (morfologjike, anatomike<br />
ndërtimore)<br />
2. Njësi funksionale - pasi çdo proces<br />
jetësor kryhet në suazë të qelizës.<br />
3. Njësi e rritjes dhe e zhvillimit - pasi që<br />
organizmat rriten dhe zhvillohen me<br />
shtimin e volumit të qelizave. 4. Njësi<br />
trashëgimi – dhe e ndryshueshmërisë së<br />
qenieve të gjalla. 5. Njësi regjenerimi.<br />
Çdo qelizë që të jetë e gjallë duhet të ketë<br />
së paku këto tre sisteme strukturore<br />
kimike:<br />
1. Sistemi i Membranave – i cili rregullon<br />
bartjen e materieve brenda dhe jashtë saj.<br />
2. Sistemi që e furnizon qelizën me energji<br />
dhe<br />
3. Sistemi që siguron autoreproduksionin e<br />
qelizës.<br />
Me bashkimin e qelizave me funksion dhe<br />
prejardhje të njëjtë formohen inde.<br />
Bashkimi i dy apo mv shumv indeve krijohen<br />
organe. Me bashkimin e disa organeve<br />
formohen sisteme të organeve dhe<br />
bashkimi i tyre formon organizmin e çdo<br />
gjallese.<br />
Materia e gjallë është e organizuar mirë<br />
pa marrë parasysh nivelin e zhvillimit<br />
evolutiv të saj- pra ajo është e njëjtë e<br />
zhvilluar si te njeriu ashtu edhe te ameba.<br />
Qeliza paraqet një kompleks të ndërlikuar<br />
të shumë substancave organike dhe<br />
joorganike.<br />
Ndër komponimet natyrore që marrin pjesë<br />
në përbërjen e qelizës janë: Uji dhe<br />
elemente kimike qoftë në formë jonesh<br />
qoftë në formë kripërash minerale<br />
UJI (H 2 O)<br />
Si komponim më i thjeshtë joorganik që<br />
hyn në përbërjen e qelizës me sasinë më<br />
të madhe është uji, 66% të trupit të<br />
njeriut përbëhen nga UJI.<br />
UJI në qelizë gjendet në dy forma: i<br />
lidhur dhe i lirë. Rolet e ujit të lidhur janë<br />
shumë të mëdha. Edhe pse merr pjesë në<br />
4-5% ka rëndësi shumë të madhe pasi e<br />
pengon fundërrimin e koloideve, nuk i tret<br />
kripërat.<br />
Uji i lirë është i prezantuar me 95-96%,<br />
roli i tij është shumë i madh: si tretës,<br />
pastaj ka rol në mënjanimin e materieve<br />
të dëmshme dhe mbron qelizën nga<br />
temperatura e lartë.<br />
KRIPERAT MINERALE. Përveç ujit rol të<br />
madh në jetën e qelizës luajnë edhe<br />
kripërat minerale. Mungesa apo sasia e<br />
tepërt e tyre mund të ndikojnë në<br />
çrregullime të proceseve të jetës po ashtu<br />
mund të shkaktojë edhe vdekjen e qelizës.<br />
Sasia e kripërave minerale nuk është e<br />
njëjtë në organizma të ndryshme. P.sh në<br />
guaskat e butakeve ka shumë kripëra<br />
kalciumi e në kurrizin e njeriut ka shumë<br />
kripëra kalciumi, natriumi etj.<br />
PERBERESIT ORGANIK<br />
Përbërësit organik të qelizës janë<br />
komponimet e karbonit: karbohidratet,<br />
yndyrat dhe proteinat.<br />
Sheqernat (karbohidratet)<br />
Sheqernat janë përbërje organike, që<br />
gjenden si në bimë, ashtu edhe në kafshë.<br />
Te njeriu ato përbëjnë vetëm 1 % të masës<br />
së organizmit. Janë komponime të<br />
karbonit me hidrogjenin dhe oksigjenin që<br />
gjenden në raport 1:2:1. Formula e tyre<br />
është Cn ( H 2 O )n . Karbohidratet luajnë rol<br />
të madh në përbërjen e acideve nukleike<br />
(dezoksiriboza dhe riboza). Karbohidrate<br />
ndahen në tri grupe : Monosakaride,
<strong>Biokimi</strong><br />
7<br />
Disakaride dhe Polisakaride. Monosakaride<br />
Cn (H 2 O)n janë sheqernat e thjeshtë të<br />
cilat nuk munden më të zbërthehen në<br />
karbohidrate më të thjeshta.<br />
Varësisht prej numrit të atomeve<br />
monosakaridet mund të jenë: TRIOZA,<br />
TETROZA PENTOZA HEKSOZA. PENTOZA:<br />
prej pentozëve rëndësinë më të madhe e<br />
kanë riboza dhe dezoksiriboza. HEKSOZA<br />
C 6 H 12 O 6 : Rëndësi më të madhe prej<br />
heksozave kanë: Glukoza dhe fruktoza.<br />
Disakaridet formohen me bashkimin e dy<br />
molekulave monosakaride, formula e<br />
përgjithshme e tyre është : C 12 H 22 O 11 . Në<br />
mesin e disakarideve më të njohura janë<br />
laktoza, sakaroza dhe maltoza. Maltoza<br />
formohet me bashkimin e dy molekulave të<br />
glukozës. Sakaroza apo sheqeri zakonshëm<br />
përfitohet me bashkimin e një molekule të<br />
glukozës dhe fruktozës, formohet nga<br />
panxharsheqeri apo kallamsheqeri. Mjalti<br />
është përzierje natyrore e glukozës dhe<br />
fruktozës. Laktoza apo sheqer i qumështit<br />
krijohet me bashkimin e molekulave të<br />
glukozës me ato të galaktozës.<br />
POLISAKARIDET ( C 6 H 10 O 5 ) paraqesin<br />
formën më të përhapur të karbohidrateve<br />
në qeniet e gjalla dhe këto formohen me<br />
polimerizimin e shumë molekulave<br />
monosakaride. Këtu bëjnë pjesë: amidoni ,<br />
glikogjeni, celuloza. Amidoni shërben si<br />
lëndë rezervë për bimët , kurse glikogjeni<br />
për kafshët. Në rast nevoje ato shndërrohen<br />
në glukozë dhe shfrytëzohen për energji.<br />
Shumë të pasura me amidon janë<br />
zhardhokët e patates, farat e misrit, të<br />
fasules etj. Përkundrazi, glikogjeni gjendet<br />
vetëm në mëlçi dhe në muskuj.<br />
Celuloza gjendet te bimët dhe kryen<br />
funksion mbështetës, sepse i bën ato të<br />
qëndrueshme. Amidoni pra paraqitet si<br />
ushqim në formë të kokrizavë në<br />
citoplazmën e qelizës bimore. Ai mund të<br />
zbërthehet në maltozë e në glukozë me<br />
ndikimin e enzimave. Glikogjeni është<br />
polisakaridi që gjendet në citoplazmën e<br />
qelizave shtazore dhe është burim i<br />
energjisë. Celuloza duke vepruar në<br />
krijimin e mureve të qelizave bimore e luan<br />
rolin mbështetës.<br />
LIPIDET (lyrat)<br />
Te lyrat futen dhjamërat dhe gjalpi (me<br />
prejardhje shtazore), si dhe vajrat (me<br />
prejardhje bimore). Në përbërje të tyre ka<br />
karbon, hidrogjen dhe oksigjen. Lyrat<br />
përbëhen nga një ose disa molekula acidesh<br />
lyrore, të cilat në strukturën e tyre kanë një<br />
grup karboksil (-COOH). Në grupin e lyrave<br />
bëjnë pjesë edhe trigliceridet. Ato formohen<br />
nga bashkimi i tri molekulave të acideve<br />
lyrore me një molekulë alkooli që quhet,<br />
triglicerol. Lipidet nuk treten në ujë por në<br />
tretesa organik.<br />
Lipidet ndahen në lipide të thjeshta dhe të<br />
përbëra. Lipidet e thjeshta përmbajnë<br />
vetëm acide dhe glicerinë. Lipidet e<br />
përbëra përveç acide yndyrore dhe glicerinë<br />
përmbajnë atome të azotit dhe të fosforit.<br />
Lipidet e përbëra janë: Lipoproteinat,<br />
fosfolipidet, steroidet etj. Organizmi jonë<br />
me ngadalë i tret lipidet sepse nga një<br />
gram lipid (yndyre) përfitohen 9.5 kilokalori.<br />
PROTEINAT<br />
Proteinat janë një grup i rëndësishëm<br />
lëndësh organike, që kanë një strukturë më<br />
të ndërlikuar se përbërjet që kemi parë deri<br />
tani. Ato përbëjnë rreth 17% të masës së<br />
trupit tonë. Asnjë grup lëndësh të tjera të<br />
organizmit nuk kryen kaq shumë funksione<br />
sa proteinat. Ato janë përbërëse kryesore të<br />
lëndës që merr pjesë në ndërtimin e<br />
qelizave dhe indeve. Proteinat shërbejnë<br />
edhe si enzima në një sërë reaksionesh<br />
kimike dhe janë përgjegjëse për sintezën<br />
dhe shpërbërjen e substancave të ndryshme<br />
organike. Ato kryejnë edhe funksione të<br />
tjera si tkurrjen e muskujve, çuarjen e<br />
oksigjenit në gjak etj. Në përbërjen e tyre<br />
përveç C H O hyn edhe N, por në shume
<strong>Biokimi</strong><br />
8<br />
raste hyjnë edhe elementë të tjera si<br />
squfuri, hekuri etj.<br />
Proteinat kanë rol themelues në<br />
organizimin e qelizës, edhe vete fjala<br />
proteinë rrjedh nga fjala greke që do të<br />
thotë: më i pari më i rëndësishmi.<br />
Molekulat e proteinave përbëhen nga<br />
bashkimi i aminoacideve. Në natyrë janë të<br />
njohura mbi 200 aminoacide por vetëm 20<br />
hyjnë në përbërjen e qelizës.<br />
Molekulat e proteinave janë të ndërtuara<br />
nga shumë aminoacide. Të cilat bashkohen<br />
midis tyre në mënyrë që grupi karboksil<br />
bashkohet me grupin aminik dhe kështu<br />
krijohet lidhja peptide –CO-NH- dhe lirohet<br />
një molekulë uji. Kur zinxhiri ka vetëm dy<br />
amino acide të lidhura me njëri tjetrin<br />
formohet një dipeptid, kurse kur zinxhiri ka<br />
më shumë aminoacide të lidhura quhet<br />
polipeptid.<br />
Proteinat ndahen në dy grupe: Proteinat e<br />
thjeshta: përbëhen vetëm prej aminoacideve<br />
dhe treten në ujë. Në temperaturë<br />
më të lartë ato koagulohen siç është<br />
shembulli me vezën e zier të pulës.<br />
Proteinat e përbëra përveç grupit proteinik<br />
përmbajnë edhe grupin joproteinik ku<br />
hyjnë fosfoproteidet, lipoproteidet.<br />
hidrogjen, oksigjen, azot dhe fosfor. Acidet<br />
nukleike, janë shumë të rëndësishëm për<br />
ruajtjen dhe tejçimin trashëgimisë<br />
biologjike.<br />
Pra biokimia është një shkencë kaq e gjerë<br />
sa që është e vështirë të imagjinohet<br />
përballimi i çfarëdo problemi që ka të bëjë<br />
me lëndën e gjallë pa ndihmën e saj.<br />
Prandaj mësimi i një disipline me një gjerësi<br />
të tillë paraqet vështirësi objektive edhe për<br />
faktin që ajo u drejtohet një grupi nxënësish<br />
me kërkesa që ndryshojnë sipas degës së<br />
zgjedhur.<br />
Teksti mësimorë bën një paraqitje në<br />
mënyre sintetike të përshkrimit të katalizës<br />
enzimatike qe zhvillohen ne qelizat e gjalla.<br />
Kjo do të ndihmojnë nxënësin të rikujtojë<br />
njohuritv e marra në lëndën e Kimisë së<br />
Përgjithshme dhe atë të Kimisë Organike<br />
me një "këndvështrim biokimik" të<br />
domosdoshëm në interpretimin e të gjitha<br />
fenomeneve të karakterit biologjik. Çështjet<br />
e trajtuara në kapitujt e tjerë janë të<br />
njëllojta si për organizmat bimore ashtu<br />
edhe ato shtazore sikundër është kapitulli i<br />
metabolizmit, të lyrave e të proteinave.<br />
Çdo proteinë ka strukturë hapësinore<br />
(përmasore) të caktuar. Funksioni i saj<br />
biologjik varet plotësisht nga kjo strukturë.<br />
Acidet nukleike<br />
Acidet nukleike janë nga lëndët më të<br />
ndërlikuara të gjallesave dhe gjenden në dy<br />
forma : acidi dezoksiribonukleik (ADN) dhe<br />
acidi ribonukleik (ARN). Njësia bazë që<br />
ndërton zinxhirin e tyre quhet nukleotid. Në<br />
përbërjen e një nukleotidi ka atome karbon,
<strong>Biokimi</strong><br />
9<br />
Figura 1. Nxënësit të cilët kanë dëshirën për tu marrë me lëndën e <strong>Biokimi</strong>së si një nga lëndët<br />
bazë të formimit profesional në fushën e bujqësisë<br />
PYETJE<br />
1. Pse shkenca e biokimisë themi se është shkencë që lidhet me<br />
biologjinë?<br />
2. Cilat janë vetitë e komponimeve organike?<br />
3. Vendosni lëndët e mëposhtme sipas shkallës së ndërlikimit të<br />
tyre. Po sipas kësaj shkalle , vini numrat nga 1 deri në 4:<br />
Lyrat(....),sheqernat (.......),acidet nukleike (.....),proteinat(......).<br />
4. Ç’ndryshim ka midis vargut polipeptidik dhe proteinës?<br />
5. Po të zëvendësojmë vetëm njërin nga qindra aminoacidet që ka<br />
një proteinë,veprimtaria e proteinës ndryshon. Shpjegoni pse<br />
ndodh kjo?<br />
6. Si shpjegohet numri i madh i proteinave, kur ato vetë përbëhen<br />
nga 20 lloje aminoacidesh?<br />
7. Sipas mendimit tuaj,cila është më e rëndë ,2 molekula sakarozi<br />
apo një molekulë amidoni?
<strong>Biokimi</strong><br />
10<br />
KAPITULLI I DYTE<br />
LIPIDET, FOSFOLIPIDET DHE STEROIDET<br />
1. Lipidet. Klasifikimi i tyre<br />
2. Fosfolipidet<br />
3. Steroidet dhe sterolet. Kolesteroli<br />
4. Enzimat<br />
KAPITULLI I DYTE<br />
LIPIDET, FOSFOLIPIDET DHE STEROIDET<br />
1. Lipidet. Klasifikimi i tyre<br />
Lipidet janë molekula organike që ndodhen<br />
natyrshëm në bimë ose ne indet e kafshëve<br />
dhe ekstraktohen prej tyre me tretës<br />
organike jo polare si: eter, kloroform,<br />
benzine e tjerë. Përderisa ato zakonisht<br />
kanë porcione të mëdha hidrokarboni në<br />
strukturat e tyre lipidet janë të patretshëm<br />
në ujë, por të tretshëm në tretësira<br />
organike. Lipidet në krahasim me<br />
karbohidratet dhe proteinat, përkufizohen<br />
duke u nisur jo nga struktura, por në një<br />
farë shkalle nga vetitë fizike (tretshmëria).<br />
Lipidet përfshijnë një shumëllojshmëri të<br />
gjërë tipash strukturore që i përkasin<br />
substancave që vijojnë:<br />
1. Acide karboksilike (ose acide yndyrore)<br />
2. Triacilglicerole ose gliceride (ose lyra<br />
neutrale). Fosfolipide<br />
3. Dyllra<br />
4. Terpene. Steroide. Prostaglandina<br />
Sikurse karbohidratet dhe proteinat, lipidet<br />
janë pjesë përbërëse e qelizave dhe e<br />
ushqimeve të përditshme. Shumë lipide<br />
janë absolutisht esenciale për jetën.<br />
Megjithatë, ka lipide që në nivele jo normale<br />
janë të dëmshme për shëndetin dhe faktorë<br />
risku për sëmundjet e zemrës sikurse<br />
është kolesteroli. Lyrat në temperaturën<br />
normale të dhomës mund të jenë të lëngëta,<br />
në formë vajore, ose të ngurta në formë<br />
dhjamore, që varet nga struktura dhe<br />
përbërja e tyre. Të pasura me lyrë të lëngët<br />
në formë vajore, janë farat vajore të lule<br />
diellit, soja pambuku, ulliri, bajamet, arrat,<br />
drithërat.<br />
Lyrat e ngurta në formë dhjami depozitohen<br />
në organizmat e gjalla nën lëkurë. Kafshët<br />
në përgjithësi i përdorin yndyrat për<br />
akumulim energjie, sepse dhjami ose<br />
yndyra rezervon 9 kkal/g energji, ndërsa<br />
karbohidratet dhe proteinat rezervojnë<br />
vetëm 4kkal/g energji. Pra, yndyrat<br />
rezervojnë, pothuajse më shumë se dy herë
<strong>Biokimi</strong><br />
11<br />
energji për gram sesa burimet e tjera të<br />
energjisë (karbohidrate, proteina).<br />
Funksionet kryesore biologjike të lipideve,<br />
përfshijnë rezervimin e energjisë duke<br />
luajtur rolin e kompo-nentëve strukturale të<br />
membranës së qelizës dhe molekulave<br />
sinjalizuese të rëndësishme.<br />
Vajrat dhe dhjamërat nga pikëpamja kimike<br />
janë trigilglicerole ose thjesht gliceride.<br />
2.2. Përbërja kimike<br />
Dhjamërat shtazore dhe vajrat bimore janë<br />
lipide gjerësisht të përhapura. Kimikisht<br />
dhjamërat dhe vajrat janë triglicerole, pra<br />
triestere të glicerinës me tre acide<br />
karboksilile me varg të gjatë (Acide lyrore).<br />
Kështu hidroliza e një dhjami me tretësirë ujore të hidroksidit të natriumit prodhon glicerinë<br />
dhe tre acide lyrore.<br />
CH 2 - COOR<br />
I CH 2 - OH R COOH|<br />
CH – COOR 1<br />
I<br />
I 1. – OH CH 2 - OH + R 1 COOH<br />
CH 2 -COOR 2 --à I<br />
2.H 3 O CH 2 - OH R 2 COOH<br />
Një lyrë<br />
CH 2 - OH<br />
l<br />
CHOH<br />
I<br />
CH 2 -OH<br />
Glicerinë<br />
Acidet lyrore të marra nga hidroliza e dhjamërave natyrale dhe vajrave, kanë zinxhirë të<br />
padegëzuar me një numër çift atomesh karboni, nga 12-20, sepse biosintetizohen nga një<br />
përbërje nismëtare dy karbonëshe që është acetil koenzima A (CH: - CO - S - A).<br />
Nëse lidhja dyfishe është prezentë, gjeometria e tyre është i tipit cis(z). Kur në përbërje të<br />
gliceridit ndodhet një lloj acidi, atëherë, ato quhen gliceride të thjeshta dhe kur në përbërje të<br />
gliceridit ndodhen acide të ndryshme ato emërtohen gliceride të përzierë.<br />
CH 2 - COOC 17 H 35<br />
I<br />
CH - COO l7 H 35<br />
I<br />
CH 2 -COOC 17 H 35<br />
Tristearati i glicerinës<br />
(glicerid i thjeshtë)
<strong>Biokimi</strong><br />
12<br />
CH 2 - COOC 17 H 35<br />
l<br />
ICH - COOC 17 H 33<br />
I<br />
CH 2 -COOC 17 H 31<br />
stearato - oleato - palmitato i glicerinës<br />
(glicerid i përzier)<br />
Tabela 2.1. Acidet lyrore të zakonshme<br />
Emri Karbonet Struktura Pika e<br />
shkrirjes<br />
(o C)<br />
Te ngopur<br />
Ac.Laurik 12 CH 3 (CH 2 ) 10 COOH 44<br />
Ac.Mirisik 14 CH 3 (CH2) 12 COOH 58<br />
Ac.Palmitik 16 CH 3 (CH2) 14 COOH 63<br />
Ac.Stearik 18 CH 3 (CH2) 16 COOH 70<br />
Te pangopur<br />
Ac.Palmitolei<br />
k<br />
16 CH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH(cis) 32<br />
Ac.oleik 18 CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH(cis) 4<br />
AcLinoleik 18 CH 3 (CH 2 ) 4 CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH(cis) -5<br />
Ac.linolenik 18 CH 3 (CH 2 )CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2 )CH=CH(CH 2 ) 7 CO<br />
OH<br />
-11<br />
Të dhënat në tabelën 2.1 tregojnë që acide<br />
lyrore të pangopur në përgjithësi kanë pikat<br />
e shkrirjes më të ulëta se homologët e tyre<br />
të ngopur. Përderisa vajrat bimore në<br />
përgjithësi kanë një proporcion më të lartë<br />
të acideve lyrore të pangopur (ndaj të<br />
ngopurve) në krahasim me dhjamërat<br />
shtazore ato kanë pikat e shkrirjes më të<br />
ulëta.<br />
Kjo sjellje e “pikës” së shkrirjes është<br />
rrjedhojë e faktit që lyrat e ngopura kanë<br />
një formë uniforme që i lejon ato të<br />
paketohen lehtësisht së bashku në një<br />
rrjetë kristalin. Lidhjet e dyfishta karbon -<br />
karbon në vajrat bimore të pangopur<br />
paraqesin përkulje në zinxhirit të<br />
hidrokarburike, duke e bërë formimin e<br />
kristaleve të vështirë. Sa me shumë lidhje<br />
dyfishe të ndodhen në vargun hidrokarburik<br />
aq më e vështirë është për molekulat që të<br />
kristalizojnë, dhe më e ulët pika e shkrirjes<br />
së vajrave.<br />
Lipidet, klasifikimi i tyre<br />
Funksionet kryesore biologjike të lipideve<br />
janë: depozitimi i energjisë, veprojnë si<br />
komponentë strukturor në membranën<br />
qelizore, dhe si molekula sinjalizuese.
<strong>Biokimi</strong><br />
13<br />
Ndarja e lipideve<br />
Lipidet janë një grup komponimesh që kanë<br />
shumë funksione biologjike, të tilla si<br />
komponentë strukturore në membranën<br />
qelizore, deponimin e burimeve të energjisë<br />
etj. Lipide në përgjithësi janë hidropfobik<br />
apo amfifilike të vogla që kanë origjinë<br />
tërësisht ose pjesërisht nga dy lloje<br />
substancash biokimike: ketonet dhe grupet<br />
izofrene. Duke marrë parasysh këtë, lipidet<br />
ndahen në:<br />
· alkine yndyrore<br />
· glicerolipide<br />
· glicerofosfolipide<br />
· sfingolipide<br />
· saharolipide<br />
· poliketone (ketone të përbëra)<br />
Megjithëse fjala lipid nganjëherë përdoret si<br />
sinonim për yndyrën, e cila është nëngrup i<br />
quajtur triglicerid lipid, nuk duhet të<br />
ngatërrohen me termin acid yndyror.<br />
Lipidet gjithashtu përfshijnë molekulat të<br />
tilla si acid yndyror dhe derivatet e tyre<br />
(duke përfshirë edhe trigliceridet,<br />
digliceridet, monogliceridet dhe<br />
fosfolipidet), dhe të tjera që përmbajnë<br />
sterole metabolike të ngjashëm si<br />
kolesteroli.<br />
3. Fosfolipidet<br />
Një tjetër klasë e madhe e lipideve janë ato<br />
të quajtura fosfolipide. Shumica e<br />
fosfolipideve rrjedhin nga një derivat i<br />
glicerinës i njohur si një acid fosfatidik.<br />
Në një acid fosfatidik, dy grupe hidiroksile<br />
të glicerinës janë lidhur me lidhje esterike<br />
me acide lyrore dhe një grup hidroksil<br />
fundor është lidhur me një lidhje esterike<br />
me acidin fosforik. Mbetjet e acideve lyrore<br />
mund të jenë nga C 12 -C 2O njësi, normalisht<br />
prezentë në lyra; grupi acil te C 1 zakonisht<br />
është i ngopur dhe ai te C 2 zakonisht është i<br />
pangopur. Kur grupi fosfat i një acidi<br />
fosfatidik është lidhur me anë të një lidhje<br />
të veçantë esterike të një komponimi që<br />
përmban azot si, kolina, kolamina<br />
(etanolamina), ose serina përftohen<br />
fosfatidet.<br />
O<br />
| |<br />
CH 2 O –C –R 1 } Nga acidi lyror<br />
| O<br />
| |<br />
CH 2 O –C –R 2<br />
| O<br />
| |<br />
CH 2 O – P – OH<br />
} Nga acidi fosforik<br />
|<br />
OH<br />
Një acid fosfatidik<br />
HO - CH 2 CH 2 NH 2 HO - CH 2 CH 2 N (CH 3 ) 3<br />
+<br />
HO - CH 2 CH NH 3 COO -<br />
Kolamina Kolina L - serina<br />
(etanolamine)
<strong>Biokimi</strong><br />
14<br />
Formula e përgjithshme e një fosfatidi është si vijon:<br />
O<br />
| |<br />
CH 2 O –C –R 1<br />
| O<br />
| |<br />
CH 2 O –C –R 2<br />
|<br />
O<br />
| |<br />
CH 2 O – P – O – R – NH 2<br />
|<br />
OH<br />
Një fosfatid<br />
Fosfatidet më të rëndësishme janë lecitinat dhe kefalinat.<br />
O<br />
| |<br />
CH 2 O –C –R 1<br />
| O<br />
͓ | |<br />
CHO –C –R 2<br />
| O<br />
| | +<br />
CH 2 O – P – O – CH 2 CH 2 N (CH 3 ) 3<br />
|<br />
OH<br />
Një lecitine (fosfatidikolinë)<br />
O<br />
| |<br />
CH 2 O –C –R 1<br />
| O<br />
͓ | |<br />
CHO –C –R 2<br />
| O<br />
| |<br />
CH 2 O – P – O – CH 2 CH 2 NH 2<br />
|<br />
OH
<strong>Biokimi</strong><br />
15<br />
Një kefaline (fosfatidiletanolamine)<br />
Të gjetur gjerësisht si në bimë dhe në indet<br />
e kafshëve fosfolipidet janë përbërësi<br />
kryesor i membranave të qelizave.<br />
Fosfolipidet kanë një fund hidrokarburik të<br />
gjatë jo polar të lidhur në një kokë jonike<br />
polare (grupi fosfat). Membranat e qelizës<br />
janë përbërë në pjesën më të madhe nga<br />
fosfolipide të orientuara brenda një shtrese<br />
të dyfishtë lipidesh rreth 50A o e trashë. Kjo<br />
shtresë e dyfishtë shërben si një barrierë<br />
efektive ndaj kalimit të komponentëve të<br />
joneve të tjerë brenda dhe jashtë qelizës,<br />
sikurse janë ushqimet, hormonet, produkte<br />
jo me vlere që jashtëqitën nga qeliza.<br />
Fosfolipidet gjenden në mitokondri,<br />
kloroplastet dhe mikrosomet e qelizave. Ato<br />
janë përbërës të rëndësishëm edhe të trurit<br />
dhe të indit nervor.<br />
Lecitinat* gjenden në masën 2% në bimën<br />
e sojës, si edhe tek luledielli dhe bathët (1.5-<br />
2,2%), ndërsa gruri dhe misri përmbajnë një<br />
sasi të vogël. Gjithashtu të pasur me lecitina<br />
janë truri dhe e bardha e vezës.<br />
Grupi i dyte i madh i fosfolipideve janë<br />
sfingolipidet të rrjedhura nga sfingozina. Dy<br />
sfingolipidet tipike janë sfingomielena dhe<br />
cerebrozidi.<br />
Nga hidroliza e sfingomielinës prodhohet<br />
një sfingozinë (dihidroksiamine), kolinë acid<br />
fosforik dhe një acid lyror me 24 karbone i<br />
quajtur acidi lignocerik. Në një<br />
sfingomielinë, acidi lyror është i lidhur me<br />
një lidhje esterike te grupi – NH 2 i një<br />
sfingozine ndërsa grupi OH i saj është<br />
esterifikuar me acidin fosforik të lidhur me<br />
kolonën nëpërmjet një lidhje esterike.<br />
Sfingolipidet nuk prodhojnë glicerinë kur<br />
ato hidrolizohen.<br />
CH 3 (CH 2 ) 12<br />
H<br />
\ /<br />
C<br />
| |<br />
C<br />
/ \<br />
H CHOH<br />
I<br />
CHNH 2<br />
I<br />
CH 2 OH<br />
Një sfingozinë<br />
Lecitinat përmbajnë aftësi për uljen e<br />
kolesterolit në gjak, pra u këshillohen<br />
personave që vuajnë ose kërcënohen nga<br />
arterioskleroza. Cerebroziti është gjithashtu<br />
edhe një shembull i një glikolipidi, ku grupi<br />
hidroksi i sfingozinës lidhet me mbetjen e<br />
një monosakaridi siç është galaktoza.<br />
Sfingolipidet janë përbërës të rëndësishëm<br />
të membranave qelizore të kafshëve dhe<br />
bimëve. Ato janë përbërje që gjenden me<br />
shumicë në indet nervore dhe ato të trurit<br />
ku sfingomielinat janë një përbërës kryesor<br />
i veshjes mbrojtëse rreth fibrave nervore<br />
(axons). Axonset e qelizave nervore<br />
transportojnë impulset nervore elektrike.<br />
3. Steroidet dhe sterolet. Kolesteroli<br />
Steroidet janë të shpërndara si në botën<br />
bimore dhe atë shtazore, dhe shumë prej<br />
tyre kanë aktivitet biologjik të dobishëm,<br />
psh, digitoxigenin, një steroid bimor i gjetur<br />
në Digitalis purpurea (lulegishti ngjyrë<br />
vjollcë), përdoret gjerësisht në mjekësi si<br />
një simulant i zemrës, androsteroni dhe<br />
estradioli janë përkatësisht hormone<br />
seksuale mashkullore dhe femërore , dhe<br />
kortizoni është një hormon steroid me veti<br />
anti inflamatore.
<strong>Biokimi</strong><br />
16<br />
Figura 2.1. Kolesteroli (burime shtazore) B -Sitosterol (burime bimore)<br />
Kolesteroli është një sterol dhe një lipid i<br />
gjetur në membranat e qelizave të gjithë<br />
indeve të trupit. Kolesteroli shërben si një<br />
substancë e ndërmjetme në biosintezën e të<br />
gjitha steroideve të trupit, prandaj ai është i<br />
domosdoshëm në jetë. Por nivelet e larta të<br />
kolesterolit në gjak, si pasojë e konsumit të<br />
yndyrave të ngopura me origjinë shtazore<br />
(dhjami, gjalpi e tjerë) shkakton formimin e<br />
arteriosklerozës (forcimin e arterieve dhe<br />
goditjet e zemrës, që ndodhin kur pllakat që<br />
përmbajnë kolesterol bllokojnë arteriet e<br />
zemrës. Kërkime të shumta janë kryer në<br />
fushën e metabolizmit të kolesterolit, me<br />
shpresën e gjetjes të rrugëve të minimizimit<br />
të niveleve të kolesterolit nëpërmjet<br />
përdorimit të një diete të përshtatshme ose<br />
ilaçeve.<br />
4. Enzimat<br />
Enzimat ( en – brenda, zime - maja ) janë<br />
proteina të cilat në thelb katalizojnë të<br />
gjitha reaksionet biokimike. Ato janë<br />
jashtëzakonisht specifike si në llojin e<br />
reaksioneve që ato katalizojnë, ashtu edhe<br />
në substratin ku ato funksionojnë. Rritjet e<br />
shpejtësisë janë zakonisht shumë të mëdha,<br />
kështu që reaksioni biokimik mund të<br />
ndodhë menjëherë dhe në mënyre sasiore.<br />
Një tip i njëjtë reaksioni në kushte<br />
laboratorike mund të zgjasë për orë dhe<br />
ditë të tëra madje në kondita shumë të<br />
fuqishme. Enzimat apo katalizatorët<br />
biologjikë ndahen në dy grupe: enzimat -<br />
proteina dhe enzimat - proteide.<br />
Enzimat - proteina, janë të përbëra vetëm<br />
nga amino acide, kurse enzimat - proteide,<br />
përveç proteinës-(apoenzimë ose apo<br />
ferment) përmbajnë edhe një substancë jo<br />
proteinore që quhet grup prostetik<br />
(koenzimë ose koferment).<br />
Si enzima - proteina mund të përmendim<br />
ureazën, pepsinën, tripsinën, ribonukleazën<br />
e tjera.<br />
Karakteristikat më të rëndësishme të<br />
enzimave janë:<br />
a) Specifiteti dhe selektiviteti i lartë i tyre.<br />
Enzimat kanë specificitet absolut kur<br />
veprojnë vetëm mbi një substrat. Psh.<br />
Enzima ureaza vepron vetëm mbi ureazën<br />
duke hidrolizuar në CO 2 dhe NH 3 etj.
<strong>Biokimi</strong><br />
17<br />
b) Temperatura optimale për veprimtarinë e<br />
enzirnave është deri 50 0 C. Mbi<br />
temperaturën optimale fillon inaktivizimi i<br />
enzimave, për shkak të denatyrimit. Në<br />
temperatura nën optimalen (-20 o C) ndodh<br />
inaktivizimi i enzimave, por ky inaktivizim<br />
është i prapsueshëm. Ky është shkaku që<br />
mikroorganizmat janë të qëndrueshme ndaj<br />
të ftohtit, por shkatërrohen ndaj të nxehtit.<br />
c) Në aktivitetin enzimatik ndikon shumë<br />
edhe vlera e pH. Për çdo enzimë ekziston<br />
një pH optimal me të cilin ajo ushtron<br />
veprim më të madh. Enzimat klasifikohen<br />
dhe studiohen në bazë të tipit të reaksionit<br />
që ato katalizojnë. Një enzimë emërtohet<br />
me anë të shtimit të mbaresës – aza në<br />
rrënjën që tregon funksionin e saj ose<br />
substratin në të cilin ajo vepron.<br />
Klasat kryesore të enzimave janë:<br />
1. Hidrolazat janë enzima që katalizojnë<br />
zbërthimin hidrolitik të produkteve. Ato<br />
ndahen:<br />
- hidrolaza të peptideve (peptidaza)<br />
- hidrolaza të estereve (esteraza)<br />
-hidrolaza të glukozideve (karbohidraza).<br />
2. Oksidoreduktazat katalizojnë reaksionet e<br />
oksido - reduktimit<br />
3. Transferazat katalizojnë reaksionet e<br />
transferimit të grupeve specifike.<br />
4. Liazat katalizojnë shkëputjen prej<br />
substancave të grupeve të veçanta me<br />
formim të lidhjeve të dyfishta në produktet e<br />
reaksionit.<br />
5. Ligazat (sintetazat) katalizojnë reaksionet<br />
e sintezës. Këtu hyjnë enzimat që ndikojnë<br />
në formimin e lidhjeve C-0, C-S, C-N dhe C-<br />
C.<br />
6. Izomerazat katalizojnë reaksionet e<br />
izomerizimit.<br />
Molekulat në të cilat bashkëveprojnë<br />
enzimat quhen substrate (S). Një enzimë<br />
fillon veprimin me formimin e një kompleksi<br />
me substratin.<br />
Kompleksi enzimë - substrat mbahet me<br />
anë të tërheqjes elektrostatike, lidhjeve<br />
hidrogjenore ose me pak me anë të<br />
formimit të lidhjes kovalente.<br />
Kompleksi mund të jetë i shpejtë dhe<br />
reversibël kështu që produkti ndahet<br />
menjëherë mbas reaksionit dhe liron<br />
enzimën për aktivitetin katalitik të<br />
mëtejshëm. Kompleksi formohet në vendin<br />
aktiv të enzimës. Ky është rajoni i enzimës i<br />
cili nxit reaksionin specifik. Ne fig. 2.2<br />
substrati është skicuar (përshkruar) në<br />
vendin aktiv të enzimës, ku një goditje<br />
shumë specifike në kompleksin enzimë -<br />
substrat. Kur reaksioni është i përfunduar,<br />
molekulat e produktit, largohen dhe e lënë<br />
enzimën të lirë për aktivitetin katalitik të<br />
mëtejshëm.
<strong>Biokimi</strong><br />
18<br />
Figura 2 2. Paraqitja skematike e veprimit të enzimës<br />
Ndikimi i temperaturës dhe i pH-shit mbi<br />
aktivitetin katalitik<br />
Aktiviteti katalitik i enzimave mund të<br />
ndikohet nga ndërhyrja e faktorëve të<br />
shumtë fizike e kimike, sepse përbërja<br />
proteinore u jep enzimave një ndjeshmëri<br />
më të lartë se ndjeshmëria e katalizatoreve<br />
inorganike.<br />
Ndër këta faktorë po hetojmë veprimin e<br />
temperaturës dhe të pH-shit mbi aktivitetin<br />
katalitik të një preparati enzimatik.<br />
Ekziston një temperaturë optimale që<br />
përgjithësisht përfshihet midis 30-40 0 C, tek<br />
e cila kemi maksimumin e aktivitetit<br />
katalitik. Duke zvogëluar temperaturën,<br />
aktiviteti katalitik ulet deri në ndalimin e tij<br />
të plot, sepse me ftohjen dhe për pasojë me<br />
varfërimin e molekulave me energji<br />
kinetike, pakësohen ndërveprirmet midis<br />
enzimës dhe substratit. Kjo është arsyeja<br />
për të cilën preparatet enzimatike ruhen në<br />
temperatura të ultë. Sidoqoftë tipi i sjelljes<br />
së përshkruar me sipër është i kthyeshëm.<br />
Prandaj ripërtëritja e temperaturës<br />
optimale i kthen enzimës aktivitetin e saj<br />
katalitik.<br />
Në temperatura më të larta se temperatura<br />
optimale (50-60 0 C), vihen re rënie të shpejta<br />
të aktivitetit katalitik për shkak të<br />
denatyrimit të enzimës.<br />
Vlera e pH-it ndikon në mënyrë të ndjeshme<br />
mbi aktivitetin e enzimave. Për çdo enzimë<br />
ekziston në fakt një pH optimal i përcaktuar<br />
mirë ose një diapazon i ngushtë i pH-it, në<br />
korepsondencë të të cilit enzima shfaq<br />
aktivitetin e saj maksimal.<br />
Kjo sjellje i detyrohet natyrës proteinore e<br />
për pasojë amfotere të enzimave. Enzimat,<br />
me ndryshimin e pH-it, mund të gjenden në<br />
formën anionike, kationike ose në asnjërën<br />
prej dy formave në qoftë se ndodhen në<br />
piken izoelektrike.<br />
Në studimet e kinetikës enzimatike, pH-i<br />
mbahet zakonisht rreth vlerës optimale, por
<strong>Biokimi</strong><br />
19<br />
në indet e gjalle nuk ndodh gjithmonë<br />
kështu. Kjo na shtyn të mendojmë që lidhja<br />
ekzistuese midis pH-it të mjedisit dhe<br />
aktivitetit të një enzime të jetë një faktor<br />
rregullimi i aktivitetit të enzimës në<br />
brendësi të qelizës.<br />
Mekanizmi kinetik i reaksioneve enzimatike<br />
Kur në një reaksion enzimatik studiohet<br />
shpejtësia e reaksionit (V), në vartësi të<br />
ndryshimit të përqendrimit të substrarit ( S<br />
), vihet re një ecuri karakteristike e tipit të<br />
sjellë në figurën 2.3<br />
përshkruan në mënyrë të përsosur<br />
mekanizmin kinetik të reaksioneve<br />
enzimatike. Pranohet që enzima (E),<br />
kombinohet, në një çast të parë, me<br />
substratin për të formuar një kompleks<br />
enzimë-substrat (ES) dhe pastaj ky<br />
kompleks të ridisociohet në E+S ose të<br />
formojë produktin (P). Duke ripërtëritur në<br />
të njëjtën kohë enzimën sipas modelit që<br />
Figura 2.3. Shpejtësia e reaksionit dhe<br />
përqendrimi i substratit<br />
Siç mund të shihet tek diagrami, për<br />
përqendrime të ultë të substratit, shpejtësia<br />
e reaksionit është praktikisht proporcionale<br />
me përqendrimin e substratit; me rritjen e<br />
përqendrimit, shpejtësia e reaksionit tenton<br />
të bëhet e pavarur, derisa më në fund merr<br />
një vlerë maksimale konstante (Vmax).<br />
Ky fenomen i "ngopjes", është tipik i<br />
proceseve enzimatike dhe është mirë të<br />
saktësojmë që përqendrimi i substratit i<br />
nevojshëm për të arritur këtë ngopje<br />
ndryshon shumë nga enzima në enzimë.<br />
Mbi bazën e kësaj hipoteze, L.Michaelis e<br />
M.L.Menten, zhvilluan një teori që<br />
vijon :<br />
k1, k2,,, e k3, janë konstante të shpejtësisë<br />
sipas të cilave kompleksi ES përkatësisht<br />
formohet, ridisociohet ose evolon drejt<br />
formimit të produktit.<br />
Për të mbërritur në një ekuacion, që rrit dhe<br />
shpejtësinë e reaksionit me përqendrimin e<br />
substratit dhe të enzimës, është e<br />
nevojshme të fillojmë nga vrojtimi, sipas të<br />
cilit shpejtësia fillestare e reaksionit është<br />
proporcionale me shpejtësinë me të cilën<br />
kompleksi enzimë-substrat ndahet (shpërbëhet),<br />
në drejtim të formimit të produktit;<br />
kjo madhësi është proporcionale me<br />
përqendrimin e kompleksit ES sipas<br />
barazimit që vijon:<br />
V = k 3 (ES) (1)<br />
Shpejtësia e formimit të ES jepet nga<br />
produkti k1[E][S], ndërsa shpejtësia e<br />
disocimit jepet nga (k2+k.3)[ES].<br />
Meqenëse aktiviteti katalitik që na intereson<br />
është ai që shfaqet në kushtet e ekuilibrit<br />
dinamik, d.m.th kur përqendrimi i<br />
kompleksit të ndërmjetëm ES mbetet<br />
konstant, duhet të merret në konsideratë<br />
situata në të cilën
<strong>Biokimi</strong><br />
20<br />
k1[E][S] = (k2+k3)[ES] d.m.th. kur:<br />
maksimale të mundshme dhe bëhet e<br />
pavarur nga përqendrimi i substratit.<br />
Ekuacioni i Michaelis-Mentenit duhet të<br />
konsiderohet në çdo rast, pikënisja e<br />
studimit kinetik të të gjithë reaksioneve<br />
enzimatike.<br />
I gjithë faktori konstant (k2+k3)/k1 tregohet<br />
me termin K, të quajtur konstante të<br />
Michael-sit.<br />
Për të vlerësuar [E], dhe [S], merret<br />
parasysh qe përqendrimi i enzimës është<br />
shumë i ulët në krahasim me atë të<br />
substratit, prandaj përqendrimi i substratit<br />
të palidhur është praktikisht i barabartë -<br />
me përqendrimin total të tij, ndërsa<br />
përqendrimi i enzimës së palidhur [E], jepet<br />
nga përqendrimi total të enzimës Et minus<br />
përqendrimin e enzimës së lidhur (që është<br />
e barabartë me ES):<br />
[E] =[Et]-[ES]<br />
Të cilën po ta zëvendësojmë në shprehjen<br />
(3), marrim:<br />
[ES] = ( [Et]-[ES] ) [S] /Km (4)<br />
Në fakt kur S është aq e vogël sa që mund<br />
të jetë e papërfillshme në raport me K*,<br />
kemi:<br />
që do të thotë se shpejtësia e reaksionit<br />
është proporcionale me përqendrimin e<br />
substratit. Kur S është shumë më e lartë se<br />
Km mund të shkruajmë që V=Vmax, kjo do<br />
të thotë që shpejtësia arrin vlerën<br />
Inhibitimi i aktivitetit enzimatik<br />
Një ndër mekanizmat kryesore të kontrollit<br />
dhe të rregullimit të metabolizmit në<br />
sistemet biologjike i detyrohet inhibitimit të<br />
aktivitetit enzimatik nga ana e metaboliteve<br />
specifike të përbërë nga molekula të vogla<br />
ose nga jone metalike; edhe shume ilaçe<br />
ose agjente helmues janë të aftë ta kryejnë<br />
këtë funksion. Proceset e inhibimit janë të<br />
kthyeshëm ose të pakthyeshëm; inhibimi i<br />
kthyeshëm mund të ndodhë me tre<br />
mekanizma të ndryshëm : ,,kompetitiv,<br />
..inkompetitiv,, dhe 'jo kompetitiv'.<br />
Veçantia e inhibimit kompetitiv konsiston në<br />
faktin që molekula e inhibitorit ngjan me atë<br />
të substratit e për këtë arsye mund të lidhet<br />
me sitin aktiv të enzimës. Me fjalë të tjera,<br />
një inhibitor kompetitiv (I) reagon me<br />
enzimën në mënyrë të kthyeshme, duke<br />
formuar një kompleks enzime-inhibiror (EI),<br />
i cili nuk shkon drejt modifikimit të<br />
molekulës së inhibitorit. Mekanizmi i<br />
përshkruar mund të paraqitet më thjeshtë<br />
sipas skemës së mëposhtme :<br />
E +S--à ES-à E+P +I I I EI<br />
Ky tip inhibimi rritet me rritjen e<br />
përqendrimit të inhibitorit dhe<br />
eksperimentalishtë dallohet lehtë, sepse<br />
mund të eliminohet duke rritur në mënyrë<br />
të përshtatshme përqendrimin e substratit.<br />
Inhibimi inkompetitiv ndodh kur inhibitori<br />
nuk kombinohet me enzimën e lirë, por me<br />
kompleksin enzimë-substrat duke formuar<br />
me këtë të fundit një kompleks të ri enzimësubsrrat-inhibitor<br />
(ESI) inaktiv:
<strong>Biokimi</strong><br />
21<br />
Grafiku i një enzime në prani ose jo të<br />
inhibitorit inkompetitiv jepet në figurën. 2.4.<br />
Inhibimi kryhet në mënyrë të pakthyeshme<br />
kur agjentet inaktivizues modifikojnë në<br />
mënyrë të përhershme një grup funksional<br />
të enzimës të domosdoshëm për katalizën<br />
me anë të formimit të lidhjeve kovalente ose<br />
të lidhjeve të tjera po aq të qëndrueshme sa<br />
edhe lidhjet kovalente. Për shembull<br />
metalet e rëndë si plumbi, nikeli, kromi etj,<br />
mund të inhibojnë në mënyre të<br />
pakthyeshme aktivitetin e atyre enzimave që<br />
përmbajnë grupe -SH shumë të nevojshëm<br />
për aktivitetin katalitik:<br />
Enzime -SH+Pb ++ -à Enzime-S-Pb + + H +<br />
Figura 2. 4. Inhibimi inkopetitiv (reaksioni i<br />
inhibuar dhe i painhibuar)<br />
Grafiku tregon qe ecuria e dy reaksioneve<br />
është paralele.<br />
Ky tip inhibimi nuk është shumë frekuent,<br />
por ndeshet shpesh në rastin e enzimave që<br />
veprojnë mbi dy ose me shumë substrate.<br />
Inhibimi jo kompetitiv ndodh kur inhibitori<br />
mund të kombinohet si me enzimën ashtu<br />
edhe me kompleksin enzime - substrat<br />
duke ndryshuar reaktivitetin e të dyve sipas<br />
skemës së mëposhtme:<br />
E +S < --- > ES --àE+P<br />
+I +I<br />
I I<br />
EI<br />
I I<br />
ESI<br />
Ky tip inhibimi i detyrohet veprimit të<br />
përbërjeve kimike në gjendje të<br />
kombinohen në mënyrë të kthyeshme me<br />
ndonjë grup funksional të enzimës. inhibimi<br />
është pra krejtësisht i pavarur nga<br />
përqendrimi i substratit.<br />
Një tip i tille inhibimi nuk mund të hetohet<br />
mbi bazën e modelit te Michaelis-Menten-it,<br />
sepse ky model ka si parakusht formimin e<br />
kthyeshëm të komplekseve EI ose ESI.<br />
Studimi i inhibimit të pakthyeshëm është<br />
sidoqoftë i një interesi të madh sepse<br />
individualizimi i agjenteve kimike të aftë të<br />
bllokojnë në mënyrë kovalente aktivitetin<br />
katalitik të enzimave të caktuara lejon<br />
identifikimin e grupeve të tyre funksionale<br />
që janë thelbësore për katalizën.<br />
Rregullimi i aktivitetit enzimatik<br />
Në proceset metabolike enzimat u japin,<br />
”shpejtësinë e duhur”, reaksioneve të<br />
ndryshme dhe zotërojnë karakteristika që i<br />
bëjnë ato të afta të rregullojnë aktivitetin e<br />
tyre në qelizat e gjalla. Të gjitha enzimat<br />
kanë një pH optimal karakteristik dhe për<br />
këtë arsye mund të ndodhin ndryshime të<br />
aktivitetit katalitik si pasojë e ndryshimeve<br />
të pH-it brenda qelizës.<br />
Meqenëse shumë enzima kërkojnë jone<br />
metalike për zhvillimin e aktivitetit të tyre,<br />
edhe ndryshime të përqendrimit të këtyre<br />
elementeve mund të shërbejnë për<br />
rregullimin e aktivitetit enzimatik.<br />
Megjithatë, përveç këtyre karakteristikave<br />
të të gjitha enzimave, disa enzima zotërojnë<br />
veti të tjera , kryejnë një funksion rregullues<br />
përveçse katalitik.
<strong>Biokimi</strong><br />
22<br />
PYETJE dhe USHTRIME<br />
1. Cili është shembulli i një sheqeri me 5-karbone?<br />
Sukroze<br />
Glukoze<br />
Riboze<br />
Fruktoze<br />
2 .Nga cilat elemente janë të përbëra karbohidratet?<br />
C, H, O & N<br />
C, H, O & S<br />
C, H & N<br />
C, H, & O<br />
3. Çfarë është një molekule sheqeri me varg të gjatë?<br />
Polipeptide<br />
Polisaharide<br />
Protein<br />
Lipid<br />
4. Çfarë është produkt kryesori depozitimit të karbohidrateve në kafshë?<br />
Celuloze<br />
Proteine<br />
Amidon<br />
Glikogjen
<strong>Biokimi</strong><br />
23<br />
PYETJE dhe USHTRIME<br />
5. Cilat molekula janë pjesët bazë në ndërtimin e proteinave?<br />
Amino acide<br />
Acide yndyrore<br />
Sheqerna<br />
Disaharide<br />
6. Nga çfarë është i përbërë një tre glicerid?<br />
Një glycerol me tre acide yndyrore<br />
3 gliceride<br />
3 acide yndyrore<br />
7. Pse nje yndurë e ngopr quhet yndyrë engopur?<br />
Vargu i karboneve të acidit yndyror është i ngopur me hidrogjen.<br />
Vargjet e acidit yndyror mund të kenë më shumë ujë.<br />
Yndyra është e ngopur me ujë<br />
Ato e ngopin trupin me yndyrë kur hahen<br />
8. Nga cilët elemente janë të përbëra trigliceridet?<br />
C, H & O<br />
C, H & N<br />
C, H, O & N<br />
C, H, O, N & S
<strong>Biokimi</strong><br />
24<br />
USHTRIME<br />
1. Të gjitha më poshtë janë karbohidrate ME PERJASHTIM:<br />
· Amidoni<br />
· Glikogjeni<br />
· Citina<br />
· Kolesteroli<br />
1. Cilin grup funksional përmban struktura:<br />
aldehid<br />
ketone<br />
amino<br />
karboksil<br />
2. Acidet yndyrore të pangopura kanë:<br />
një grup amino<br />
një lidhje dyfishe<br />
një teprice elektronesh<br />
një grup karboksil<br />
3. Struktura e mëposhtme është një:<br />
monosaharid<br />
disaharid
<strong>Biokimi</strong><br />
25<br />
lipid<br />
polimer<br />
5. Cila nga më mëposhtëm mund të ketë një strukture kuaternare:<br />
acidet yndyrore<br />
proteina<br />
polysaharide<br />
ADN<br />
6. Një komponim organik është ai që:<br />
përmban karbon<br />
është lehtësisht acid<br />
formon zinxhir të gjatë<br />
është i tretshëm në ujë<br />
7. Cili nga elementet e më poshtëm përmbahet më pak në organizmat e gjallë?<br />
oksigjeni<br />
azoti<br />
fosfori<br />
natriumi<br />
8. Cili nga më poshtë përdoret në skanimin e kafshëve:<br />
uraniumi<br />
jonet<br />
izotopet<br />
steroidet
<strong>Biokimi</strong><br />
26<br />
KAPITULLI I TRETE<br />
STRUKTURA E POLIPEPTIDEVE DHE PROTEINAVE<br />
1. Polipeptidet dhe proteinat<br />
1.1 Hyrje mbi strukturat dhe funksionet e proteinave<br />
1.2. Aminoacidet, Proteinat, Enzimat. Njohuri të përgjithshme<br />
1.2.1. Aminoacidet<br />
1.3. Veti te aminoacideve<br />
1.4. Aminoacide (shtojce)<br />
1.5. Proteinat<br />
2. Struktura, përftimi lidhja në molekulat e proteinave.<br />
2.2. Përcaktimi i strukturës së polipeptideve dhe proteinave<br />
2.3. Krijimi i lidhjes peptidike<br />
2.4. Sinteza e polipeptideve<br />
3. Acidet nukleike<br />
3.1. Sinteza e proteinave,sinteza e acidit nukleik dhe metabolizmi<br />
4. Përshkrimi i informacioneve gjenetike<br />
5. Enzimat dhe biokataliza. Koenzimat
<strong>Biokimi</strong><br />
27<br />
KAPITULLI I TRETE<br />
STRUKTURA E POLIPEPTIDEVE DHE<br />
PROTEINAVE<br />
1. Polipeptidet dhe proteinat<br />
1.1. Hyrje mbi strukturat dhe funksionin e<br />
proteinave<br />
Proteinat kanë një rol shumë të<br />
rëndësishëm në pothuajse të gjitha<br />
proceset biologjike. Në çdo fushë të<br />
biokimisë gjenden shembuj të rëndësisë<br />
dhe të kuptimit të funksionit të proteinave.<br />
Kataliza enzimatike. Pothuajse të gjitha<br />
reaksionet kimike në sistemet biologjike<br />
katalizohen nga makromolekula specifike të<br />
quajtura enzima.<br />
Disa prej këtyre reaksioneve, si p.sh.<br />
hidratimi i anhidritit karbonik janë shumë të<br />
thjeshtë, ndërsa reaksione të tjerë, në lidhje<br />
me kromozomet, janë shumë të<br />
komplikuar.<br />
Pothuajse të gjitha enzimat zotërojnë një<br />
fuqi të jashtëzakonshme katalitike, në fakt<br />
ato janë, në përgjithësi të afta të rritin<br />
shpejtësinë e një reaksioni të paktën një<br />
milion herë. Është e vështirë që një<br />
reaksion kimik të kryhet me një shpejtësi të<br />
kënaqshme pa ndërhyrjen e një enzime.<br />
Është i njohur fakti që të gjitha enzimat e<br />
identifikuara janë proteina, gjë që çon në,<br />
përfundimin se proteinat janë molekulat e<br />
vetme që kanë rolin e rregullimit të<br />
transformimeve kimike në sistemet<br />
biologjike.<br />
Transportimi dhe depozitimi. Shumë jone e<br />
molekula të madhësive të vogla<br />
transportohen nga proteina specifike. P.sh.,<br />
hemoglobina transporton O 2 tek eritrocitet,<br />
ndërsa mioglobina transporton oksigjenin<br />
tek muskujt.<br />
Hekuri transportohet në plazmën e gjakut<br />
nëpërmjet transferinës.<br />
Lëvizja e koordinuar. Proteinat janë<br />
komponenti kryesor i muskujve. Tkurrja<br />
muskulore i detyrohet lëvizjes së dy llojeve<br />
të fijeve proteinore që rrëshqasin mbi njëratjetrën.<br />
Mbështetja mekanike. Rezistenca dhe<br />
elasticiteti i madh i lëkurës dhe i kockave i<br />
detyrohen pranisë së kolagjenit, i cili është<br />
një proteinë që tenton të formojë fibra të<br />
gjata.<br />
Mbrojtja imunitare. Antitrupat janë proteina<br />
shume specifike që njohin dhe sulmojnë<br />
lëndë të huaja për organizmin tonë, siç janë<br />
viruset, bakteret apo qelizat e një<br />
organizmi tjetër. Proteinat pra, kanë rol<br />
themelor, në dallimin midis asaj që bën<br />
pjesë në një organizëm dhe të gjithë asaj që<br />
nuk bën pjesë dhe për këtë arsye duhet<br />
shkatërruar.<br />
Gjenerimi dhe transmetimi i impulsit<br />
nervor. Përgjigja e qelizave të sistemit<br />
nervor ndaj stimujve specifike, bëhet<br />
nëpërmjet proteinave që veprojnë si<br />
receptorë.<br />
Kontrolli i rritjes dhe i diferencimit.<br />
Shprehja sekuenciale e kontrolluar e<br />
informacionit gjenetik është thelbësore për<br />
një rritje të rregullt dhe për diferencimin e<br />
qelizave.<br />
Aminoacidet janë njësitë bazë të proteinave.<br />
Ne tabelën 3-1, janë paraqitur aminoacidet<br />
që mund të merren nëpërmjet hidrolizës së<br />
plotë të proteinave. Këto përbërje kanë në<br />
molekulën e tyre një ose dy grupe<br />
funksionale acide (-COOH) dhe një ose dy<br />
grupe funksionale bazike (NH2) e për këtë<br />
arsye shfaqin veti amfotere.<br />
Produkti i kondensimit quhet dipeptid<br />
Kjo tip lidhje, e quajtur lidhje peptidike,<br />
mund të përsëritet shumë herë, formohen<br />
kështu vargje polipeptidike të padegëzuar
<strong>Biokimi</strong><br />
28<br />
që mund të jenë dhe shumë të gjatë.<br />
Ekuilibri i këtyre reaksioneve është i<br />
zhvendosur në drejtim të hidrolizës më<br />
shumë se sa në drejtim të kondensimit,<br />
prandaj sinteza e polipeptideve kërkon<br />
energji për t'u kryer.<br />
Çdo aminoacid që hyn në përbërjen e<br />
polipeptidit tregohet me termin "mbetje".<br />
Me marrëveshje konsiderohet si fillim i<br />
vargut polipeptidik skaji që përmban<br />
aminoacidin me grupin aminik të lirë dhe<br />
fund i vargut konsiderohet skaji në të cilin<br />
është i pranishëm aminoacidi me grupin<br />
karboksilik të lirë.<br />
Tabela 3-1. Aminoacidet natyrore<br />
Përbërja<br />
Sigla<br />
+<br />
NH 3<br />
I<br />
CH 2 -COO - glicina gli<br />
alanina ala<br />
+<br />
NH<br />
I<br />
+<br />
CH 3 NH 3<br />
I I<br />
CH--CH -COO-<br />
I<br />
CH 3<br />
valina val<br />
leucina leu<br />
+<br />
CH 3<br />
CH 3 NH 3<br />
I<br />
I I<br />
CH-CH 2 -CH-COO-<br />
I<br />
CH 3 -CH 2 NH 3<br />
/ I<br />
Izoleucina ile<br />
C H -<br />
/<br />
CH 3<br />
CH- COOCH
<strong>Biokimi</strong><br />
29<br />
fenilalanina<br />
fen<br />
+<br />
NH 3<br />
I<br />
HOOC-CH 2 -CH –COO -<br />
acidi aspartik<br />
+<br />
NH 3<br />
I<br />
HOOC-CH 2 -CH 2 -CH-COOacidi<br />
glutarnik<br />
asp<br />
glu<br />
+<br />
NH 3<br />
I<br />
H 2 N-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH-COO -<br />
lizina<br />
lis<br />
NH 2 NH 2<br />
+ I I<br />
H 2 N = C-NH-CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH-COO -<br />
NH 3<br />
I<br />
HOCH 2 -CH – COO -<br />
arginina<br />
serina<br />
arg<br />
ser<br />
+<br />
OH NH 3<br />
I I<br />
H 3 C-CH-CH – COO -<br />
NH 3<br />
I<br />
HSCH 2 -CH- COO -<br />
treoina<br />
cisteina<br />
tre<br />
cis<br />
+<br />
NH 3<br />
I<br />
S-CH 2 -CH-COO –<br />
I<br />
S- CH 2 -CH-COO -<br />
I +<br />
cistina<br />
cis-cis
<strong>Biokimi</strong><br />
30<br />
NH3<br />
H 3 C-S-CH 2 -CH 2 -CH –COO - metionina met<br />
+<br />
NH 3<br />
I<br />
H 2 N-CO –CH 2 -CH – COO -<br />
asparagina asp-NH 2<br />
+<br />
glutamine glu-NH 2<br />
NH 3<br />
I<br />
H 2 N-CO-CH 2 -CH 2 -CH-COO -<br />
Proteinat janë makromolekula të përbëra<br />
nga një ose më shumë vargje polipeptidike.<br />
Këto vargje mund të formohen nga një<br />
numër aminoacidesh që ndryshon midis 50<br />
e 300 njësish dhe pesha molekulare<br />
proteinore mund të jetë 5000 deri në më<br />
shumë se një milion. Kur proteina është e<br />
përbërë nga shumë vargje polipeptidike,<br />
këto vargje mbahen bashkë ose nga lidhje<br />
jokovalente ose nga ura dysulfurore. Këto të<br />
fundit i detyrohen pranisë në vargje, të<br />
mbetjeve të cisteinës që kanë në radikalet<br />
e tyre grupe-SH të cilët nëpërmjet oksidimit<br />
formojnë lidhje dysulfurore ndërvargore.<br />
Proteinat quhen të thjeshta në qoftë se<br />
janë të formuara nga aminoacide dhe<br />
quhen të konjuguara në qoftë se janë të<br />
shoqëruara edhe nga përbërës të një<br />
natyre të ndryshme nga aminoacidet.<br />
Këto përbërës mund të jenë si të natyrës<br />
organike ashtu edhe të natyrës inorganike<br />
si p.sh. polisaharidet (glukoproteinat),<br />
acidet nukleike (nukleoprotienat), jonet<br />
metalike (metaloproteinat), acidi fosforik<br />
(fosfoproteinat) etj.<br />
Nga pikëpamja strukturore proteinat janë<br />
shumë komplekse, disa janë të natyrës<br />
fibroze të përbëra nga vargje të gjatë<br />
fijezore të patretshëm, proteina të tjera janë<br />
lëmshore, d.m.th. të formuara nga vargje që<br />
në mënyrë të përsëritur mbështillen mbi<br />
vetveten, për të përshkruar konfiguracionin<br />
kompleks proteinor dallohen katër nivele të<br />
strukturës: parësore, dytësore, tretësore,<br />
katërsore.<br />
Struktura parësore konsiston në<br />
radhitjen e mbetjeve të aminoacideve të<br />
cilat janë të lidhura bashkë prej lidhjeve<br />
peptidike<br />
Megjithëse aminoacidet që përbëjnë<br />
proteinat janë vetëm njëzet, në teori<br />
proteinat e mundshme janë të pafundme,<br />
meqenëse mund të ndryshojë në to jo vetëm<br />
numri i aminoacideve, por edhe renditja me<br />
të cilën këto aminoacide vendosen në<br />
vargun polipeptidik.<br />
Struktura dytësore përshkruan vendosjet e<br />
rregullta dhe të përsëritura të vargjeve<br />
polipeptidike në hapësirë, vendosje të tilla u
<strong>Biokimi</strong><br />
31<br />
detyrohen ndërveprimeve sterike midis<br />
aminoacideve të pranishëm në varg.<br />
Strukturat e propozuara nga Pauling e<br />
Corey (1951) janë dy alfa- helika dhe<br />
struktura beta. Në rastin e parë, vargu<br />
polipeptidik zhvillohet sipas një spirali<br />
(helike). Nga kjo rrjedh që aminoacide të<br />
ndarë përgjatë radhitjes nga katër njësi<br />
gjenden afër midis tyre e mund të formojnë<br />
lidhje hidrogjenore midis grupit CO të njërit<br />
dhe grupit NH të tjetrit.<br />
Struktura beta ndeshet në shumë proteina<br />
por për segmente mjaft të shkurtër.<br />
Struktura tretësore përshkruan<br />
konfiguracionin që shfaqin disa proteina, të<br />
quajtura lëmshore, si pasojë e<br />
mbështjelljes në trajtë lëmshi të vargut<br />
polipeptidik për shkak të ndërveprimeve<br />
midis aminoacideve që janë larg njëri tjetrit<br />
për gjatë vargut polipeptidik.<br />
Këto ndërveprime konsistojnë në lidhje të<br />
natyrave të ndryshme (Van der Vaals,<br />
ndërveprime elektrostatike, lidhje tiotere<br />
etj) që formohen midis grupeve anësore të<br />
pranishëm ndër aminoacidet dhe që i<br />
imponojnë çdo proteinë një konfiguracion<br />
të saj të veçante sterik lëmshor dhe<br />
kompakt.<br />
Shumë proteina janë të përbëra nga shumë<br />
vargje polipeptidike. Struktura katërsore<br />
përshkruan mënyrën me të cilën këto nën<br />
njësi janë të lidhura bashkë. Këto nën-njësi<br />
lidhen ndërmjet tyre me anë të lidhjeve<br />
hidrogjenore, vandervalsiane, jonike e<br />
dysulfurore, çdo nënnjesi quhet protomer,<br />
kurse proteina e tërë quhet multimer, çdo<br />
njëri prej vargjeve polipe-ptidike apo secila<br />
nënnjesi ka strukturën e vet parësore,<br />
dytësore e tretësore.<br />
Ekspozimi i proteinave lëmshore ndaj<br />
temperaturave të larta edhe "për periudha<br />
të shkurtra, provokon në pjesën më të<br />
madhe të rasteve një ndryshim të njohur me<br />
emrin "denatyrim", efekti më i dukshëm i të<br />
cilit konsiston në një ulje të tretshmërisë.<br />
Denatyrimi i cili mund të ndodhe në<br />
temperatura më të larta se 60-70°C<br />
konsiston kryesisht në hapjen e strukturës<br />
fillestare të lëmshosur të proteinës që<br />
humbet kështu funksionet e saj biologjike.<br />
Mund të supozohet që kjo të ndodhi si<br />
pasojë e thyerjes së lidhjeve të dobëta të<br />
cilat janë përgjegjëse për strukturën<br />
tretësore. Është e qartë që një trajtim i llojit<br />
të mësipërm nuk prek asnjë lidhje<br />
kovalente të vargut polipetidik dhe për<br />
pasojë radhitja e aminoacideve nuk<br />
ndryshohet.<br />
Denatyrimi jo gjithmonë është një proces i<br />
pakthyeshëm, në disa raste mund të vihet<br />
re që me kthimin në kushtet e temperaturës<br />
para denatyrimit të kemi të ashtuquajturin<br />
"rinatyrim" ose e thënë ndryshe të kemi<br />
kthimin e proteinës në formën e saj<br />
fillestare biologjikisht aktive.<br />
1.2. Aminoacidet, Proteinat, Enzimat<br />
Njohuri të përgjithshme<br />
Nga tre grupet kryesore të<br />
komponimeve organike që gjenden në<br />
natyrë, lipidet, karbohidratet dhe<br />
proteinat, këto të fundit kanë funksion<br />
biologjik më të ndryshëm.<br />
Emri proteina rrjedh nga fjala greke<br />
proteios që do të thotë i pari. Si enzimë,<br />
proteinat katalizojnë dhe rregullojnë<br />
reaksionet që ndodhin në organizmat e<br />
gjalla, si muskulaturë ato i sigurojnë trupit<br />
mundësi për të lëvizur, si lëkurë dhe qime e<br />
mbulojnë dhe e mbrojnë trupin, si<br />
hemoglobinë ato transportojnë oksigjenin<br />
në skajet më të largëta të trupit, si antitrupa<br />
ato e mbrojnë atë nga sëmundjet e<br />
ndryshme, dhe në kombinim me substanca
<strong>Biokimi</strong><br />
32<br />
të tjera në kockë ato i sigurojnë organizmit<br />
mbështetjen strukturale.<br />
Pavarësisht nga një shumëllojshmëri e tillë<br />
e madhësisë, formës dhe funksionit, të<br />
gjitha proteinat kanë veti të përbashkëta që<br />
na lejon ne të analizojmë strukturat e tyre<br />
dhe të kuptojmë vetitë e tyre. Proteinat janë<br />
biopolimerë me natyrë poliamike,<br />
monomerët e të cilave janë alfaaminoacidet.<br />
Njihen rreth 22 aminoacide, të<br />
përftuara nga hidroliza e proteinave<br />
natyrore, të cilat quhen aminoacide<br />
natyrore.<br />
1.2.1. Aminoacidet<br />
Klasifikimi. Karakteristikat fiziko -<br />
strukturale<br />
Vetia e përbashkët e të gjithë aminoacideve<br />
është prezenca e së paku e një grupi aminik<br />
dhe një grupi karboksil. Bashkëveprimet<br />
ndër dhe brenda molekulës midis<br />
funksioneve bazike dhe acide luajnë një rol<br />
të rëndësishëm në vetitë fizike dhe kimike<br />
të këtyre komponimeve difunksionale.<br />
Aminoacidet që hyjnë në përbërjen e<br />
proteinave, janë aminoacide, grupi aminik<br />
është lidhur ne atomin e karbonit alfa - të<br />
një acidi karboksilik.<br />
Ne mund ta emërtojmë aminoacidin glicinë<br />
si acidi alfa-aminoacetik, e kështu me<br />
rradhë.<br />
CH 2 -COOH<br />
I<br />
NH 2<br />
Glicinë<br />
Një llojshmëri tjetër aminoacidesh mund të<br />
mendohen si derivate të glicinës me anë të<br />
zëvendësimit të një alfa - atom hidrogjen<br />
me grupe të tjera.<br />
Shumë aminoacide zotërojnë grupe<br />
hidrokarbonike jo polare në alfa - karbon,<br />
dhe të tjerë përmbajnë grupe që janë më<br />
polare. Disa bile kanë një grup shtojcë<br />
(plotësues) aminik ose karboksilik. Ne<br />
tabelën 3-1 tregohen strukturat e 22<br />
aminoacideve normalisht të gjetura në<br />
proteinat. Vetëm 20 nga 22 alfaaminoacidet<br />
e treguara në tabelë janë<br />
përdorur aktualisht në qelizat kur ato<br />
sintetizojnë proteinat.<br />
Aminoacidet klasifikohen në:<br />
a) neutrale (kur përmbajtja e grupeve –NH 2 dhe -COOH është e barabartë.<br />
b) bazike (kur përmbajtja e grupeve –NH 2 është më e madhe se e grupeve -COOH).<br />
c) acide (kur përmbajtja e grupeve -COOH është më e madhe se e - NH 2 .<br />
1.3. Veti te aminoacideve<br />
Aminoacidet në tërësi janë substanca të<br />
ngurta, me ngjyrë të bardhë, treten lehtë në<br />
ujë. Në përgjithësi kanë shije të ëmbël.<br />
Kanë t o të lartë të shkrirjes (mbi 200 o c).<br />
Aminoacidet sintetizohen nga bimët si dhe<br />
nga kafshët. Shumë organizma të kafshëve<br />
të larta nuk mund të sintetizojnë disa<br />
aminoacide të nevojshme për proteinat e<br />
tyre kështu ato i marrin aminoacidet<br />
nëpërmjet ushqimit. Këto aminoacide quhen<br />
esenciale ose të pazëvendësueshme, të cilat<br />
janë: valina, leucina, izoleucina, triptofani,<br />
treonina, metionina, lizina dhe fenilalanina.<br />
1.3.1. Aminoacidet si jone dipolare<br />
Përderisa aminoacidet përmbajnë një grup<br />
bazik ( _ NH2) dhe një grup acid (-COOH),<br />
ato janë amfotere, në gjendje të ngurtë të<br />
thatë, aminoacidet ekzistojnë si jone<br />
dipolare, një formë në të cilën grupi<br />
karboksil është prezent si një jon<br />
karboksilat – COO, dhe grupi amin është<br />
prezent si një grup amonium, + NH 3 .
<strong>Biokimi</strong><br />
33<br />
Forma mbizotëruese e aminoacidit në<br />
solucion varet nga pH, solucionet dhe<br />
natyra e aminoacidit. Në solucione të forta<br />
acide të gjithë aminoacidet janë prezent së<br />
pari si katione, në solucione të forta bazike<br />
ato janë prezentë si anione. Vlera e pH në të<br />
cilën sasia e aminoacidit në trajtën e jonit<br />
dipolar është maksimale quhet pike<br />
izoelektrike, pi dhe konçentrimet e anioneve<br />
dhe kationeve janë të barabarta. Në pikën<br />
izoelektrike aminoacidet kanë tretshmëri<br />
minimale. Secili aminoacid ka një pikë<br />
izoelektrike të veçantë. Forma kationike<br />
(mbizotëron në mjedis të fortë acid p.sh në<br />
pH=0)<br />
1.3.2. Vetitë kimike të aminoacideve<br />
Aminoacidet japin reaksione kimike që janë<br />
karakteristike për grupet funksionale<br />
aminike (-NH 2 ) dhe karboksilike (-COOH) si<br />
dhe karakteristike për pjesët e radikaleve<br />
që ata përmbajnë.<br />
1. Në mjedis acid, aminoacidet kur shëndrrohen në estere bashkëveprojnë me alkole<br />
HCl<br />
R - CH – COO- ---à Cl(R-CH - COOH) + HOCH 2 CH3 --><br />
| |<br />
+ NH 3 NH 3 *<br />
Cl(R _ CH _ COOCH 2 _ CH 3 ) + H 2 O<br />
I<br />
NH 3<br />
2. Aminoacidet reagojnë me acidin nitror duke formuar hidroksiacide dhe N 2 . Nga sasia e-N 2 , të<br />
çliruar bazohet metoda e përcaktimit sasior të aminoacideve (Van Slyke).<br />
R-CH-COOH<br />
I<br />
NH2 + HONO ---> R-CH -COOH + N2 +H2<br />
I<br />
OH<br />
alfa – hidroksiacid<br />
3. Reduktimi. Aminoacidet duke vepruar me substanca reduktuese,<br />
reduktohen në aminoalkoole.<br />
R - CH - COOH + LiAIH 4 --->R -CH –CH 2 OH<br />
|<br />
NH 2<br />
Aminoalkool<br />
1.4. Aminoacidet (shtojce)<br />
Të gjitha aminoacidet përmbajnë C, H, O,<br />
dhe N, përveç këtyre elementeve kimike<br />
përmbajnë edhe S. Formula molekulare e<br />
aminoacideve është:<br />
R-CHNH 2 -COOH<br />
R- e zëvendëson mbetjen e aminoacideve që<br />
hyjnë në ndërtim të proteinave. Grupi<br />
anësor R është i lirë në vargje peptidike dhe
<strong>Biokimi</strong><br />
34<br />
ai e përcakton formën e proteinës në<br />
hapësirë, funksionin dhe aktivitetin e saj<br />
biologjik. Dallohen dy forma sterike të<br />
aminoacideve: forma L dhe forma D.<br />
Aminoacidet që i takojnë formës L gjenden<br />
në proteinë. Grupi amin, (-NH), te numri më<br />
i madh i aminoacideve, është i lidhur me<br />
atomin e karbonit, i cili gjendet afër grupit<br />
karboksil, përkatësisht, për atomin e<br />
karbonit. Këto aminoacide quhen alfaaminoacide.<br />
Atomi i karbonit, për të cilin<br />
është i lidhur grupi amin, është asimetrik,<br />
që do të thotë se aminoacidet janë<br />
komponime optikisht aktive, përveç<br />
aminoacidit më të thjeshtë – glicinës. Pra,<br />
kur aminoacidet gjenden në tretësirë, ato e<br />
kthejnë rrafshin e dritës së polarizuar.<br />
1 Klasifikimi i aminoacideve<br />
2 Klasifikimi kimik<br />
3 Klasifikimi biologjik<br />
4 Vetitë e aminoacideve<br />
5 Amforteriteti i aminoacideve<br />
6 Krijimi i lidhjes peptidike<br />
Klasifikimi i aminoacideve<br />
Mund të bëhet klasifikimi kimik dhe<br />
biologjik i aminoacideve.<br />
Klasifikimi kimik<br />
Në bazë të strukturës kimike aminoacidet<br />
ndahen në tri grupe:<br />
· Aminoacide alifatike (aciklike)<br />
· Aminoacide aromatike<br />
· Aminoacide heterociklike.<br />
Disa aminoacide alifatike kanë në<br />
molekulën e vet një grup amin dhe një grup<br />
karboksil (aminoacidet monoaminomonokarboksilike),<br />
p.sh. glicina, alanina,<br />
valina, etj. Disa të tjera përmbajnë një grup<br />
amin e dy grupe karboksile (aminoacidet<br />
monoamindikarboksilike), p.sh. acidi<br />
asparik, acidi glutaminik etj., kurse disa<br />
aminoacide të tjera të këtij grupi përmbajnë<br />
në molekulën e tyre grup –OH p.sh serina<br />
dhe tiroina, kurse cisteina, cistina dhe<br />
metoina përmbajnë në molekulën e vet<br />
sulfur.<br />
Kur është fjala për aminoacide ciklike,<br />
dallohen dy grupe: aminoacide izocilike, të<br />
cilat në molekulën e tyre përmbajnë unazën<br />
e benzolit (fenil- alanina dhe tirozina) dhe<br />
aminoacide heterociklike, të cilat në<br />
molekulën e vet përmbajnë azot ose ndonjë<br />
element tjetër (triptofani, histidina, prolina<br />
dhe hidoksiprolina).<br />
Klasikimi biologjik<br />
Organizmi i njeriut është i aftë që disa<br />
aminoacide vetë t’i sintetizojë, kurse disa<br />
aminoacide, që nuk mund t’i sintetizojë,<br />
duhet t’i marrë përmes ushqimit, sepse<br />
janë të domosdoshme për jetë. Aminoacidet<br />
që mund t’i sintetizojë organizmi i njeriut<br />
quhen aminoacide joesenciale (aminoacide<br />
të zëvendësu-eshme), kurse aminoacidet që<br />
nuk mund ti sintetizojë quhen aminoacide<br />
esenciale (aminoacide të pazëvendësueshme).<br />
Vetitë e aminoacideve<br />
Aminoacidet kanë veti të ndryshme fizikokimike:<br />
aktiviteti optik, amfoteriteti,<br />
pjesëmarrja në reaksionet e ndryshme<br />
biokimike, krijimi i lidhjes peptidike etj.<br />
Aktiviteti optik- Aminoacidet janë<br />
komponime optikisht aktive (përveç<br />
aminoacidit më të thjeshtë- glicinës), sepse<br />
të gjitha përmbajnë atom asimetrik të<br />
karbonit. Pra, ato e kthejnë rrafshin e dritës<br />
së polarizuar. Atomi i karbonit, për të cilin<br />
është i lidhur grupi amin, është asimetrik
<strong>Biokimi</strong><br />
35<br />
bazik i aminoacidit dhe shprehet disocimi<br />
bazik i aminoacidit dhe shprehet disocimi i<br />
grupit karboksil.<br />
Figura 3.1 Fenilamina është një lloj<br />
aminoacidi<br />
Struktura e përgjithshme e aminoacideve<br />
jepet ne figurvn 3.2. Ku grupi R përfaqëson<br />
një grup specifik për çdo aminoacid. Në<br />
bazë të vetive kimike të këtij grupi<br />
aminoacidet klasifikohen në acide, bazike,<br />
polare dhe apolare. Grupi amin i një<br />
aminoacidi lidhet me grupin karboksil të një<br />
tjetri dhe eliminohet një molekulë uji.<br />
Lidhja mes dy aminoacideve quhet lidhje<br />
peptide. Një zinxhir aminoacidesh të lidhur<br />
me lidhje peptide quhet polipeptid dhe<br />
shumë polipeptide përbëjnë një proteinë.<br />
Amforteriteti i aminoacideve<br />
Në këtë rast aminoacidi do të ketë veti të<br />
acidit të dobët dhe me shtimin e bazës jep<br />
kripë. Nëse shtohet acidi, atëherë pengohet<br />
disocimi i grupit karboksil, për ç’arsye<br />
disocijohen si baza grupet amine të<br />
aminoacidit dhe me acid japin kripë. Nëse i<br />
shtohet formaldehidi tretësirës së<br />
aminoacidit, atëherë shkaktohet bllokimi i<br />
grupit amin, për ç’arsye aminoacidi<br />
disocohet si acid. Nëse bëhet titrimi me<br />
bazë (NaOH), atëherë mund të përcaktohet<br />
edhe numri i grupeve të lira karboksilike të<br />
aminoacideve.<br />
Ndikimi i acidit nitror- Acidi nitror e oksidon<br />
grupin amin dhe prej tij e liron azotin. Në<br />
këtë mënyrë prej sasisë së liruar të azotit<br />
mund të përcaktohet edhe numri i<br />
molekulave të aminoacideve në ndonjë<br />
përzierje. Aminoacidet reagojnë me CO 2 në<br />
inde dhe japin komponime karbamine. Në<br />
këtë parim hemoglobina e lidh CO 2 në inde<br />
dhe e çon deri në mushkëri.<br />
Proteina dhe aminoacidet (shtojce)<br />
Figura 3.2 . Struktura e përgjithshme e<br />
aminoacideve<br />
Nëse tretësirës së aminoacideve i shtohet<br />
ndonjë bazë e forte (siç është përmendur<br />
edhe me lart), atëherë pengohet disocimi<br />
Figura 3.2. a. Hemoglobina
<strong>Biokimi</strong><br />
36<br />
zinxhirit aminoacide është gjigante.<br />
Formimi i një proteine, si dhe ndërtimi i saj<br />
është e koduar me gjenin përkatës.<br />
Proteinat janë molekula që të gjitha qeniet<br />
njerëzore janë në gjendje t'i sintetizojnë nga<br />
atomi i karbonit (C). Proteinat janë molekula<br />
shumë të gjata, dhe përbëhen nga amino<br />
acidet që janë elementet përbërëse të<br />
proteinave. Proteinat janë elemente<br />
ndërtuese të organizmit tuaj, glucidet dhe<br />
lipidet janë gjithashtu të rëndësishme pasi<br />
që janë përbërës të organizmit.<br />
Figura 3.3. Pamje e proteinës së parë<br />
Mioglobinë<br />
1.5. Proteinat<br />
Janë lëndë organike, janë makromolekula<br />
të cilat kryesisht përbëhen nga elementet e<br />
karbonit, hidrogjenit, oksigjenit, azoti si dhe<br />
rrallë herë edhe prej sulfurit. Proteinat janë<br />
baza kryesore të qelizave. Ato jo vetëm që i<br />
japin qelizave një strukturë, por janë edhe<br />
makina molekulare, ku bëjnë transportimin<br />
e materieve, pompojnë jonet, i katalizojnë<br />
reaksionet kimike si dhe i njohin materiet<br />
sinjalizues.<br />
Elementet ndërtues për ndërtimin e<br />
proteinave janë proteinogjenet, gjegjësisht<br />
aminoacidet, të cilat përmes lidhjeve<br />
peptide krijohet një zinxhir.<br />
Tek njerëzit bëhet fjalë për 21 llojesh të<br />
aminoacideve, ku zinxhiri që përbëhet prej<br />
nën 100 aminoacide quhen dhe peptide dhe<br />
kur të krijohet zinxhiri më i gjatë atëherë<br />
mund të themi se bëhet fjalë për proteinë.<br />
Madhësia e një proteine sipas rregullës<br />
matet me kilo-Dalton (kDa). Proteina më e<br />
madhe tek njeriu është Titin dhe është diku<br />
3600 kDa, përbëhet nga më shumë se<br />
30.000 aminoacide dhe përmban 320<br />
proteindomene. Numri për nga dallimi i<br />
Proteinat janë furnizuesi i vetëm i azotit në<br />
organizëm që është i domosdoshëm për<br />
rritjen, dhe mbajtjen në jetë. Ato përtërihen<br />
pa ndalur, deri 250-300gr në ditë. Shpejtësia<br />
e përtëritjes ndryshon sipas proteinave. Ato<br />
plaken dhe fillojnë të shkatërrohen. Ky<br />
shkatërrim furnizon energji. 1gr proteine =<br />
4kalori(Kkal)<br />
1. Proteinat në trupin e njeriut<br />
2. Ekzistojnë më tepër se 10000 proteina<br />
3. Aminoacidet<br />
4. Vetitë<br />
Proteinat në trupin e njeriut<br />
Nevojat ditore varen nga pesha : llogaritet<br />
0.8-0.9 gr për 1 kilogram të peshës në ditë,<br />
me ndryshime në bazë të rëndësisë së<br />
aktivitetit muskulor. Për bodybuilding<br />
nevojat janë mesatarisht 1.5-2gr për<br />
kilogram,në ditë:<br />
Pesha juaj Proteina gjatë ditës<br />
(faktori 1.8 g/kg/ditë<br />
45kg 81 gr në ditë<br />
50kg 90 gr në ditë<br />
55 kg 99 gr në ditë<br />
60 kg 108 gr në ditë<br />
65 kg 117 gr në ditë
<strong>Biokimi</strong><br />
37<br />
70 kg 126 gr në ditë<br />
75 kg 135 gr në ditë<br />
80 kg 144 gr në ditë<br />
85 kg 153 gr në ditë<br />
90 kg 162 gr në ditë<br />
Nevoja për proteina ndryshon sipas:<br />
moshës, gjinisë, (gratë kanë më pak nevojë<br />
pasi që masa e tyre muskulore është më e<br />
vogël).Këto nevoja ditore plotësohen duke<br />
konsumuar dy ose tri here në ditë ushqim<br />
me origjinë kafshësh ose bimësh të pasur<br />
me proteinë.<br />
Ekzistojnë më tepër se 10000 proteina<br />
Proteinat me prejardhje bimore:Këto<br />
proteina janë prezentë në bishtaja (soja,<br />
qiqër etj.). Proteinat me origjinë bimore nuk<br />
kanë të gjitha aminoacidet esenciale (përveç<br />
sojës). Proteinat me prejardhje nga kafshët:<br />
Këto përmbajnë të gjitha aminoacidet e<br />
domosdoshme, dhe i gjejmë në mish,<br />
peshq, vezë dhe prodhime qumështi.<br />
Proteinat me prejardhje nga kafshët duhet<br />
të konsumohen çdo ditë për të plotësuar<br />
nevojat me aminoacide të domosdoshme.<br />
Proteinat "e nxjerrura": vinë nga vezët dhe<br />
nga soja, këto janë burimet e amino-acideve<br />
të kualitetit më të mirë.<br />
yndyrë),eventualisht me qumësht nga soja,<br />
lëng portokalli(lëshon një sekrecion që<br />
është i dobishëm për tretjen e proteinave<br />
nga organizmi (por të shmanget marrja në<br />
mbrëmje).Nga 1.8 deri në 2 g proteine për<br />
kilogram të peshës trupore të ndarë në 4-5<br />
ngrënie. Kujdes, shumë Vhey të shitur në<br />
treg përmbajnë më tepër përbërës (aminoacide,<br />
glutaminë, kreatinë etj), lexoni mirë<br />
përbërjen që të evitoni mbidozimin.<br />
Lidhja mes dy aminoacideve quhet lidhje<br />
peptide. Një zinxhir aminoacidesh të lidhur<br />
me lidhje peptide quhet polipeptid dhe<br />
shumë polipeptide përbëjnë një proteinë.<br />
Vetitë<br />
Për të matur peshën molekulare të<br />
proteinave duhen përdorur teknika mjaft të<br />
vështira një ndër të cilat është spektometria<br />
e masës. Proteinat janë komponime<br />
amofotere. Proteinat, në përgjithësi, nuk<br />
treten mirë në ujë, por formojnë tretësira<br />
koloideale, gjë që është në pajtim me<br />
natyrën e molekulave të tyre. Disa prej tyre<br />
treten në ujë (p.sh e bardha e vesë), ndërsa<br />
disa të tjerë në tretësira të holluara të<br />
acideve, bazave ose të kripërave të holluar.<br />
Tri burime kryesore te gatshme: Nga i<br />
bardhi i vesë, kazeina dhe vhey (hirra), kjo e<br />
fundit është më e njohur nga bodybuilderët.<br />
Këto prodhime ofrojnë përparësinë të<br />
ofrojnë proteinën pa materie yndyrore apo<br />
kaloritë që i shoqërojnë këto materie.<br />
Proteina Vhey Vhey është një proteinë e<br />
lactoserum-it, me prejardhje nga hirra<br />
(lactoserum), ideale për ta ndaluar<br />
katabolizmin (shkatërrimin e muskujve).<br />
Ajo tretet shpejtë nga organizmi. Ky burim i<br />
proteinave është i pasur me glutaminë.<br />
Është gjithashtu edhe një burim i<br />
shkëlqyeshëm i aminoacideve të degëzuara<br />
(ose në angl. BCAA Branched Chains Amino<br />
Acids), të domosdoshëm për rikuperimin e<br />
rritjes muskulore.<br />
Një proteinë që nuk preferohet të merret<br />
para se të flemë pasi nuk shpërndan gjatë<br />
kohës amino acide në trup. Në këtë rast<br />
preferohet kazeina ose proteina e vesë. Në<br />
mbrëmje: Së paku 3 orë pas darkës.<br />
Përzihet me qumësht(gjysmë yndyror ose<br />
me 0% yndyrë) ,eventualisht me qumësht<br />
nga soja, lëng portokalli (lëshon një<br />
sekrecion që është i dobishëm për tretjen e<br />
proteinave nga organizmi (por të shmanget<br />
marrja në mbrëmje). Nga 1.8 deri në 2 g<br />
proteine për kilogram të peshës trupore të<br />
ndarë në 4-5 ngrënie.
<strong>Biokimi</strong><br />
38<br />
2. Struktura, përftimi lidhja në molekulat e<br />
proteinave<br />
Lidhjet amidike që bashkojnë alfaaminoacidet<br />
në polipeptide dhe proteina<br />
janë quajtur lidhje peptidike ( -CO -NH - ).<br />
Aktualisht, si proteinat dhe polipeptidet janë<br />
poliamide. Peptidet e formuara nga 2, 3, 4<br />
etj., amino acide quhen përkatësisht dy, tri<br />
tetar polipeptide. Molekulat e proteinave<br />
përbëhen nga një ose disa vargje<br />
polipeptidike. Emërtimi i peptideve bëhet<br />
duke i shtuar mbrapashtesen "il<br />
aminoacidit që merr pjesë në lidhjen<br />
amidike me grupin karboksil kurse<br />
aminoacidi që vepron me grupin amin e<br />
ruan emrin e tij.<br />
O O<br />
| | | |<br />
NH 2 CH 2 C - HNCHCOH<br />
I<br />
CH<br />
/ \<br />
CH 3 CH 3<br />
Glicil - valina<br />
2.2. Përcaktimi i strukturës së<br />
polipeptideve dhe proteinave<br />
Për të përcaktuar strukturën e saktë të një<br />
polipeptidi apo të një proteine duhet të<br />
sqarohen:<br />
1. Aminoacidet që marrin pjesë në përbërjen<br />
e saj.<br />
2. Aminoacidet që ndodhen në të dyja skajet<br />
e zinxhirit polipeptidik.<br />
3. Radha (sekuenca) e lidhjes së aminoacideve<br />
në vargun polipepetidik.<br />
1. Përcaktimi i Aminoacideve që hyjnë në<br />
përbërje të proteinave ose polipeptideve<br />
bëhet duke e hidrolizuar atë plotësisht me<br />
acide ose baza për 24ore. Në hidrolizatin e<br />
formuar përcaktohen aminoacidet me anë<br />
të kromatografisë. Teknikat e përdorura,<br />
bazohen në parimin e kromatografisë së<br />
eluimit, qe thjeshtëzon mjaft këtë problem<br />
dhe bile lejon solucionin e saj të jetë<br />
automat.<br />
Analizeri automatik i aminoacideve bazohet<br />
në përdorimin e polimereve të patretshme<br />
që përmbajnë grupe sulfonate, të quajtura<br />
rezina të këmbimit - kationik. Nëqoftë se<br />
një solucion acidi që përmban një përzierje<br />
amino acidesh kalon nëpërmjet një kolone<br />
të paketuar me rezin të këmbimit - kationik,<br />
aminoacidet do të absorbohen nga rezina<br />
për shkak të forcës tërheqëse midis<br />
grupeve sulfonate të ngarkuara negativisht<br />
dhe aminoacideve të ngarkuara pozitivisht.<br />
Fuqia e absorbimit do të ndryshojë nga<br />
baziciteti i secilit amino acid, ato që janë më<br />
bazike do të absorbohen më fort. Nëqoftëse<br />
kollona shpëlahet me një solucion bufer në<br />
një pH të dhënë, secili aminoacid do të<br />
ç’vendoset me shpejtësi të ndryshme duke<br />
u veçuar nga njëri tjetri. Në fund të kollonës<br />
eluiti përzihet me ninhidrinë, një reagjent<br />
që vepron me shumicën e aminoacideve për<br />
të dhënë një derivat me ngjyrë violet.<br />
Analizeri i aminoacideve është projektuar<br />
për të matur absorbimin e eluatit ( L .max<br />
570nm) në mënyrë të vazhdueshme dhe<br />
regjistron këtë absorbim si funksion i<br />
volumit të rrjedhjes.<br />
2.2. Përcaktimi i Amino- acideve<br />
N-sakjore dhe C- skajore<br />
Një nga fundet e polipeptidit përfundon me<br />
një mbetje amino acidi që ka një grup NH 2 -<br />
të lirë, tjetri përfundon me një mbetje<br />
aminoacidi me një grup - COOH të lirë. Këto<br />
dy aminoacide janë quajtur respektivisht<br />
mbetja N- skajore dhe mbetja C- skajore.<br />
Një metode shumë e dobishme për<br />
përcaktimin e mbetjes të aminoacidit N-<br />
skajor, e quajtur metoda Sanger është<br />
bazuar në përdorimin e 2,4 -<br />
dinitrofluorbenzen (DNFB).
<strong>Biokimi</strong><br />
39<br />
H 2 N – CHCO – (NHCHCO)n- NHCH COOH<br />
| |<br />
R<br />
R<br />
Mbetje N-skajore<br />
Mbetje C-skajore<br />
* Kjo metode u vu në zbatim për herë të<br />
parë nga Friderich Sanger i Universitetit të<br />
Kembrixhit në 1945. Ai përdori këtë<br />
procedurë në përcaktimin e radhës<br />
(vazhdimësisë) së amino acideve të<br />
insulinës dhe fitoi çmimin Nobel në 1958.<br />
Kur një polipeptid ose proteine trajtohet me<br />
DNFB në solucion mesatar bazik formohet<br />
dinitrofenilpolipeptidi, i cili kur hidrolizohet,<br />
jep dinitrofenil aminoacidin N- skajor (i cili<br />
identikohet) dhe përzierjeve e aminoacideve<br />
të tjera.<br />
Një metodë e dytë e analizës N- skajore<br />
është degradimi Edman (zhvilluar nga Pehr<br />
Edman i Universitetit të Lund, Suedi). Kjo<br />
metodë është më e mirë se e para, sepse<br />
krijon mundësi për të përcaktuar<br />
automatikisht jo vetëm aminoacidin N-<br />
skajor, por edhe amino-acidet fqinje me të.<br />
Degradimi Edman është bazuar në<br />
reaksionin midis grupit aminik N-skajor të<br />
polipeptidit dhe izotiocianatit të fenilit. Kur<br />
produkti i formuar trajtohet me acid, mbetja<br />
aminoacide N-skajore zbërthehet si një<br />
feniltiohidantoin.<br />
Produkti mund të identifikohet me anë të<br />
krahasimit me feniltiohidantoin e përgatitur<br />
nga aminoacidet standarde. Polipeptidi<br />
që mbetet mbas degradimit të pare Edman i<br />
nënshtrohet rishtazi një degradimi tjetër, e<br />
kështu me radhë çdo aminoacid zbulohet<br />
automatikisht mbasi ai është ç’vendosur.<br />
Amino acidet C- skajor mund të identikfikohen<br />
krahas metodave kimike, edhe duke<br />
përdorur metodat enzimatike, si hidrolizën<br />
e pjesshme me karboksi-peptidazë. Këto<br />
enzima në mënyrë specifike katalizojnë<br />
hidrolizën e lidhjeve amidike të mbetjes së<br />
amino acidit që përmban një grup - COOH<br />
të lirë, duke e çliruar atë si një aminoacid të<br />
lirë. Një karboksi peptidazë do të vazhdojë<br />
të sulmoje zinxhirin polipeptid që mbetet<br />
duke këputur mbetjet C skajore, si rrjedhim<br />
në hidrolizat, aminoacidi që do të ndodhet<br />
në sasi më të mëdha është aminoacidi C-<br />
skajor.<br />
hidrolize<br />
CO - NH- CH - CO NH -CH _ COOH ---à<br />
| |<br />
R<br />
R<br />
-CO - NH-CH- COOH + H2N- CH - COOH<br />
| |<br />
R<br />
R<br />
Aminoacid i lire<br />
Duke përdorur acide të holluara ose<br />
enzima, ne përpiqemi të thyejmë zinxhirin<br />
polipeptidik në fragmente të vogla të cilat<br />
ne mund ti identifikojmë duke përdorur<br />
DNFB ose degradimin EDMAN.<br />
Le te marrim një shembull: Na është dhënë<br />
një pentapeptid i njohur që përmban valine<br />
(dy mbetje) leucine (një mbetje), histidinë<br />
(një mbetje), dhe fenilalaninë (një mbetje").<br />
Me këtë informacion ne mund të shkruajmë<br />
"formulën molekulare" të një proteine në<br />
mënyrën e poshtë shënuar, e cila tregon që<br />
vazhdimësia e aminoacideve është e<br />
panjohur. Val 2 ,Leu, His, Phe.<br />
Atëherë le të supozojmë që duke përdorur<br />
2,4 - dinitrofluorobenzen dhe karboksipeptidaze<br />
, ne zbulojmë që valina dhe<br />
leucina janë mbetje N- skajore dhe C-<br />
skajore, pra mund të vazhdojmë: Val (Val,<br />
His, Phe) Leu<br />
Por radha e tre ainino acideve jo skajore<br />
është akoma e panjohur. Pas kësaj<br />
pentapeptidi i nënshtrohet hidrolizës<br />
parciale acide dhe marrim dipeptidet e<br />
poshtëshënuara. (Ne gjithashtu mund të
<strong>Biokimi</strong><br />
40<br />
marrim aminoacide të veçanta dhe pjesë<br />
më të mëdha, tripeptide dhe tetrapeptide).<br />
Val. His + His. Val + Vai. Phe + Phe.Leu<br />
Por radha e lidhjes së aminoacideve duke<br />
përdorur degradimin Edman ose karboksipeptidazat<br />
bëhet jo praktike për proteina<br />
apo polipeptide të madhësive të konsiderueshme,<br />
prandaj në fillim këto i<br />
nënshtrohen hidrolizës parciale<br />
Pikat e përkimit të dipeptidit (psh His, Val<br />
dhe Phe) na tregon ne që pentapeptidi mund<br />
të ketë qenë Val. His. Val. Phe. Leu.<br />
2.3. Krijimi i lidhjes peptidike<br />
Kjo është vetia më e rëndësishme biokimike<br />
e aminoacideve, sepse mundëson lidhjen e<br />
aminoacideve midis tyre, me këtë rast një<br />
aminoacid reagon në grupin amin të<br />
aminoacidit tjetër, dhe krijohet lidhja<br />
peptidike.<br />
Komponimi që krijohet me lidhjen e dy<br />
aminoacideve quhet dipeptid, me lidhjen e<br />
tri aminoacideve të njëjta ose të ndryshme<br />
krijohet tripeptidi e kështu me rashë. Me<br />
lidhjen e shumë peptideve krijohet<br />
komponimi që dë të jetë oligopeptid ose<br />
molekulë proteinike, që varet nga numri i<br />
aminoacideve.<br />
Në oligopeptide bëjnë pjesë molekulat e<br />
ndërtuara prej 2-10 aminoacidesh, në<br />
polipeptide ato të ndërruara prej 10-100<br />
aminoacidesh, në proteina ato të ndërtuara<br />
prej më shumë se 100 aminoacidesh.<br />
Peptidet<br />
Peptidet janë komponime organike të<br />
përbëra prej një numri të vogël<br />
aminoacidesh, të cilat janë të lidhura mes<br />
vete me lidhje peptidike. Prandaj, me<br />
hidrolizën e peptideve si produkte të fundit<br />
fitohen aminoacidet. Sipas numrit të<br />
aminoacideve, që marrin pjesë në ndërtimin<br />
e molekulës, peptidet ndahen në:<br />
· dipeptide- të ndërtuara prej 2<br />
aminoacidesh;<br />
· tripeptide- të ndërtuara prej 3<br />
aminoacidesh;<br />
· tetrapeptide- të ndërtuara prej 4<br />
aminoacidesh etj.<br />
Peptidet të cilat i kanë të ndërtuara<br />
molekulat prej 2-10 aminoacidesh, quhen<br />
oligopeptide. Molekulat e peptideve, të<br />
ndërtuara prej 10-100 aminoacidesh, quhen<br />
polipeptide. Peptidet të cilat i kanë<br />
molekulat më shumë se 100 aminoacidesh,<br />
quhen proteina. Funksioni i molekulës<br />
peptidike varet nga numri, lloji dhe renditja<br />
e aminoacideve.<br />
Peptidet dallohen prej proteinave, jo vetëm<br />
nga numri i aminoacideve, që merr pjesë në<br />
ndërtimin e molekulës së tyre, por edhe për<br />
atë se peptidet treten në ujë, kalojnë nëpër<br />
membranën e celofanit etj. Oligopeptidet<br />
dhe polipeptidet fitohen edhe në trakt<br />
digjestiv pas zbërthimit parcial të<br />
proteinave. Mirëpo, ekzistojnë edhe oligo<br />
dhe polipeptide natyrore që kanë rol të<br />
caktuar fiziologjik. Ja disa prej tyre:<br />
Glutationi<br />
Glutationi është një tripeptid i (i ndërtuar<br />
nga 3 aminoacide) i ndërtuar prej acidit<br />
glutaminik, cisteinës dhe glicinës. Glutationi<br />
ka rol të rëndësishëm në organizëm. Merr<br />
pjesë në proceset oksido-reduktuese si<br />
transportues i hidrogjenit.<br />
Insulina<br />
Insulina është peptid-hormon. Gjendet në<br />
pankreas dhe e ul sasinë e sheqerit në gjak.<br />
Molekula e saj është e ndërtuar prej 51<br />
aminoacidesh, prandaj bën pjesë në<br />
polipeptide. Insulina prodhohet në Ishujt e<br />
Langerhansit (lat. Insula-ishull). Me sasinë<br />
e zvogëluar të insulinës shkaktohet<br />
sëmundja e njohur diabetes melitus,<br />
sëmundja e sheqerit.
<strong>Biokimi</strong><br />
41<br />
Glukagoni<br />
Glukagoni hormoni tjetër i pankreasit është<br />
polipeptid i ndërtuar nga 29 aminoacide. Ka<br />
veprim të kundërt me insulinën. Ai e rrit<br />
sasinë e sheqerit në gjak, duke stimuluar<br />
zbërthimin e glikogjenit në mëlçi dhe në<br />
muskuj.<br />
Për nga struktura, në peptide bëjnë pjesë<br />
edhe disa antibiotikë, si penicilina,<br />
gramicina, aktinomicina etj. Edhe shumë<br />
helme bimore e shtazore bëjnë pjesë në<br />
peptide. Kështu p.sh. helmet e izoluara nga<br />
kërpudhat- amantina dhe falodina bëjnë<br />
pjesë në oligopeptide, sepse molekulat e<br />
tyre janë të ndërtuara prej 77 aminoacidesh.<br />
Në helmin e bletës gjenden polipeptide të<br />
ndryshme, të cilat janë të ndërtuara prej 18-<br />
26 aminoacidesh. Helmet e gjarpërinjve po<br />
ashtu përmbajnë polipeptide të ndryshme.<br />
2.4. Sinteza e Polipeptideve<br />
Sinteza e një lidhjeje amidike është<br />
relativisht një sintezë e thjeshtë, por për të<br />
realizuar sintezën e polipeptideve apo të<br />
proteinave, është e domosdoshme që<br />
grupet –NH 2 dhe -COOH të amino acideve që<br />
marrin pjesë në lidhjen peptidike të<br />
aktivizohen, kurse grupet e tjera të<br />
mbrohen. Mbrojtja e grupit aminik të<br />
aminoacidit të parë realizohet përpara (me<br />
parë) se ai të veproje me aminoacidin e<br />
dytë. Grupi mbrojtës duhet të zgjidhet me<br />
kujdes sepse mbasi ne kemi sintetizuar<br />
lidhjen amidike midis aminoacidit të parë<br />
dhe të dytë ne duhet të ç’vendosim grupin<br />
mbrojtës pa pasur pasoja në lidhjen e re<br />
amidike.<br />
Mbrojtja e grupit karboksil, realizohet duke<br />
e shëndruar atë në ester me anë të<br />
bashkëveprimit me alkool metilik, benzilik e<br />
tjerë.<br />
Përsa i përket aktivizimit të grupeve<br />
aminike, ajo realizohet duke i shëndërruar<br />
ato në derivate të fosforilizuara, ndërsa<br />
aktivizimi i grupit karboksil| realizohet duke<br />
e shndërruar atë në një acil halogjenur (-<br />
Co-hal)<br />
2.4.1. Struktura primare, sekondare,<br />
terciare, kuaternare e proteinave.<br />
Studimi i strukturës së proteinave<br />
realizohet nga pikëpamja e nivelit të<br />
organizimit të strukturës parësore,<br />
dytësore, tretësore, katërsore të proteinave.<br />
Siç kemi përmendur më sipër molekulat e<br />
proteinave përbëhen nga vargje polipeptidike.<br />
Struktura parësore për polipeptidin dhe<br />
proteinën paraqet mënyrën dhe radhën e<br />
bashkimit të aminoacideve në vargje<br />
peptidike.<br />
Studimet e shumta kanë treguar se<br />
struktura parësore përcaktohet kryesisht<br />
nga informacioni gjenetik dhe mjedisi<br />
qelizor. Informacioni gjenetik , pra, renditja<br />
e caktuar e nukelotideve në molekulën e<br />
AND-së dhe si pasojë të m-ARN-së,<br />
përcakton renditjen e amino acideve në<br />
vargun polipeptidik.<br />
Nga ana tjetër, dihet se nuk ekziston<br />
informacion gjenetik në AND-në dhe m-<br />
ARN-në, për renditjen e cistinës, por vetëm<br />
të cisteinës. Por, megjithatë ekzistojnë<br />
shumë proteina që kanë vargun polipeptidik<br />
të lakuar në vende të ndryshme, për shkak<br />
të formimit të urave dysulfurore -S-S- të<br />
cistinës. Këto lidhje, mund të formohen në<br />
sajë të ndikimit të mjedisit që rrethon<br />
vargun polipeptidik.<br />
Lidhje të tilla disulfurore mund të formohen<br />
jo vetëm brenda një vargu polipeptidik por<br />
edhe ndërmjet dy vargjeve polipeptidike të<br />
ndryshme, si psh. në rastin e insulinës. Ajo<br />
përbëhet nga dy vargje polipeptidike, vargu<br />
A (21 amino acide) që ka një urë disulfurore<br />
brenda tij dhe vargu B (30 amino acide).<br />
Midis dy vargjeve A dhe B formohen dy ura<br />
dysulfurore (-S-S-)
<strong>Biokimi</strong><br />
42<br />
Teknika më e rëndësishme eksperimentale<br />
e përdorur në sqarimin e strukturave<br />
sekondare të proteinave është analiza e<br />
rrezeve X*.<br />
Kur rrezet- X kalojnë nëpër një substancë<br />
kristaline ato prodhojnë modele difraksioni.<br />
Analiza e këtyre modeleve tregon një<br />
përsëritje të rregullt të njësive strukturale<br />
të veçantë me distanca specifike të<br />
përcaktuara midis tyre, të quajtura distanca<br />
të përsëritjes. Analiza e rezeve -X zbuloi që<br />
zinxhiri polipeptidik i një proteine natyrale<br />
mund të bashkëveprojë me veten në dy<br />
mënyra: përmes formimit të një flete të<br />
palosur dhe një alfa-heliks.<br />
Të kuptosh se si këto bashkëveprime<br />
ndodhin, le të shikojmë së pari, se çfarë<br />
analiza e rrezeve -X ka zbuluar rreth<br />
gjeometrisë të vetë lidhjes peptidike.<br />
Lidhjet peptidike tentojnë të marrin një<br />
gjeometri të tillë që 6 atomet e lidhjes<br />
amidike janë koplanare shtrihen në të<br />
njëjtin plan, në mënyrë të tillë që atomi i<br />
oksigjenit te grupit karbonil dhe atomi i<br />
hidrogjenit te grupit -NH- të jenë në<br />
pozicion trans në raport me njëri tjetrin.<br />
Nismëtare në analizën e rrezeve -X të<br />
proteinave ishin dy shkencëtare amerikane,<br />
Linus Pauling dhe Corey. Duke filluar ne<br />
1939, Pauling dhe Corey filluan një seri të<br />
gjatë studimesh të konformacioneve të<br />
zinxhirëve peptidik. Së pari, ato përdoren<br />
kristalet e aminoacideve të veçante. Mbas<br />
kësaj peptidet, dipeptidet e kështu me<br />
radhe. Duke u ç’vendosur nga molekulat më<br />
të mëdha në më të mëdhatë dhe duke<br />
përdorur modele molekulare të ndërtuara<br />
saktësisht, ato ishin të aftë të të kuptonin<br />
strukturat sekondare të proteinave, për<br />
herë të parë.<br />
Lidhja karbon-azot e lidhjes amidike është<br />
veçanërisht e shkurtër, që tregon se<br />
kontributet e rezonancës të tipeve të<br />
treguara me poshtë janë të rëndësishme.<br />
Lidhja karbon-azot, si rrjedhim, ka<br />
karakterin e lidhjes së dyfishtë, që nuk<br />
mund të rrotullohet lirisht rreth boshtit të<br />
saj. Rrotullimet e grupeve bashkëngjitur<br />
azotit amidik dhe karbonit karbonil janë<br />
relativisht të lira, megjithatë, dhe këto<br />
rrotullime lejojnë zinxhirin peptidik të<br />
formojnë konformacione të ndryshme.<br />
Pra vargu polipeptidik mund të paraqitet në<br />
formën e një sërë planesh të lidhjeve<br />
peptidike të ndara nga grupe metilenike<br />
përbërës -CHR-<br />
Lidhjet hidrogjenore ndërmolekulare që<br />
formohen midis atomit të oksigjenit të<br />
karbonilit dhe hidrogjenit të grupit iminik të<br />
çdo amino acidi të tretë në zinxhir çon në<br />
konfiguracionin G -heliks. Rreth 3.6 amino<br />
acide janë përfshirë në çdo rrotullim,<br />
kështu që lidhjet hidrogienore janë afërsisht<br />
paralel me aksin e heliksit.<br />
Radikalet R të amino acidit shtrihen jashtë<br />
heliksit. Alfa -heliksi është një shembull i<br />
rëndësishëm i strukturës sekondare të<br />
proteinave<br />
Struktura alfa-heliks është gjetur në shumë<br />
proteina mbizotëruese e zinxhirëve<br />
polipeptidik të proteinave fijezore sikurse<br />
miozines, proteina e muskujve, dhe alfakeratines,<br />
proteina e flokëve etj.<br />
Një tjetër konformacion i proteinës është<br />
njohur si beta- fletë e palosur ose beta -<br />
konfiguracion zinxhiri polipeptidik është<br />
shtrirë në një organizim zig - zak. Zinxhirët<br />
paralel bashkohen midis tyre me lidhje<br />
hidrogienore ndërzinxhirore.<br />
Radikalet e amino acideve shtrihen sipër<br />
dhe poshtë kësaj strukture . Kjo është<br />
strukturë mbizotëruese e fijeve të<br />
mëndafshit (48%, glicine, 38% serine dhe<br />
mbetje alanine).
<strong>Biokimi</strong><br />
43<br />
Në përgjithësi struktura dytësore është çdo<br />
përdredhje e rregullt e periodike e vargut<br />
polipeptidik.<br />
Jo të gjithë zinxhirët peptidik mund të<br />
ekzistojnë në një formë alfa- heliks.<br />
Prezenca e mbetjeve të prolinës ose<br />
hidroksiprolinës në zinxhirët polipeptidik<br />
prodhon një tjetër efekt goditës, sepse<br />
atomet e azotit të këtyre aminoacideve janë<br />
pjesë e unazave 5 atomike, grupet e lidhura<br />
me azotin - lidhja alfa - karbon nuk mund të<br />
rrotullohet në mënyrë të mjaftueshme të<br />
lejojë një strukturë alfa -helike.<br />
Kudo që prolina ose hidroksiprolina ndodhin<br />
në ne zinxhir peptidik , prezenca e tyre<br />
shkakton një nyje ose një kthese dhe<br />
ndërpret alfa –zinxhirët polipeptidik të<br />
proteinave globulare (e lëmshosur) psh.<br />
hemoglobina, ribonukleaza, cx- kimotripsina<br />
dhe lizozima përmbajnë segmente të<br />
alfa - heliksit dhe segmente spirale të<br />
rastësishme. Prolina dhe hidroksiprolina<br />
janë gjetur shpesh në ato segmente të<br />
strukturës ku konfiguracioni ndryshon.<br />
Struktura terciare e proteinave është e<br />
formës tredimensionale që rezulton nga<br />
palosja e mëtejshme e zinxhirëve<br />
polipeptidik G të saj, palosje të<br />
mbivendosura në dredhat (lak i një<br />
spiraleje) e - heliksave. Këto palosje nuk<br />
ndodhin në mënyrë të rastësishme te<br />
ambientit ato ndodhin në një mënyrë të<br />
veçantë - një mënyrë që është<br />
karakteristike e një proteine të veçantë dhe<br />
një mënyrë që është shpesh shumë e<br />
rëndësishme në funksionin e saj.<br />
Një shumëllojshmëri forcash janë përfshirë<br />
në stabilizimin e strukturave terciare që<br />
përfshijnë lidhje bisulfide të strukturës<br />
primare, si dhe lidhjet hidrogjenore, lidhjet<br />
jonike [midis radikaleve të ngarkuara<br />
pozitivisht dhe atyre te ngarkuara<br />
negativisht (COO-), lidhjet hidrofobe<br />
ndërmjet radikaleve të amino acideve.<br />
Radikalet e amino acideve të vargut<br />
polipeptidik veprojnë edhe me molekulat e<br />
ujit të mjedisit qelizor, si pasoje formohen<br />
lidhje polare (elektrovalente ose<br />
hidrogienore). Kurse radikalet hidrofobe<br />
veprojnë ndërmjet tyre me anë të forcave<br />
vandervalsiane (ndermolekulare) dhe<br />
bashkohen ndërmjet tyre duke ju shmangur<br />
molekulave të ujit. Kjo bën që vargu<br />
polipeptidik të marrë një formë lëmshi, ku<br />
në brendësi të tij gjenden radikalet<br />
hidrofobe kurse në sipërfaqe priren<br />
radikalet hidrofile të lidhura me dipolet e<br />
ujit.<br />
Proteinat globulare të tretshme tentojnë të<br />
jenë shumë më të palosura se proteinat<br />
fibroze (fijore). Kjo përbën strukturën<br />
tretësore të proteinave të mioglobinës.<br />
(Fig.3. 4 ). Mioglobina dhe hemoglobina<br />
ishin proteinat e para, që ju nënshtrua<br />
analizës me rrezeve - x*. Ky studim u krye<br />
nga J.C Kendreë dhe Max Perutz në<br />
Universitetin e Kembrixhit në Angli (ata<br />
morën çmimin Nobel ne 1962)<br />
Figura 3.4. Struktura tre dimensionale e<br />
mioglobinës (strukture sekondare dhe<br />
terciare)
<strong>Biokimi</strong><br />
44<br />
Proteinat globulare përbëhen nga disa<br />
vargje polipeptidik ose nën njësi, të njëjta<br />
ose të ndryshme, secila prej tyre me<br />
strukturë parësore, dytësore e tretësore.<br />
Këto vargje (nën njësi) lidhen midis tyre me<br />
lidhje hidrogjenore, jonike, dysulfurore,<br />
vandervalsiane. Kjo përbën strukturën<br />
katërsore.<br />
Strukturë katvrsore ka p.sh hemoglobina.<br />
Ajo përbëhet nga dy çifte të dy proteinave të<br />
ndryshme, secila prej tyre ka përmasat dhe<br />
strukturën e miglobinës dhe secila<br />
përmban nga një molekulë heme (proteidnike).<br />
Të katër vargjet polipeptidik të<br />
hemoglobinës janë vendosur në mënyrë të<br />
tillë që t'i japin asaj formën sferike.<br />
Konformacioni i molekulës së proteinës<br />
ruhet në sajë të lidhjeve të dobëta, të<br />
formuara në strukturën dytësore, tretësire<br />
nga bashkëveprimi i strukturës parësore të<br />
proteinës me mjedisin rrethues. Po të<br />
ndryshojë përbërja e mjedisit natyror të<br />
proteinës, atëherë këto lidhje të dobëta<br />
mund të prishen.<br />
Kështu proteina nën ndikimin e nxehtësisë,<br />
acideve, bazave të disa tretësirave organike<br />
rrezeve ultraviolet, ose streseve mekanike<br />
pësojnë një shndërrim të pakthyeshëm që<br />
quhet denatyrim.<br />
Ushqimi i gatuar (ndryshimi që pëson e<br />
bardha e vezës kur ngrohet) është një<br />
proces denatyrimi.<br />
Konsekuenca më e rëndësishme e<br />
denatyrimit është që proteina humbet<br />
aktivitetin biologjik karakteristik të saj.<br />
Denatyrimi zakonisht është ireversibël, dhe<br />
prek strukturën dytësore, tretësire dhe<br />
katersore të proteinave, por nuk prek lidhjet<br />
kovalente (peptidike) dmth renditjen e<br />
amino acideve në vargun polipeptidik). Me<br />
denatyrimin e proteinave janë të lidhura<br />
procese te tilla sikurse vyshkja e bimëve,<br />
humbja e fuqisë mbirëse, ose konservimi i<br />
frutave e perimeve në ene me formalinë.<br />
Disa nga konceptet më të rëndësishme për<br />
aminoacide, proteinat, enzimat<br />
1. Amino acidet janë substanca të cilat<br />
përmbajnë dy grupe funksionare - NH 2 e -<br />
COOH. Amino acidet ekzistojnë në formën e<br />
një dipoli.<br />
2.Aminoacidet esenciale (të pazëvendësueshme)<br />
nuk sintetizohen nga organizmi i<br />
gjallë, por merret i gatshëm nëpërmjet<br />
ushqimit. pH i mjedisit në të cilin arrihet<br />
barazimi i ngarkesave pozitive me ato<br />
negative të molekulës së proteinës quhet<br />
pH i pikës izoelektrike (PI). Përderisa amino<br />
acidet përmbajnë një grup bazik (-NH 2 ) dhe<br />
një grup acid (-COO) ato janë amfotere.<br />
3. Në vetitë e amino acideve interes të<br />
veçantë paraqesin shëndrimet e tyre në<br />
organizëm si veprimi i baktereve të zorrëve<br />
e tjerë.<br />
4. Për përcaktimin e strukturës së<br />
polipeptidit ka rëndësi caktimi i amino<br />
acideve N- dhe C- skajore. Proteinat<br />
karakterizohen nga struktura primare,<br />
sekondare, terciare dhe kuartenare.<br />
5. Enzimat apo katalizatoret biologjik<br />
ndahen ne dy grupe: Enzimat proteina dhe<br />
enzimat - proteide. Enzimat- proteina janë<br />
të përbëra vetëm nga amino acide, kurse<br />
enzimat - proteide përveç proteinës që<br />
quhet apoenzim përmbajnë edhe një<br />
substancë jo proteinore që quhet grup<br />
prostetik apo koenzim.<br />
6. Enzimat emërtohen me anë të shtimit të<br />
mbaresës -aza- në rrënjën që tregon<br />
funksionin e saj ose substrati në të cilën ajo<br />
vepron.<br />
7. Karakteristikat më të rëndësishme të<br />
enzimave janë: specificiteti dhe selektiviteti<br />
i lartë i tyre, pH, temperatura e substratit<br />
optimal.
<strong>Biokimi</strong><br />
45<br />
3. Acidet nukleike<br />
Acidet nukleike janë të rëndësisë esenciale,<br />
sepse ato luajnë rolin kryesor në ruajtjen e<br />
informacionit gjenetik dhe në biosintezën e<br />
proteinave. Acidet nukleike janë përbërje<br />
polimere, makromolekulat e të cilave<br />
përbëhen nga lidhja ndërmjet tyre e një<br />
numri të madh nukleotidesh që<br />
përfaqësojnë njësi të thjeshta monomere.<br />
Nukelotidet ka raste, kur në trajtë të<br />
shkëputur, sikurse ATF kryejnë edhe rol të<br />
rëndësishëm, sepse te ato grumbullohet<br />
energjia e cila lirohet nga shpërbërja e<br />
lidhjeve makroenergjike fosfatike, energji e<br />
cila shërben për zhvillimin e shumë<br />
proceseve me karakter biosintetik.<br />
Ekzistojnë dy tipe të acidit nukleik: acidi<br />
ribonukleik (ARN) dhe acidi dezoksiribonukleik<br />
(ADN): fillimisht para trajtimit të<br />
acideve nukelike duhet të trajtohet<br />
struktura dhe natyra e nukleotideve dhe e<br />
pjesëve të tyre ndërtuese<br />
Nukleotidet dhe nukleozidet<br />
Nga zbërthimi i acideve nukleike formohen<br />
njësitë monomerike, të quajtura nukleotide.<br />
Nga hidroliza e plotë e një nukleotidi<br />
formohet:<br />
1. Bazë heterociklike, purine ose pirimidinë.<br />
2. Monosakarid me pesë atome karboni, D-<br />
ribozë ose 2-dezoksi-D-ribosë.<br />
3. Jon fosfat<br />
Pjesa qendrore e nukleotidit është<br />
monosakaridi i cili gjithmonë është i<br />
pranishëm si unazë pesëkëndëshe<br />
furanozike.<br />
Baza heterociklike e nukleotidit është kapur<br />
te C- l i ribozit ose dezoksiribozit nëpërmjet<br />
lidhjes N- glukozidike dhe kjo lidhje<br />
gjithmonë është beta. Grupi fosfat i një<br />
nukleotidi është i pranishëm si ester fosfat<br />
dhe mund të kapet te C-5 ose C-3. (Në<br />
nukleotidet karbonet e monosakaridit janë<br />
shënuar me numra prim si psh 1' , 2' , 3' e<br />
kështu me rradhë). Ç’vendosja e grupit<br />
fosfat nga nukleotidi e shndërron atë në<br />
nukleozid.<br />
Nukleozidet që përftohen nga ADN<br />
përmbajnë 2-dezoksiribozin dhe një nga<br />
katër bazat heterociklike ose adenine (A),<br />
guaninë (G), citozinë (C), ose timinë (T).
<strong>Biokimi</strong><br />
46<br />
Ndërsa, nukleozidet e përftuara nga ARN përmbajnë D- riboz si komponent të tyre shoqëror<br />
dhe adenine, guaninë, citozinë ose uracil si bazë të tyre heterociklike. Siç shihet këto baza janë<br />
derivate të pirimidinës dhe purinës.<br />
Nukleozidet mund të përftohen edhe me<br />
hidrolizën e vetë acideve nukleike.<br />
Nukleozidet e ARN janë citidina, uridina,<br />
adenozina dhe guanozina.<br />
Nukleotidet janë estere monofosfatike të<br />
nukleozideve dhe janë quajtur acidi uridilik,<br />
acidi citidilik etj.<br />
Për ADN, komponenti sheqerik është 2'-<br />
dezoksiribozi ndërsa bazat heterociklike<br />
janë të njëjta, por që timina zëvendëson<br />
uracilin. Nukleotidet e tilla janë quajtur<br />
acidi 2' dezoksitimidilik, acid 2'<br />
dezoksicitidilik etj.<br />
Nukleotidet dhe dezoksinukleotidet janë<br />
njësi monomerike të acideve nukleike dhe<br />
dezoksinukleik, të specifikuara si acide<br />
ribonukleike (ARN) dhe acide dezoksiribonukleik<br />
(ADN) për të shprehur praninë e<br />
ribozit ose të dezoksiribozit. Nukleotidet që<br />
janë gjetur me shpesh tek ARN janë: acidi<br />
adenilik (AMP), acidi guanilik (GMP), acidi<br />
citidilik (CMP) dhe acidi uridilik (UMP).<br />
Acidet dezoksiribonukleik janë të ndërtuara<br />
kryesisht nga katër dezoksinukleotidet:<br />
Acidi 2' - dezoksiadenilik, (d AMP).<br />
Acidi 2' - dezoksiguanilik (dGMP),<br />
Acidi 2' - dezoksicitidilik (dCMP),<br />
Acidi 2' - dezoksitimidilik (dTMP).<br />
Acidi dezoksiribonukleik (ADN) dhe acidi<br />
ribonukleik (ARN)<br />
Nga bashkëveprimi i nukleozideve me<br />
mbetje të acidit fosforik me pjesëmarrjen e<br />
grupit OH të karbonit te 5' të nukleozidit me<br />
grupin OH të mbetjes së acidit fosforik<br />
shkëputet një molekulë ujë dhe formohen<br />
nukleotidet. Nukleotidet njëfosforike mund<br />
të lidhen në vargje njëri me tjetrin, në këtë<br />
rast përftohen polinukleotide.<br />
Lidhja e nukleotideve njëri pas tjetrit bëhet<br />
me anë të lidhjes ester që formohet midis<br />
grupit OH të karbonit të tretë të pentozit<br />
(ribozë ose dezoksiribozë) të nukleotidit të<br />
parë dhe grupit OH të mbetjes së acidit<br />
fosforik të nukleotidit të dytë. Le të<br />
përshkruajmë strukturën e një dinukleotidi<br />
të formuar nga acidi adenilik dhe acidi<br />
citidilik.<br />
Acidi dezoksiribonukleik (ADN) gjendet në<br />
bërthamë të të gjitha qelizave dhe është<br />
molekula në të cilën janë grumbulluar<br />
informatat gjenetike. Sekuenca e bazës<br />
gjatë vargut të ADN përmban informacionin<br />
gjenetik. Kjo sekuencë e bazave mund të<br />
përcaktohet me anë të teknike të bazuar në<br />
hidrolizën selektive enzimatike.<br />
Struktura sekondare e ADN është mjaft e<br />
rëndësishme, pasi nëpërmjet saj realizohet
<strong>Biokimi</strong><br />
47<br />
ruajtja e informacioneve gjenetike. Dy<br />
shkencëtarë të mëdhenj Vatson dhe Crick,<br />
ne vitin 1953, në saje të analizës<br />
rentgenografike kanë postuluar një<br />
strukturë për ADN, e cila është e përbëre<br />
nga dy vargje të acidit dezoksiribonukleik në<br />
konformacion të heliksit të dyfishtë. Sipas<br />
këtij modeli, dy vargjet e acideve nukleike<br />
janë mbajtur bashkërisht në lidhje<br />
hidrogjenore në mes të çiftit të bazave në<br />
skaje opozitare.<br />
Çiftet e bazave janë në brendësi të heliksës<br />
dhe perpendikulare ndaj boshtit të heliksi,<br />
ndërsa vargu mëmë sheqer - fosfat është<br />
jashtë heliksit si në Figura 3. 5 dhe Figura<br />
3.6.<br />
Figura 3. 5. Ndërtimi i përgjithshëm e një<br />
prerjeje të ADN-së<br />
Figura 3. 6. Pamje e vargjeve te ADN-ja
<strong>Biokimi</strong><br />
48<br />
Duke përdorur modele molekulare, kanë<br />
vërejtur që distanca e brendshme e heliksit<br />
të dyfishtë është e tillë që lejon vetëm lidhje<br />
hidrogjenore të tipit purinë - pirimidinë në<br />
mes të çifteve të bazës<br />
Informacioni gen"it" përçohet nga një qelizë<br />
në tjetrën me anë të një procesi të quajtur<br />
replikim i ADN.<br />
Acidi ribonukreik është i ngjashëm me atë<br />
dezoksiribonukleik por si njësi pentozi është<br />
ribozi në invenrt dezoksiribozit. Molekulat e<br />
ARN në krahasim me molekulat e AND<br />
ekzistojnë si fije të vetmuara me strukturë<br />
jo të rregullt.<br />
Ekzistojnë tri tipe të përgjithshme të ARN.<br />
Acidet ribonukleike ribozomale (r_ARN)<br />
përbëjnë sasinë kryesore dhe kryejnë disa<br />
funksione strukturale. Acidet ribbnukieike<br />
"menaxher" (m ARN) funksionojnë si forcë<br />
motorike për sintezën e proteinave.<br />
Acidet ribonukleike transportuese (t-ARN)<br />
janë të përfshira gjithashtu në sintezën e<br />
proteinave. Emërtohen në këtë mënyrë për,<br />
shkak të funksionimit të tyre si<br />
transportuese të aminoacideve të tilla m<br />
ARN ku realizohet kondensimi i<br />
aminoacideve për të krijuar proteina<br />
specifike.<br />
Disa nga konceptet më të rëndësishme të<br />
acideve nukleike<br />
· Në ndërtimin e acideve nukleike marrin<br />
pjesë: bazat purinike<br />
ose pirimidike, ribozi ose dezoksiribozi<br />
dhe acidi fosforik (H 3 PO 4 )<br />
· Nukleotidet përmbajnë: OZ +bazë<br />
heterociklike +H 2 PO 4<br />
· Nukleocidet janë ato që mbeten pasi<br />
largohet H 2 PO 4<br />
· AND dhe ARN kanë struktura primare,<br />
sekondare etj. Struktura sekondare e<br />
AND, është e një rëndësie të veçantë<br />
pasi nëpërmjet saj realizohet ruajtja e<br />
informacionit gjenetik.<br />
· Tri format e ARN janë: m-ARN<br />
(mesanxher –ARN), t- ARN (transfer –<br />
ARN) , r- ARN ( ribozomik - ARN)<br />
3.1. Sinteza e proteinave, sinteza e acidit<br />
nukleik dhe metabolizmi (shtojce)<br />
Këto janë si tip hyrjeje për sa i përket<br />
gjërave që është në gjendje të bëjë materiali<br />
gjenetik në trupin e njeriut. Ky material<br />
gjenetik që quhet ADN (acidi deoksiribonukleik)<br />
ose ARN (acid ribonukleik). Këto dy<br />
forma ndryshojnë njëri nga tjetri për llojin e<br />
sheqerit ose më mirë të themi për nga<br />
grupi që është i vendosur te karboni 2 i<br />
sheqerit dhe për nga llojet e bazave të<br />
azotuara (tek a r n ka uracil në vend të<br />
timinës).
<strong>Biokimi</strong><br />
49<br />
Figura 3.7. Diskutimi i antibiograntimikrobikë<br />
PARIMET THEMELORE DHE PËRKUFIZIMET<br />
A. Selektiviteti- Të gjithë agjentët<br />
antimikrobik që kanë efikasitet klinik,<br />
shprehin toksicitet selektiv ndaj baktereve<br />
në njërën anë, pa e dëmtuar strehuesin në<br />
anën tjetër.<br />
Kjo është veçoria kryesore dalluese e<br />
antibiotikëve ndaj dezinfektantëve. Bazat e<br />
selektivitetit varen nga antibiotiku i caktuar.<br />
Nëse antibiotikët kanë selektivitet të lartë,<br />
atëherë ata zakonisht nuk janë toksik.<br />
Megjithatë, nganjëherë edhe antibiotikët me<br />
selektivitet të lartë mund të kenë efekte<br />
anësore tek përdoruesit e tyre.<br />
B. Indeksi terapeutik- definohet si raport<br />
ndërmjet dozës që është toksike për<br />
strehuesin ndaj dozës efektive terapeutike.<br />
Sa më i lartë të jetë indeksi terapeutik, aq<br />
më i mirë është veprimi i antibiotikut.<br />
C. Kategoritë e antibiotikut- antibiotikët<br />
ndahen në baktericid - nëse e shkatërrojnë<br />
në tërësi bakteren e ndjeshme dhe<br />
bakteriostatik - nëse e pengojnë vetëm<br />
përkohësisht rritjen e baktereve. Në<br />
përgjithësi, në praktikën klinike preferohet<br />
përdorimi i antibiotikëve që kanë veprim<br />
baktericid; por shpeshherë faktorë të<br />
ndryshëm mund ta imponojnë përdorimin e<br />
antibiotikëve me veprim bakteriostatik.<br />
Nëse përdoret antibiotiku me veprim<br />
bakteriostatik, atëherë kohëzgjatja e<br />
terapisë duhet të jetë e mjaftueshme për<br />
t'iu lejuar mekanizmave mbrojtës qelizor<br />
dhe humoral çrrënjosjen e baktereve nga<br />
organizmi. Përdorimi i antibiotikëve me<br />
veprim baktericid preferohet në trajtimin e
<strong>Biokimi</strong><br />
50<br />
infeksioneve të endokardit dhe të<br />
meningjeve. Në këto dy lokalizime, forcat<br />
mbrojtëse të organizmit janë relativisht<br />
joefektive dhe rreziku që bartin me vete<br />
këto infeksione kërkon shkatërrimin e<br />
menjëhershëm të mikroorganizmave.<br />
D. Antibiogrami- Vlera themelore e<br />
përcaktimit sasior të aktivitetit të<br />
antibiotikëve in vitro është përcaktimi i<br />
përqendrimit minimal inhibues (PMI) dhe<br />
përqendrimit minimal baktericid (PMB) të<br />
tyre. PMI është përqendrimi më i ulët i<br />
antibiotikut që nën rrethana standarde e<br />
pengon rritjen e kolonive bakterore (d.m.th.<br />
kolonitë bakterore në pllakën kultivuese<br />
apo turbullimi në kulturën e lëngët). PMB<br />
është përqendrimi më i ulët i antibiotikut që<br />
shkatërron 99.9% të inokulumit origjinal<br />
bakteror në një kohë të caktuar.<br />
Për të pasur efikasitet klinik, antibiotiku<br />
duhet ta mbërrijë PMI dhe PMB në vendin e<br />
infeksionit. Përthithja dhe shpërndarja<br />
farmakologjike e antibiotikut ndikojnë në<br />
dozën, rrugën dhe shpeshtësinë e dhënies<br />
së antibiotikut - me qëllim që të arrihet një<br />
dozë efikase në vendin e infeksionit.<br />
Në laboratorët klinike mikrobiologjike<br />
metoda më e shpeshtë e përcaktimit të<br />
ndjeshmërisë së mikroorganizmave ndaj<br />
antibiotikëve është testi i difuzionit. Sipas<br />
kësaj metode, izolati bakteror mbillet në<br />
mënyrë uniforme në tërë sipërfaqen e<br />
pllakës së agarit. Pastaj, në sipërfaqe të<br />
pllakës vendoset disku i imprenjuar me një<br />
sasi standarde të antibiotikut. Më tej,<br />
antibiotiku fillon të difundojë në terren. Si<br />
rezultat i difuzionit vjen deri te gradienti i<br />
difuzionit të antibiotikut që e rrethon diskun.<br />
Pas inkubimit 18-24 orësh, krijohet një<br />
shtresë e kolonive të rritura bakterore.<br />
Përreth diskut mund të ketë zona të<br />
frenimit të rritjes së baktereve. Madhësia e<br />
zonës së frenimit varet nga shkalla e<br />
difundimit të antibiotikut, ndjeshmëria e<br />
baktere së testuar ndaj antibiotikut dhe<br />
shkallës së rritjes së kolonive bakterore.<br />
Zona e frenimit në testin e difuzionit është e<br />
ndërlidhur në mënyrë reciproke me PMI në<br />
testin e dilucionit.<br />
Testi i difuzionit bëhet në kushte të<br />
standardizuara dhe për secilin antibiotik<br />
tashmë janë përcaktuar zonat standarde të<br />
frenimit. Nëse zona e frenimit është e<br />
barabartë apo më e lartë sesa standardi,<br />
atëherë konsiderohet se mikroorganizmi<br />
është i ndjeshëm andaj antibiotikut. Nëse<br />
zona e frenimit është më e vogël sesa<br />
standardi, atëherë konsiderohet se<br />
mikroorganizmi është rezistent ndaj<br />
antibiotikut të testuar. Figura 1 poashtu<br />
ilustron procedurën e testit të difuzionit,<br />
kurse figura 2 jep disa prej zonave<br />
standarde të frenimit për disa antibiotikë.<br />
E. Terapia e kombinuar- Terapia e<br />
kombinuar me dy apo më shumë antibiotikë<br />
jepet për këto raste: (1) për parandalimin e<br />
shfaqjes së shtameve rezistente të<br />
baktereve, (2) për trajtimin e rasteve<br />
urgjente gjatë kohës kur diagnoza<br />
etiologjike është në zhvillim e sipër dhe (3)<br />
për të shtuar efektin e antibiotikëve përmes<br />
fenomenit të sinergjizmit.<br />
Sinergjizmi antibiotik shfaqet atëherë kur<br />
efekti i kombinimit të antibiotikëve është më<br />
i lartë sesa shuma e efekteve të<br />
antibiotikëve veç e veç. Antagonizmi<br />
antibiotik shfaqet atëherë kur një antibiotik<br />
(zakonisht ai që ka efekt më të vogël),<br />
interferon me efektet e antibiotikut tjetër.<br />
F. Antibiotikët dhe agjentët kimioterapeutikë<br />
- Termi “antibiotik” nënkupton<br />
substancat e prodhuar që kanë origjinë<br />
biologjike (prodhohen nga qeniet e gjalla),<br />
kurse termi “agjet kimioterapeutik”<br />
përkufizon një substancë kimike të<br />
prodhuar në mënyrë sintetike (artificiale).<br />
Sot, kufiri ndërmjet këtyre dy termave po<br />
zbehet gjithnjë e më shumë, sepse shumica
<strong>Biokimi</strong><br />
51<br />
e “antibiotikëve “ të rinj aktualisht janë<br />
prodhime biologjike - por të modifikuara<br />
kimikisht (madje disa janë kopje të<br />
prodhimeve biologjike që janë sintetizuar<br />
kimikisht). Prandaj, termi i përbashkët për<br />
antibiotikët dhe agjensët kimioterapeutik<br />
është "agjene antimi-krobik”.<br />
4. Përshkrimi i informacioneve gjenetike<br />
Në bërthamën e qelizave eukariote<br />
përmbahen shumë molekula të ADN-se .<br />
Këto molekula janë të gjata dhe të holla.<br />
Gjatësia e një molekule të ADN-së arrin deri<br />
në 10 cm .Në të llogaritet të ketë deri në 300<br />
milionë baza të azotuara. Në se do t’i<br />
mendonim inicialet e këtyre bazave<br />
(A,T,G,C) si shkronjat e një libri, atëherë do<br />
të duhej të përfytyronim një libër me të<br />
paktën 100 mijë faqe të shkruara. Ky libër i<br />
përfytyruar nuk do të ishte gjë tjetër vetëm<br />
”libri i jetës”, në të cilin do të ishin<br />
përshkruar të gjitha informacionet gjenetike<br />
të ADN-së.<br />
Fija e gjatë dhe e hollë e ADN-së paketohet<br />
në struktura të veçanta që quhen<br />
kromozome. Këto struktura janë<br />
karakteristike vetëm për qelizat eukariote.<br />
Qelizat prokariote me që kanë shumë pak<br />
ADN dhe të paketuar shumë thjesht , nuk<br />
kanë kromozome.<br />
1.1. Ndërtimi kimik i një kromozomi<br />
Kromozomet ndërtohen nga një material<br />
kompleks , që emërtohet kromatinë (lëndë<br />
që ngjyroset). Kromatina përbëhet nga fibra<br />
që përmbajnë 60% proteina, 35 % ADN, dhe<br />
5 % ARN.<br />
Ndër proteinat kryesore që marrin pjesë në<br />
ndërtimin e kromozomeve një histonet. Disa<br />
proteina të tjera johistonike, që takohen në<br />
përbërjen e kromozomeve formojnë një<br />
familje shumë heterogjene. Prania e këtyre<br />
proteinave i jep qëndrueshmëri kromozomit<br />
të përmbushë një sërë funksionesh të tjera ,<br />
si spiralizimi, shpështjellja, zhvillimi funksional<br />
i ADN-së si mbartës i informacionit<br />
gjenetik etj. Në këtë mënyrë ,proteinat<br />
shoqëruese luajnë një rol të rëndësishëm<br />
në realizimin e mesazhit gjenetik të ADN-së<br />
gjatë rritjes riprodhimit dhe diferencimit<br />
qelizor.<br />
Ndërkaq, histonet e paketojnë ADN-në në<br />
mënyrë tepër kompakte , duke përjashtuar<br />
mundësinë e çorganizimit të zinxhirëve. Në<br />
fakt ADN-ja dhe proteinat janë të bashkuara<br />
midis tyre në mënyrë shumë të përcaktuar.<br />
4.2. Nukleozomet<br />
Ekstraktimi i kromatinës nga bërthama<br />
tregon se ajo përbëhet nga disa njësi bazë<br />
që quhen nukleozome. Këto të fundit , si<br />
njësi bazë të paketimit të ADN-së,përbëhen<br />
nga një kompleks proteinash mbi të cilat<br />
rrotullohet fija e acidit<br />
dezoksiribonukleik.kjo strukturë do të<br />
ngjante me një zinxhir rruazash, ku fija do<br />
të ishte ADN-ja, kurse rruazat nukleozomet.<br />
Një nukleozomë përbëhet nga tetë<br />
molekula histinesh. Fija e ADN-së që kalon<br />
nga një nukleozome në tjetrën rrotullohet<br />
dy herë mbi çdo nukleozomë. Kjo bën që<br />
një sasi e madhe e ADN-së të zërë një<br />
hapësirë shumë të vogël.<br />
Lidhja midis proteinave dhe ADN-së mund<br />
të ndryshojë sipas gjendjes së qelizës. Kur,<br />
kromatina është e kondensuar, quhet<br />
heterookromatinë, kurse kur është difuze (e<br />
shpërhapur) quhet eukromatinë. Në çastin<br />
e ndarjes qelizore kromatina ndodhet në një<br />
gjendje<br />
heterokromatine<br />
(kromozometbëhen të dukshme), kurse në<br />
kushte qetësie në formën eukromatine.<br />
4.3. Kariotipi<br />
Studimet kanë treguar se të gjitha<br />
organizmat përmbajnë kromozome,<br />
megjithëse madhësia , numri dhe forma e<br />
tyre ndryshon nga një lloj në tjetrin. Kështu<br />
psh, në çdo qelizë të trupit të njeriut, me<br />
përjashtim të qelizave seksuale, ka 46<br />
kromozome, në qelizat e drozofifilës (miza e<br />
uthullës që përdoret shumë për studime
<strong>Biokimi</strong><br />
52<br />
gjenetike) ka 8 kromozome, të qelizat e<br />
qepës ka 16 kromozome te qelizat e deles<br />
ka 54 kromozome, te qeliza e maces ka 36<br />
etj. Në çdo qelizë secili prej<br />
kromozomeveka të ngjashmin e vet , pra në<br />
qelizë kromozomet janë dy e nga dy të<br />
ngjashme. Kromozomet që i përkasin çdo<br />
çifti quhen homologe. Njeriu thamë ka 46<br />
kromozome , të cilat janë të organizuara në<br />
23 çifte.<br />
Kromozomet e fotografuara mund të priten<br />
dhe të radhiten në bazë të madhësisë .<br />
Pikërisht kjo renditje që është<br />
karakteristike për një lloj të dhënë quhet<br />
kariotip. Qelizat që përmbajnë kompletin e<br />
plotë kromozomik quhen diploide. Të tilla<br />
,janë të gjitha qelizat e trupit të (qelizat<br />
somatike) ,kurse qelizat seksuale<br />
(mashkullore dhe femërore) përmbajnë<br />
vetëm gjysmën e kompletit ndaj dhe quhen<br />
haploide.<br />
4.4. Gjenet dhe proteinat<br />
Një nga funksionet kryesore të ADN-së<br />
është mbartja e informacionit për sintezën e<br />
proteinave. Zinxhirët e ADN-së ,me renditje<br />
të ndryshme të nukleotideve , janë si një<br />
libër, çdo faqe e të cilit shpjegon se si duhet<br />
të sintetizohet një proteinë e veçantë. Këto<br />
”faqe ” me shpjegime janë quajtur gjene.<br />
Gjeni është një segment i zinxhirit të ADNsë<br />
, që mbart informacionin për sintezën e<br />
një vargu polipeptidik. Kështu , në qoftë se i<br />
referohemi proteinës, të përbërë nga 39<br />
mbetje aminoacidesh të ndryshme,<br />
informacioni për sintezën e saj është<br />
shkruar në një gjen të caktuar të ADN-së .<br />
Pra larmia e pafund e proteinave përkon me<br />
larminë e pafund të gjeneve të ADN-së.<br />
4.5. Kodi gjenetik gjuha e jetës<br />
Proteinat përbëhen nga kombinimi i 20<br />
aminoacideve , kurse bazat e azotuara të<br />
ADN-së sikurse përmendëm më lart janë<br />
vetëm katër. Natyrshëm lind pyetja:si është<br />
e mundur që renditja e 4 nukleotideve të<br />
ndryshme të ADN-së përcakton vendin që<br />
duhet të zërë çdo amino acid në strukturën<br />
e një proteine të caktuar? Në qoftë se çdo<br />
nukleotid do të përcaktonte vendin e një<br />
aminoacidi atëherë 4 nukleotide nuk do të<br />
mjaftonin për të 20 aminoacidet. Edhe po të<br />
kombinojmë nukleotidet dy e nga dy, ato<br />
japin vetëm 16 kombinime, më pak se numri<br />
i aminoacideve.<br />
Eksperimentet e shumta treguan se<br />
informacioni për vendosjen e një aminoacidi<br />
në strukturën e një vargu polipeptidik<br />
përcaktohet nga tri nukleotide të<br />
njëpasnjëshme të zinxhirit të ADN-së.<br />
Tri nukleotide mund të japin 64 kombinime<br />
të ndryshme, që janë të mjaftu-eshme për<br />
të koduar 20 aminoacidet. Tri nukleotide të<br />
njëpasnjëshme që kodojnë ( që japin<br />
informacione ) për një amino acid formojnë<br />
tripletin ose kodonin. Figura 3.6.<br />
Tabela e kodit gjenetik është nxjerrë mbi<br />
bazën e kodoneve të ARN-së. ky kod<br />
gjenetik nënkupton informacionin gjenetik<br />
të ADN-së për kodimin e aminoacideve. tri<br />
kodone UAA,UAG,UGA nuk kodojnë<br />
aminoacide të veçanta. Roli i tyre do të<br />
bëhet i qartë kur të shpjegojmë sintezën e<br />
proteinave.<br />
5. Enzimat dhe biokataliza. Koenzimat<br />
Disa mekanizma të rregullimit përsëriten<br />
në të gjithë metabolizmin<br />
Rrjeti kompleks i reaksioneve që ndodhin në<br />
një qelizë, rregullohet e koordinohet me<br />
saktësi të skajshme. Kontrolli i<br />
metabolizmit ushtrohet në mënyra të<br />
ndryshme:<br />
1- Ndërveprime allosterike<br />
Fluksi i molekulave në pjesën më të madhe<br />
të rrugëve metabolike përcaktohet<br />
kryesisht nga sasia e molekulave dhe nga<br />
niveli i aktivitetit të disa enzimave, me<br />
shumë se sa nga disponibiliteti i substratit.<br />
Në përgjithësi, janë reaksionet e<br />
pakthyeshme, sitet potenciale të kontrollit.
<strong>Biokimi</strong><br />
53<br />
Normalisht është reaksioni i pare i<br />
pakthyeshëm i një rruge metabolike<br />
(reaksioni kufizues), që funksionon si sit<br />
kryesor i kontrollit.<br />
Enzimat që katalizojnë reaksionet kufizuese,<br />
rregullohen në mënyrën allo-sterike,<br />
si për shembull, fosfofruktokinaza tek<br />
glikoliza dhe acetil KoA karboksilaza tek<br />
sinteza e acideve lyrore.<br />
Shpesh herë edhe reaksione të<br />
pakthyeshme të njëpasnjëshme të rrugës<br />
metabolike mund të ushtrojnë një kontroll.<br />
Ndërveprimet alosterike i bëjnë të afta këto<br />
enzima të njohin sinjale të ndryshme e të<br />
integrojnë këtë informacion.<br />
2- Modifikime kovalente. Disa enzima<br />
rregulluese kontrollohen nëpërmjet<br />
modifikimeve kovalente. Për shembull,<br />
aktiviteti katalitik i glikogjen sintetazës,<br />
zvogëlohet si pasojë e fosforilimit të<br />
enzimës. Këto modifikime kovalente<br />
katalizohen nga enzima specifike.<br />
3- Përqendrimi i enzimave. Edhe sasia e<br />
enzimës së pranishme pëson një kontroll,<br />
ashtu si aktiviteti i saj. Shpejtësitë e<br />
sintezës dhe të shpërbërjes të disa<br />
enzimave të rregullimit janë të ndjeshme<br />
ndaj veprimeve hormonale.<br />
4- Kompartimentacioni. Rrjetet metabolike<br />
të qelizave të eukarioteve, influencohen<br />
shumë nga prania e kompartimenteve<br />
qelizore. Glikoliza rruga e pentozfosfatit dhe<br />
sinteza e acideve lyrore, zhvillohen në<br />
fraksionin e tretshëm të citoplazmës<br />
(citosol), ndërsa oksidimi i acideve lyrore,<br />
cikli i Krebs-it dhe fosforilimi oksidues<br />
zhvillohen tek mitokondritë.<br />
Disa procese, si për shembull, glukoneogieneza<br />
dhe cikli i uresë, përfshijnë disa<br />
reaksione që zhvillohen në një<br />
kompartiment dhe të tjerë që zhvillohen në<br />
kompartimentin ngjitur me të parin. Fati i<br />
disa molekulave varet nga fakti nëse ato<br />
gjenden në citosol apo në mitokondritë,<br />
fluksi i tyre përmes membranës<br />
mitokondriale të brendshme i nënshtrohet<br />
shpesh rregullimit.<br />
Për shembull, acidet lyrore të transportuar<br />
në brendësi të mitokondrive, shpërbehen<br />
me shpejtësi, ndërsa acidet lyrore që<br />
gjenden në citosol, esterifikohen ose<br />
eksportohen jashtë qelizës. Të kujtojmë<br />
këtu që, acidet lyrore me varg të gjatë<br />
transportohen në matriksin mitokondrial si<br />
estere të karnitines, një transportues që u<br />
lejon këtyre molekulave të përshkojnë<br />
membranën mitokondriale të brendshme.<br />
5. Specializimi metabolik i organeve.<br />
Rregullimi i eukarioteve të lartë<br />
influencohet dhe përsoset nga prania e<br />
organeve me role të ndryshme metabolike.
<strong>Biokimi</strong><br />
54<br />
Figura 3.10. Pamje e ndërlidhjes dhe funksinimit të ndryshëm të organizmit të njeriut
<strong>Biokimi</strong><br />
55<br />
PYETJE<br />
1. Si quhen dy aminoacide të lidhura bashkë?<br />
Dipeptide<br />
Proteina<br />
Disaharide<br />
Alaninë<br />
2. Cila proteinë gjendet në flokët e njeriut dhe në thonjtëe e gishtave<br />
ashtusikurse në thundra,brirë, lesh, sqepin e zogjve dhe pëlhurën e rrjetës së<br />
merimangës?<br />
Kolagjen<br />
Glikogjen<br />
Celuliti<br />
Keratina<br />
3. Renditja e njëpasnjëshme e nukleotideve të një zinxhiri të AND-së është A-<br />
T-G-G-C-T-A-G-C.Tregoni renditjen e nukleotideve të zinxhirit tjetër plotësues.<br />
4. Cili është roli i proteinave që marrin pjesë në ndërtimin e kromozomit?<br />
5. Nga ndryshon eukromatina nga heterkromatina?<br />
6. Si është e ndërtuar një nukleozomë dhe cili është roli i saj?<br />
7.Si ndërtohet një kariotip?<br />
8. Në qoftë se një proteinë ka 112 aminoacide, sa nukleotide ka gjeni përkatës<br />
i AND-së?<br />
9. Pse një nukleotid duhet të ketë tre nucleotide për të koduar një aminoacid?<br />
10. Përse shërben Informacioni i një kodoni?<br />
11. Pse është i domosdoshem paketimi i AND-së?<br />
12. Çfarë ka të përbashkët dhe të veçantë midis AND dhe ARN?
<strong>Biokimi</strong><br />
56<br />
Ushtrime<br />
1. Biomolekulat si psh AND-ja,ARN-ja proteinat dhe karbohidratet janë të përbëra nga lidhje<br />
kovalente. Këto biomolekula janë të afta të ndërveprojnë në mënyrë të kthyeshme me<br />
molekula të tjera që do të thotë me lidhje më të dobëta jo kavalente. Cili nga pohimet e<br />
mëposhtme përshkruan në mënyrë korrekte një lidhje jo kovalente?<br />
A. Një lidhje hidrogjenore formohet midis dipoleve të përkohshme<br />
B. Një lidhje jonike formohet midis atomeve ose molekulave të ngarkuar plotësisht<br />
C. Lidhjet që formohen midis grupeve jopolare quhen ndërveprime të Van der Valsit.<br />
D. Një lidhje hidrofobike midis dipoleve të përkohshme<br />
2. Vendosni e ‘V’ ose e ‘G’ për te përcaktuar nëse pohimet e mëposhtme rreth<br />
nukleotideve janë te vërteta apo te gabuara. Shikoni skeletin e një molekule nukleotidi<br />
me<br />
poshtë<br />
___ Kjo është një AND sepse vetëm nukleotidet e AND-se kane grupe fosfati.<br />
___Kjo është AND sepse gjendet një grup hidroksil ne karbonin e3’<br />
___ Kjo është ARN sepse ndodhet një grup hidroksil ne karbonin e 3’<br />
___ Edhe nukleotidet e ARN-se edhe te AND-se përmbajnë ribose.<br />
3. Gjithë informacioni për ndërtimin e proteinave dhe enzimave gjendet ne AND. Si rrjedhim<br />
AND-ja drejton sintezën e proteinave. Ky informacion i nukleotideve mbi AND-ne duhet te<br />
konvertohet ne aminoacide, përbërësit kryesore te ndërtimit te proteinave. Hapi i pare<br />
është konvertimi i AND-se ne mARN ne një proces te quajtur transkriptim. Cili nga këto<br />
pohime është i vërtetë për transkriptimin?<br />
A. Procesi i transkriptimit kopjon te gjithë molekulën e AND-se duke e bere atë një<br />
kopje ekzakte te ARN-se.<br />
B. AND polimeraza drejton sintezën e ARN-se nga AND-<br />
C. Vetëm viruset kopjojnë proteinat.<br />
D. Transkriptimi përfshin kopjimin enzimatik. Transcription involves the replicase<br />
enzyme.<br />
E. mARN përmban U ne vend te mbetjeve T
<strong>Biokimi</strong><br />
57<br />
F. Çiftimi i bazave është i parëndësishëm ne procesin e transkriptimit.<br />
5. Organizma shume te zhvilluar përbehen nga shume lloje te ndryshme qelizash. Ne<br />
mënyrë qe organizmat te funksionojnë siç duhet,qelizat duhet te punojnë se bashku.<br />
Kjo realizohet nga tipe te ndryshme kimikatesh qe luajnë rolin e lajmëtarëve ne qeliza.<br />
Çdo lajmëtar kimik ka një synim, target specifik ne qelize. Ky quhet përkthim me<br />
sinjale. Hormonet steroide si p.sh estrogjeni janë a-polare dhe si rrjedhim mund te<br />
shpërndahen përgjatë membranës qelizore. Megjithatë hormonet polare nuk mund te<br />
shpërndahen përgjatë membranës. Ne mënyrë qe mesazhi i tyre te hyje ne qelize këto<br />
hormone polare duhet te :<br />
A. Te formojnë një shtrese<br />
B. Te lidhen me receptorët ne sipërfaqen e qelizës<br />
C. Te lidhen me proteinat G<br />
D. Te ndryshojnë kimikisht<br />
6. Te gjithë te mëposhtmet janë aspekte te rëndësishme te përkthimit (transkriptimit) me<br />
sinjal normale përveç:<br />
A. Përgjigjeve për te ndryshuar mjedisin<br />
B. Përforcimi i sinjalit<br />
C. Formimin e tumorit<br />
D. Sinjalet janë jete shkurtër<br />
Ushtrime -Acidet nukleike<br />
1. Emertoni bazat duke përdorur shkronjat koresponduese:<br />
___ Guanine<br />
___ Adenine<br />
___ Citozine<br />
___ Timine<br />
___ Uracil<br />
Përgjigja: B, A, E, C, D
<strong>Biokimi</strong><br />
58<br />
2. Te gjitha pohimet e mëposhtme janë te vërteta për ndryshimet midis ADN-se dhe ARNse<br />
përveç:<br />
A. ARN përdor uracilin(U) ne vend te timines(T)<br />
B.ARN ka 2’OH ndërsa AND nuk ka.<br />
C.<br />
Nukleotidet ne AND janë te lidhura ne lidhje fosfodiester por ne ARN janë te<br />
lidhura ne 2’-5’<br />
A<br />
D. ADN është e gërshetuar nga dy vargje ndërsa ARN veten nga një varg<br />
E. Ka me shume ARN se sa ADN ne një qelize .<br />
3. Struktura sekondare e AND-se është një spirale dyfishe e harkuar djathtas me një fosfat<br />
sheqeri te vendosur si shtylle nga jashtë dhe nga çiftet e bazave (A-T, G-C) brenda<br />
A. Dy fillesat janë paralele<br />
F<br />
B. Forcat e Van der Valsit midis bazave destabilizojnë strukturën<br />
C. A, B, and Z-ADN forma janë te pranishme ne natyre.<br />
D. Vetëm forma B-AND është e pranishme ne natyre.<br />
4. Efekti hiperkromik i referohet rritjes se absorbimit te UV-se nga AND. Ky është një<br />
rezultat i:<br />
A. Pjekjes<br />
B. Shkrirjes se ADN<br />
C. Shndërrimi nga B ne Z-ADN<br />
D. Rritja e lidhjeve hidrogjenore midis fijeve.<br />
5. ARN ka gjithashtu disa struktura. Ato përfshijnë te gjitha përveç:<br />
A. Kthesat ne forme karfice<br />
B. Unazat e brendshme<br />
C. Spiralja<br />
D. Spirale dyfishe e kthyer djathtas<br />
E. Struktura kloverlif
<strong>Biokimi</strong><br />
59<br />
KAPITULLI I KATERT<br />
VITAMINAT DHE HORMONET<br />
1. Vitaminat<br />
2. Vitaminat e tretshme në yndyrna<br />
3. Vitaminat e tretshme në ujë<br />
4. Hormonet<br />
5. Klasifikimi i tyre<br />
6. Hormonet e gjendrës tiroide<br />
KAPITULLI I KATERT<br />
VITAMINAT DHE HORMONET<br />
1. Vitaminat<br />
Tek qelizat janë të pranishme, përbri<br />
lëndëve themelore, si karbohidratet, lipidet,<br />
proteinat, acidet nukleike etj edhe disa<br />
substance të quajtura vitamina, të cilat<br />
kryejnë aktivitete biologjike thelbësore,<br />
megjithëse janë të pranishme në<br />
përqendrime minimale.<br />
Rëndësia e vitaminave në zhvillimin e<br />
organizmave të gjallë i detyrohet faktit që<br />
mungesa e tyre shkakton gjendje vuajtjeje<br />
të dukshme dhe anormalitete në zhvillim,<br />
që njihen si gjendje, ‘avitaminoze’. Për të<br />
shmangur lindjen e gjendjeve të<br />
avitaminozës, vitaminat duhet të jenë të<br />
pranishme në ushqimin e përditshëm, si të<br />
tilla ose në formën e provitaminave, pra të<br />
prekursoreve jo aktive që transformohen<br />
më pas në vitamina ne brendësi të<br />
organizmit.<br />
Vetëm bimët janë në gjendje të<br />
biosintetizojnë si vitaminat ashtu edhe<br />
provitaminat, pjesa më e madhe e<br />
organizmave të tjerë nuk e kanë këtë aftësi.<br />
Vitaminat zakonisht klasifikohen në dy<br />
grupe: të tretshme në ujë dhe të tretshme<br />
në lyra (Tabela 4.1).<br />
Kjo ndarje është sugjeruar nga motive të<br />
dukshme të karakterit praktik dhe nga fakti<br />
që dy grupet, për arsye të tretshmërisë së<br />
tyre të ndryshme, paraqesin karakteristika<br />
të ndryshme. Vitaminat e tretshme në lyra,<br />
për shembull, mund të akumulohen në<br />
organizëm, duke shkaktuar gjendje të<br />
hipervitaminozës në një masë më të madhe<br />
se sa vitaminat e tjera të tretshme në ujë,<br />
sepse këto të fundit eliminohen më lehtë.
<strong>Biokimi</strong><br />
60<br />
Një karakteristikë tjetër dalluese, konsiston<br />
në faktin që vitaminat e tretshme në ujë,<br />
shpesh funksionojnë si koenzima ose si<br />
përbërës strukturore thelbësore të<br />
koenzimave, në ndryshim nga vitaminat e<br />
tretshme në lyra.<br />
Tabela. 4.1. Vitamina kryesore të tretshme në ujë dhe në lyra<br />
2.Vitamina të tretshme në ujë 3.Vitamina të tretshme në lyra<br />
Vit. B, (tiamina)<br />
Vit. B2(riboflavina)<br />
Vit. Bu (piridoksali)<br />
Vit.B,, (cianokobalamina)<br />
Vit. PP (niacina)<br />
Vit. C (acidi askorbik)<br />
Vit. H (biotina)<br />
Vit. A (akseroftoli)<br />
Vit. D, (ergokalgiferoli)<br />
Vit.D. (kolekalgiferoli)<br />
Vit. K (fillokinoni)<br />
Vit. E (tokoferoli)<br />
2.Vitamina të tretshme në ujë<br />
Vitamine B,<br />
Vitamina B, ose tiamina, është shumë e<br />
përhapur ndër bimët dhe gjendet e lirë në<br />
embrionin e farërave të graminaceve, tek<br />
leguminozet, patatet, portokallte etj. Nga<br />
pikëpamja strukturore është një përbërje<br />
shumë e paqëndrueshme ndaj nxehtësisë, e<br />
formuar nga një bërthamë pirimidinike dhe<br />
një tiazolike:<br />
Në indet e kafshëve dhe në majatë,<br />
zakonisht kjo vitaminë gjendet si derivat i<br />
pirofosfatit- Pirofosfati i tiaminës, ndërhyn<br />
në mjaft sisteme enzimatike; në fakt siç<br />
është përshkruar tashmë, ai përben grupin<br />
prostetik të transketolazave dhe të<br />
ketoacid-dekarboksilazave. Bën pjesë<br />
gjithashtu, në komplekset e piruvat<br />
dehidrogjenazes dhe të c-ketoglutarat<br />
dehidro gjenazës (cikli i Krebs-it), prandaj
<strong>Biokimi</strong><br />
61<br />
nuk çuditemi që gjendje re avitaminozës B 1 ,<br />
të karakterizohen nga akumulime të acidit<br />
piruvik dhe të acidit<br />
α-ketogrutarik në indet dhe në gjak.<br />
Vitamina B 1 , kryen një seri funksionesh të<br />
rëndësishme biologjike, parandalon<br />
sëmundjen beri-beri, stimulon aparatin<br />
muskulor, mbron sistemin nervor (veprim<br />
antineurinik) dhe indukton rritjen,<br />
veçanërisht në organizmat bimore. Nevoja<br />
tek njeriu për këtë vitamine është 2 deri ne<br />
3 mg në ditë dhe në rast të sëmundjeve, kjo<br />
nevojë rritet.<br />
Vitamina B 2 ,<br />
Vitaimina B 2 , ose riboflavina, është e<br />
përhapur gjerësisht në natyrë dhe ndeshet<br />
mbi të gjitha në produkte të origjinës<br />
shtazore si : mish, vezë dhe qumësht; bimët<br />
përmbajnë sasi më të kufizuara. Struktura<br />
molekulare e saj është e qëndrueshme ndaj<br />
nxehtësisë, por e paqëndrueshme ndaj<br />
dritës, ajo konsiston në një bërthamë<br />
policiklike të quajtur dimetilizoallozacinë<br />
dhe në një varg anësor të formuar nga një<br />
polialkool të quajtur ribitol:<br />
Rëndësia e madhe biokimike e kësaj<br />
vitamine rrjedh nga fakti që ajo është një<br />
përbërës thelbësor i dehidro gjenazave<br />
flavinike, sepse bën pjesë në grupin<br />
prostetik të tyre si ; FAD-i ose FMN; dhe<br />
është tamam bërthama izoallozacinike e<br />
riboflavines që shfaq rolin përcaktues në<br />
proceset oksidoreduktuese FAD ose FMN<br />
dipendente.<br />
Vitamina B 6<br />
Vtamina B 6 ose piridoksoli, është shumë e<br />
përhapur si ndër bimët (drithëra,<br />
leguminoze dhe në përgjithësi perimet e<br />
zarzavatet), ashtu edhe në ushqimet me<br />
origjinë shtazore (e verdha e vezës,<br />
Mungesa të vitaminës B 2 shkaktojnë<br />
shqetësime të ndryshme si mungesa ose<br />
vonesa të rritjes dhe lezione të lëkurës dhe<br />
të syve. Nevoja për këtë vitaminë për<br />
njeriun nuk dihet ende me siguri, por sillet<br />
në rreth 2 mg në ditë.<br />
qumështi, mëlçia etj). Piridoksoli është një<br />
përbërje e qëndrueshme ndaj temperaturës.<br />
Ai ka një natyrë piridinike; rrjedhësit<br />
e tij aldehidike dhe aminike piridoksali dhe<br />
piridoksina manifestojnë një aktivitet<br />
vitaminik më të lartë:
<strong>Biokimi</strong><br />
62<br />
Në organizmat e gjalla, tre përbërjet janë<br />
lehtësisht të transformueshme njëra tek<br />
tjetra. Rëndësi të veçantë biokimike merr<br />
esteri fosforik i piridoksalit, piridoksalfosfati,<br />
sepse përfshihet në procese të<br />
shumta enzimatike që ndodhin në ngarkim<br />
të aminoacideve : ai në fakt është koenzima<br />
e transaminazave, ku luan rolin e<br />
transportuesit të grupeve aminike dhe e<br />
dekarboksilazave të aminoacideve.<br />
Mungesa të vitaminës B 6 provokon<br />
dermatite, lezione nervore dhe shqetësime<br />
në sistemin nervor qendror. Nevoja për këtë<br />
vitaminë tek njeriu është rreth 2 mg në ditë.<br />
Vitamina B 12<br />
Vitamina B 12, është e pranishme mbi të<br />
gjitha në mëlçitë dhe në veshkat e sisorëve<br />
dhe mund të biosintetizohet vetëm nga disa<br />
mikroorganizma të cilat përveç se janë<br />
burim i furnizimit për kafshët, përbëjnë një<br />
material shumë të mirë ekstraktues.<br />
Kjo vitaminë duket se nuk është e<br />
pranishme tek bimët. Struktura e saj është<br />
shumë komplekse, pjesa qendrore ngjan<br />
me porfirinat, sepse formohet nga katër<br />
unaza pirolike. Këto të fundit janë të<br />
koordinuara në qendër me një atom kobalt.<br />
Vitamina B 12 ndërhyn në procese të shumta<br />
biokimike në të cilat funksionon si koenzimë<br />
(vitamina B 12 ); si e tillë merr pjesë në<br />
reaksione të izomerizimit të acideve<br />
karboksilike, në shndërrimin e<br />
ribonukleotideve në dezoksiribonukleotide.<br />
Vitamina B 12 është një faktor kundër<br />
anemisë pernicoze,një sëmundje mjaft<br />
serioze, që një herë e një kohë shkaktonte<br />
vdekjen e të sëmurëve; kafshëve u nevojiten<br />
vetëm gjurmë të kësaj vitamine dhe njeriut i<br />
mjafton 0,001 mg në ditë.<br />
Vitamina PP<br />
Vitamina PP ose niacina është e përhapur<br />
mbi të gjitha mbi indet shtazore (mish dhe<br />
peshk), por gjendet edhe ne botën bimore<br />
(leguminozet dhe frutat). Është një vitaminë<br />
e qëndrueshme ndaj dritës dhe nxehtësisë,<br />
nga pikëpamja kimike i korrespondon acidit<br />
nikotinik, po shfaq funksionin e tij vitaminik<br />
mbi të gjitha në gjendjen e amidit.<br />
Nikotinamidi është një përbërës i<br />
koenzimës së dehidrogjenazave piridinike<br />
në gjirin e të cilave kryen një rol përcaktues<br />
në proceset e oksido-reduktimit<br />
(dehidrogjenazat piridine dipendente)<br />
Niacina është një faktor vitaminik kundër<br />
pellagres, një sëmundje që manifestohet<br />
me dermatite dhe diare, nevoja e<br />
përditshme është 15 mg.<br />
Acidi pantotenik<br />
Acidi pantotenik është një përbërje e paqëndrueshme ndaj temperaturës, që ka strukturën e<br />
mëposhtme kimike:
<strong>Biokimi</strong><br />
63<br />
Bën pjesë në koenzimën A, një përbërje<br />
shumë e rëndësishme për rolin që kryen në<br />
proceset biokimike të acilimit dhe gjatë<br />
metabolizmit të lipideve. Acidi pantotenik<br />
është një faktor vitaminik, në mungesë të të<br />
cilit , mund të shkaktohen shqetësime<br />
neuromotore dhe të tretjes, hipotension,<br />
tendencë për infeksion dhe depresion<br />
psiqik. Nevoja për këtë vitaminë tek njeriu ,<br />
supozohet të jetë 3-4 mg në ditë.<br />
Vitamina H<br />
Vitamina H ose biotina, është e pranishme<br />
si në indet bimore (patate, oriz), ashtu edhe<br />
në ato me origjinë shtazore (e verdha e<br />
vezës, mëlçia, veshkat, truri). Nga<br />
pikëpamja strukturore, është një përbërje e<br />
paqëndrueshme ndaj temperaturës, e<br />
formuar nga asosacioni i një unaze<br />
imidazolike me një unazë tiofenike, së cilës<br />
i ngjitet anash vargu i acidit valerianik<br />
Vitamina C<br />
Vitamina C është shumë e përhapur ndër<br />
bimët, veçanërisht tek agrumet dhe frutat;<br />
ajo njihet edhe si acid L-askorbik i cili është<br />
laktoni i një acidi ketohekzenik, në formën<br />
enolike. Acidi askorbik është një përbërje e<br />
paqëndrueshme ndaj temperaturës, vetitë<br />
acide të të cilit i detyrohen grupit endiolik,<br />
meqenëse grupi karboksilik është i<br />
impenjuar në formimin e laktonit. Oksidohet<br />
lehtësisht në acid dehidroaskorbik, i cili<br />
gjithashtu është i pajisur me aktivitet<br />
vitaminik.<br />
Fuqia reduktuese e vitaminës C është më e<br />
theksuar në prani të joneve metalike; në<br />
qelizë, oksidimi i acidit askorbik, katalizohet<br />
nga askorbat oksidaza që në fakt, është një<br />
enzimë që përmban bakër. Sistemi i oksidoreduktimit<br />
acid askorbik/acid dehidroaskorbik<br />
ndërhyn si kofaktor në shumë<br />
oksidime biologjike; si shembuj mund të<br />
citohen oksidimet enzimatike të prolinës<br />
dhe të hidroksiprolinës. Në qoftë se unaza<br />
laktonike e acidit dehidroksiaskorbik hapet<br />
formohet acidi diketoglutarik që nuk shfaq<br />
aktivitet vitaminik. Vitamina C është një<br />
faktor vitaminik kundër skorbutit. Pjesa më<br />
e madhe e kafshëve shtëpiake është në<br />
gjendje të biosintetizojë një vitaminë të tillë;<br />
kjo mundësi mungon tek kaviet, majmunët<br />
dhe tek njeriu, nevoja e të cilat është rreth<br />
60 mg vitaminë në ditë.<br />
Biotina kryen funksione të rëndësishme, si<br />
koenzimë shumë karboksilazave,ku luan<br />
rolin e transportuesit të anhidritit karbonik.<br />
Nevoja për këtë vitaminë për njeriun,<br />
supozohet të jetë rreth 15 mg në ditë.<br />
Vitamina A<br />
Vitamina A ose akseroftoli, është mjaft e<br />
përhapur në natyre; gjendet në vajin e<br />
mëlçisë së peshqve, në mëlçinë e<br />
ripërtypësve, tek gjalpi, në të verdhën e<br />
vezës etj. Kemi të bëjmë me një substancë<br />
të tretshme në lyrat, dhe shumë të<br />
ndjeshme ndaj dritës dhe oksigjenit:
<strong>Biokimi</strong><br />
64<br />
Vitamina A ka si provitamina karotenet α,<br />
β,v. Në fakt, duke krahasuar strukturën e<br />
saj me atë të karoteneve të<br />
sipërpërmendura, rezulton qartë, që<br />
akseroftoli i korrespondon gjysmës së<br />
molekulës së 9-karotenit. Në të vërtetë<br />
është konstatuar, që falë një ndarje<br />
enzimatike (karotenaza), B-karoteni mund<br />
të transformohet në masën 507o në<br />
vitaminën A; ky shndërrim reduktohet<br />
përgjysmë për karotenet u dhe v, që kanë<br />
unazën β-ionike vetëm në njërin skaj të<br />
molekulës së tyre. Sot vitamina A përgatitet<br />
nëpërmjet sintezës, duke u nisur nga β -<br />
iononi dhe zëvendëson në përdorimet<br />
terapeutike koncentratet e vajit, të mëlçisë<br />
së peshqve. Ajo vepron pozitivisht mbi<br />
rritjen dhe mbi rezistencën ndaj<br />
infeksioneve dhe ka një rol te madh në<br />
procesin e të parit tek vertebrorët. Njeriu ka<br />
nevojë për më pak se I mg në ditë dhe<br />
përmbush nevojat në pjesën më të madhe<br />
nëpërmjet bimëve të pasura me karotene si<br />
karotat, spinaqi, patatja e ëmbël etj.<br />
Vitamina D<br />
Është vërtetuar që kompleksi vitaminik D,<br />
përbëhet nga produkti i transformimit të dy<br />
steroideve, që luajnë rolin e provitaminave:<br />
Ergosteroli dhe 7-dehidrokolesteroli. Këta<br />
dy prekursorë, shndërrohen në vitaminën D<br />
nëpërmjet rrezatimit diellor, më mirë<br />
akoma me dritën ultraviolet. Në veçanti nga<br />
ergosteroli, përftohet një seri përbërjesh (të<br />
treguar përgjithësisht si vitaminë D 1 ), prej të<br />
cilave vetëm njëra, vitamina D 2 (ose<br />
ergokalciferoli), është aktive si faktor<br />
vitaminik; nga 7 -dehidroksikolesteroli,<br />
përftohet vitamina D 3 (ose kolekalciferoli):
<strong>Biokimi</strong><br />
65<br />
Prej dy vitaminave vetëm D 3 është një<br />
produkt natyral dhe si i tillë gjendet në<br />
mëlçinë e njeriut dhe të kafshëve, ndërsa<br />
vitamina D 2 , meqenëse ergosteroli nuk<br />
është i pranishëm në organizma shtazore<br />
duhet të konsiderohet një produkt artificial,<br />
që shfaq veprimtari vitaminike, ndoshta për<br />
shkak të analogjisë së saj strukturore me<br />
vitaminën D 3 . Kompleksi vitaminik D, kryen<br />
një veprim fiksues ndaj kalciumit që e bën<br />
efikas kundër rakitizmit , një sëmundje kjo<br />
qe provokon anomali në zhvillimin e aparatit<br />
kockor. Nevoja e përditshme për njeriun<br />
është rreth 0,015 mg.<br />
Vitamina K ose α-filokinoni është shumë e<br />
përhapur në natyrë, veçanërisht tek bimët<br />
(soja, tërshëra, jonxha, etj) dhe tek bakteret.<br />
Nga pikëpamja strukturore emërtohet 2-<br />
metil-3-fitol -1, 4-naftokinon; ekzistojnë<br />
edhe rrjedhës të tjerë të Z-<br />
metilnaftokinonit, që zotërojnë veprimtari<br />
vitaminike, prandaj ekzistojnë disa vitamina<br />
K të treguara me numrin progresiv duke<br />
filluar nga K 1 , e më tej. Përveç K 1 forme e<br />
vitaminës K shumë e njohur dhe akoma më<br />
aktive është K 2 ; kjo paraqet një varg anësor<br />
të gjatësisë së ndryshueshme sipas<br />
prejardhjes (n është e ndryshueshme nga 6<br />
deri ne 10):<br />
Vitamina K<br />
Të dyja përbërjet janë vajore, të tretshme në<br />
lyra dhe të qëndrueshme ndaj<br />
temperaturave. Vitaminat K kryejnë një<br />
veprim antihemoragjik, duke favorizuar<br />
koagulimin e gjakut. Nevoja e njeriut për<br />
këtë vitaminë nuk njihet me siguri të plotë ;<br />
për qëllime terapeutike përdoren nga 1 deri<br />
në 10 mg në ditë.<br />
Vitamina E<br />
Vitamina E është një faktor i pranishëm<br />
kryesisht tek embrionet e farërave të<br />
graminaceve, tek leguminozet, jonxha dhe e<br />
verdha e vezës. Ajo u izolua nga embrioni i<br />
grurit dhe u quajt α-tokoferol. Tek bimët<br />
janë të pranishëm edhe tokoferole të<br />
ndryshëm (β dhe v tokoferol), të gjithë të
<strong>Biokimi</strong><br />
66<br />
pajisur me veprimtari vitaminike, por më i<br />
përhapuri dhe më aktivi është α-tokoferoli :<br />
β-tokoferoli nuk zotëron radikalin metilik në<br />
pozicionin 7 dhe v-tokoferoli nuk zotëron<br />
radikalin metilik në pozicionin 5.<br />
Tokoferolet janë vajorë, të ndjeshëm ndaj<br />
dritës, të qëndrueshëm ndaj temperaturës<br />
dhe të pajisur me veti të spikatura<br />
reduktuese.<br />
Kjo karakteristike e fundit u jep atyre fuqi<br />
antioksiduese, prandaj mund të kryejnë një<br />
veprim mbrojtës ndaj acideve lyrore të<br />
pangopur të lipideve të pranishëm në<br />
membranat biologjike, duke ndaluar<br />
oksidimin e tyre nga ana e oksigjenit<br />
molekular. Mungesa e vitaminës E shkakton<br />
sterilitet dhe distrofi muskulore. Nevoja e<br />
njeriut për këtë vitaminë nuk njihet me<br />
saktësi, sidoqoftë përdoren nga 10 deri ne 15<br />
mg në ditë në terapinë e parandalimit të<br />
shqetësimeve të shtatzënisë.<br />
Figura 4 .1. Frutat janë burime të mira të vitaminave<br />
Vitamina (lat: vita = jetë) janë substanca<br />
organike të cilat janë të përhapura te bimët,<br />
shtazët dhe mikroorganizmat ndërsa njeriu<br />
i merr nëpërmjet ushqimit. Vitaminat kanë<br />
rëndësi sepse ruajnë dhe mirëmbajnë<br />
metabolizmin e organizmit.<br />
2.1. Ndarja e vitaminave
<strong>Biokimi</strong><br />
67<br />
Formula strukturale e retinolit –<br />
Vitamina A<br />
Vitaminat ndahen në vitamina të tretshme<br />
dhe të patretshme në ujë.<br />
Emërtimi<br />
Emërtohen sipas shkronjës së parë të emrit<br />
latin ose zbuluesit p.sh Vitamina A (Retinoli,<br />
Akseroftoli). Për shkak se prej një vitamine<br />
janë zbuluar edhe nën vitamina ose brenda<br />
një vitamine janë zbuluar vitamina të tjera<br />
dhe kemi emërtime me numra psh vitamina<br />
B1 , Vitamina B2 etj.<br />
VITAMINA A<br />
Vitamina A (Retinoli, Akseroftoli) është një<br />
vitaminë esenciale, që tretet në yndyrë. Kjo<br />
vitaminë ka një strukturë terpeni dhe ju<br />
takon terpeneve por është edhe alkool.<br />
Formula e plotë e retinolit është C 20 H 30 O.<br />
Është një substancë e fortë me ngjyrë të<br />
verdhë. Retinoli është një alkool primar<br />
njëvalent, pasi që një grup hidroksidi është i<br />
lidhur në një atom karboni, i cili në anën<br />
tjetër është i lidhur po ashtu vetëm me një<br />
atom karboni.<br />
Pak histori<br />
Retinoli u zbulua në vitin 1909. P. Karrer<br />
arriti më 1931 të bëjë prodhimin e pastër të<br />
tij nga vaji i mëlçisë së peshkut.<br />
Vetitë<br />
Vitamina A ka pikën e shkrirjes në mes të<br />
62° dhe 64°C kurse pikën e vlimit në mes të<br />
137° dhe 138°C. Masa molare është 286,46<br />
g/m.<br />
Burimet e Vitaminës A<br />
Në bimë gjendet në formë të betakarotinës,<br />
e cila më tutje në organizëm<br />
shndërrohet në vitaminë A. Për këtë arsye<br />
beta-karotina quhet edhe provitaminë A.<br />
Pasi që beta-karotina vetëm kur është<br />
nevoja shndërrohet në vitaminë A dhe për<br />
dallim prej kësaj nuk është helmuese edhe<br />
në doza të mëdha, duhet ti jepet përparësia<br />
në rast të përdorimit të substancave<br />
plotësuese ushqyese. Retinoli gjendet në<br />
prodhimet e qumështit, në të verdhën e<br />
vezës dhe në vajin e mëlçisë së peshkut.<br />
Nevoja për vitamina A<br />
Vitamina A është e nevojshme për disa<br />
procese në trupin e njeriut Kështu ajo është<br />
e nevojshme për zhvillimin dhe ndërtimin e<br />
sipërfaqes dhe brendësisë së lëkurës, për<br />
funksionimin e imunitetit, për shikim në<br />
errësirë etj.<br />
Sasia ditore e përafërt e nevojshme për<br />
trupin e një njeriu për meshkuj është 1mg<br />
retinol (diku 3350 IE vitaminë A), për femra<br />
është më e vogël 0,8mg retinol (diku 2650 IE<br />
vitaminë A). Gjatë shtatzënisë është mirë të<br />
rritet sasia në 1,1 retinol (diku 3650 IE<br />
vitaminë A), gjatë dhënies gji 1,5 retinol<br />
(diku 5025 IE vitaminë A).<br />
Shenjat e mangësisë së vitaminës A janë<br />
mungesa e apetitit, lëkura e tharë, pamja e<br />
dobësua në errësirë dhe tek fëmijët paraqet<br />
ç´rregullime në zhvillim.<br />
Shenjat e tepricave së vitaminës A janë kokë<br />
dhimbjet, plogështia, mungesa e apetitit,<br />
rikthimi i ushqimit, rënia e flokëve, lëkura e<br />
thatë si dhe ç´rregullime pamore (paraqitja<br />
e pamjeve të dyfishta).<br />
Femrat shtatzëne nuk duhet që ta teprojnë<br />
me sasinë e vitaminës A. Atyre ju<br />
rekomandohet të marrin 3 mg retinol (10<br />
000 IE vitaminë A) brenda ditës ashtu që të<br />
sigurohen për zhvillimin truporë normal të<br />
fëmijës<br />
VITAMINAT (shtojcë)<br />
Vitamina B1<br />
Tiaminë mononitrat<br />
Vitamina B1 ose ndryshe me emrin kimik<br />
Tiamina, është një vitaminë e pangjyrë (apo<br />
e bardhë) me formulë kimike C 12 H 17 N 4 OS.<br />
Tretet në ujë dhe nuk mund të tretet në<br />
alkool. Tiaminet në qoftë se nxehen e<br />
humbin funksionin.
<strong>Biokimi</strong><br />
68<br />
Kjo vitaminë është e pazëvendësueshme<br />
për funksionin e sistemit nervor. Në qoftë<br />
se për 14 ditë nuk merret vitamina B1 në<br />
organizëm, atëherë harxhohen për 50%<br />
rezervat e tij trupore.<br />
Roli biologjik<br />
Tiamin-pirofosfati ose vitamina B1 është një<br />
ko-enzimë e dehidrogjenazës së piruvatit,<br />
dehidrogjenazës së α-ketoglutaratit dhe e<br />
transketolazës. Kjo d.m.th se kjo vitaminë<br />
ka një rol të rëndësishëm në metabolizmin<br />
e karbohidrateve dhe yndyrave dhe më këtë<br />
në mirëmbajtjen e indit nervor, muskulit të<br />
zemrës dhe në transmetimin e përçimit të<br />
nervave.<br />
Si difosfat i tiaminës (koenzimë i<br />
dekarboksilazave dhe i transketolazës)<br />
punon në eliminimin e karbohidrateve në<br />
tru dhe në muskuj. Po ashtu nga kjo<br />
vitaminë varen edhe kondicioni trupor dhe<br />
kujtesa. Forcon qarkullimin e gjakut dhe<br />
është e nevojshme për prodhimin e acidit të<br />
lukthit. Ka rëndësi në shndërrimin e<br />
karbohidrateve në yndyra dhe d.m.th në<br />
fitim e energjisë nga karbohidratet (pasi që<br />
është ko-enzimë e dehidrogjenazës së<br />
piruvatit, një kompleks enzimash, i cili e<br />
shndërron piruvatin në acetil-CoA).<br />
Burimet e Vitaminës B 1<br />
Radhitur sipas sasisë më të madhe të<br />
vitaminës B1 në prodhime ushqimore:<br />
· Në 100 g fidanë gruri - 2 mg<br />
· Në 100 g fasule të sojës - 1 mg<br />
· Në 100 g mish derri - 0,90 mg<br />
· Në 100 g bizele - 0,76 mg<br />
· Në 100 g mish viçi - 0,60 mg<br />
· Në 100 g fasule të bardha - 0,50 mg<br />
· Në 100 g mish pule - 0,10 mg<br />
· Në 100 g patate – 0,10mg<br />
Po ashtu në sasi të ndryshme në:<br />
· Majën e birrës<br />
· Produkte drithërash<br />
1.3. Nevoja trupore<br />
Nevoja e vitaminës B1 për trupin e njeriut<br />
paraqitet si nevojë për shpërbërjen e hidrokarbonateve<br />
dhe alkoolit dhe sasia<br />
mesatare ditore për meshkuj është 1,3mg,<br />
për femra 1mg dhe për shtatzëne 1,2mg. Në<br />
rast të punës së rëndë fizike, zjarrmisë<br />
paraqitet nevoja e rritjes së dozës.<br />
Shenja të zakonshme të mangësisë së<br />
vitaminës B1 janë kokë dhimbjet, mungesa e<br />
apetitit, dhimbjet e barkut, pengesa gjatë<br />
jashtë qitjes (kaps) dhe çrregullime në<br />
kujtesë dhe koncentrik.<br />
Teprica të vitaminës B1 në trupin e njeriut<br />
mund të shkaktohen vetëm nëpërmjet<br />
marrjes së barnave. Shenjë e tepricës së<br />
vitaminës B1 është reagimi i ndjeshëm<br />
nervave.<br />
Hipovitaminoza – Pasojat e mungesës së<br />
Vitaminës B 1<br />
Mungesa e përgjithshme e tiaminës në<br />
organizëm mund të dërgoj në probleme të<br />
panumërta duke përfshirë këtu degjenerimin<br />
e neuroneve dhe në raste të rënda<br />
mund të qoj deri te vdekja.<br />
Mungesa e tiaminës mund të shkaktohet<br />
për shkak të ushqimit të mëngët, dietave<br />
me produkte të pasura me tiaminazë<br />
(enzimë që bënë shpërbërjen e kësaj<br />
vitamine) siç janë peshku i pazier i ujit të<br />
pastër, gaforret e freskëta të paziera, etj. Po<br />
ashtu dhe konsumimi i prodhimeve me<br />
përbërje të lartë të faktorëve kundërtiaminik<br />
(çaji, kafeja, arrat “Areca catechu”)<br />
mund të shkaktoj mangësi vitaminoze.
<strong>Biokimi</strong><br />
69<br />
Ndarja e vitaminave<br />
Formula strukturale e retinolit –<br />
Vitamina A<br />
Emërtimi<br />
Emërtohen sipas shkronjës së parë të emrit<br />
latin ose zbuluesit p.sh.: Vitamina A<br />
(Retinoli, Akseroftoli.) Për arsye se prej një<br />
vitamine janë zbuluar edhe nën vitamina<br />
ose brenda një vitamine janë zbuluar<br />
vitamina të tjera ka edhe emërtime me<br />
numra p.sh.: vitamina B1, Vitamina B2, etj.<br />
Kërkimet mbi zbulimin e vitaminave<br />
Tabela 4.2. Zbulimi i vitaminave<br />
Viti i zbulimit Vitamina Burimi<br />
1909 Vitamina A (Retinol) Cod liver oil<br />
1912 Vitamina B 1 (Thiamine) Orizi<br />
1912 Vitamina C (Ascorbic acid) Limoni<br />
1918 Vitamina D (Calciferol) Cod liver oil<br />
1920 Vitamin B 2 (Riboflavin) Vezë
<strong>Biokimi</strong><br />
70<br />
1922 Vitamina E (Tocopherol) Vheat germ oil, Kozmetika, Mëlçi<br />
1926 Vitamin B 12 (Cyanocobalamin) Mëlçia<br />
1929 Vitamina K (Phylloquinone) Alfalfa<br />
1931 Vitamin B 5 (Pantothenic acid) Mëlçia<br />
1931 Vitamin B 7 (Biotin) Mëlçia<br />
1934 Vitamin B 6 (Pyridoxine) Orizi<br />
1936 Vitamin B 3 (Niacin) Mëlçia<br />
1941 Vitamin B 9 (Acidi folik) Mëlçia<br />
1. 4. Acidi folik dhe rëndësia e tij<br />
Acidi folik i njohur si vitaminë B9 në ShBA<br />
dhe Gjermani, në botë si vitaminë B11 ose si<br />
Pteroylglutamat është zbuluar në vitin 1941.<br />
Vitamina B11 është e tretshme në ujë dhe e<br />
ndjeshme ndaj dritës dhe nxehtësisë, i<br />
takon grupit te Kompleksit-B të vitaminave.<br />
Sipas studimeve mjekësore që janë bërë në<br />
ShBA gjatë vitit 2004, acidi folik ndikon<br />
pozitivisht në parandalimin e tensionit të<br />
lartë. Rëndësia e tij është e shumëfishtë.<br />
Shkaku qëndron tek aftësitë e mëdha të<br />
këtij acidi të parandalojë hipertensionin<br />
arterial i cili manifestohet me çrregullime<br />
të mëdha në sistemin kardiovaskular. Është<br />
konstatuar se sasia e mjaftueshme ditore<br />
është rreth 400 µg (mikrogram). Përdorimi<br />
racional i këtij acidi ndihmon në stabilizimin<br />
e tensionit të gjakut, tek femrat ndihmon<br />
gjatë lindjeve që kanë çrregullime në<br />
zhvillimin e fetusit.<br />
Ku gjendet acidi folik?<br />
Acidi folik gjendet me sasi të mjaftueshme<br />
në mëlçi, perime të gjelbërta, pemë, spinaq,<br />
brokoli, patate, domate, mish, peshk, në<br />
bukën e zezë, etj.<br />
Si mund te parandalohet hipertensioni<br />
arterial ?<br />
Mungesa e acidit folik, vitaminës B12 ose<br />
vitaminës B6 mundet ta rrisë nivelin e<br />
homocisteines, një aminoacid i cili është<br />
prezent në gjak. Rritja e nivelit të<br />
homocisteines ndikon negativ në arteriet
<strong>Biokimi</strong><br />
71<br />
koronare sepse në një periudhë të gjatë<br />
kohore vështirëson qarkullimin e gjakut dhe<br />
në disa raste mund të kalojë edhe në infarkt<br />
në zemër. Mjekimi përmes acidit folik është<br />
adekuat dhe jo shumë i shtrenjtë por zgjat<br />
shumë. Prandaj krahas acidit folik përdoren<br />
edhe terapi tjera.<br />
Vetitë biokimike të acidit folik<br />
Është acid karboksilik i cili fitohet prej<br />
tretësirës ujore të vitaminës B dhe ka<br />
gjashtë stereoizomere natyrale. Merr pjesë<br />
gjatë formimit të acideve nukleike ADN dhe<br />
ARN si edhe gjatë ndërtimit të mureve të<br />
qelizave.<br />
Acidi folik<br />
4. HORMONET<br />
Termi "hormon" është me origjinë greke<br />
dhe do të thotë "më stimulu ose eksitu'. Një<br />
term i tillë rezulton i përshtatshëm, sepse<br />
efektivisht, substancat me veprim<br />
hormonal, të transportuara nga<br />
gjaku,shkojnë të stimulojnë aktivitete<br />
specifike biokimike ose fiziologjike, duke<br />
vepruar në inde të caktuara të vendosur në<br />
zona të organizmit, të ndryshme nga ato ku<br />
hormonet janë prodhuar. Hormonet nuk<br />
kontrollojnë vetëm aspekte të ndryshme të<br />
metabolizmit, por edhe shumë funksione<br />
specifike, si rritja e qelizave dhe e indeve,<br />
frekuenca e rrahjeve të zemrës, presioni i<br />
gjakut, sistemi i riprodhimit, etj.<br />
Hormonet prodhohen nga i ashtuquajturi<br />
"sistem endokrin", d.m.th. nga gjëndra që<br />
vihen në aktivitet si pasoje e stimujve që<br />
vijnë nga sistemi nervor qendror. Këto<br />
stimuj transmetohen tek hipotalami dhe që<br />
këndej arrijnë edhe në gjëndrat e tjera, në<br />
të cilat prodhohen hormonet: hipofiza,<br />
mbiveshkat, tiroidet, testikulit, ovarit,<br />
pankreasi, etj.<br />
Hormonet janë të pranishëm në gjak në<br />
përqendrime shumë të ulëta (10 -6 M - 10 -12 M)<br />
në çastin e stimulit, përqendrimi i tyre rritet<br />
me shpejtësi dhe kur nuk janë më të<br />
domosdoshme, çaktivizohen me shpejtësi<br />
nëpërmjet veprimit enzimatik. Jo gjithmonë,<br />
përgjigjet fiziologjike ose biokimike të<br />
veprimit hormonal janë të menjëhershme,<br />
shpeshherë ato manifestohen pas orësh ose<br />
ditësh, si edhe ndodh për shembull për<br />
hormonet e tiroideve dhe për estrogjenet.<br />
4.1. Klasifikimi i hormoneve<br />
Në këtë kapitull, sillen informacione te<br />
karakterit të përgjithshëm, lidhur me<br />
strukturën dhe funksionet e hormoneve më<br />
të rëndësishme e më të njohur, duke i ndarë<br />
në bazë të organeve ku ato prodhohen.<br />
Hormonet surrenalike (mbiveshkore)<br />
Kapsulat surrenale prodhojnë tipe të<br />
ndryshme hormonesh. Pjesa më e<br />
brendshme e gjëndrave të tilla, prodhon<br />
adrenalinën dhe noradrenalinën, kemi të<br />
bëjmë me amina të tretshme që rrjedhin<br />
nga tirozina, nëpërmjet 3,4-dihidroksifenilalaninës<br />
dhe 3,4- dehidroksifeniletilaminës:
<strong>Biokimi</strong><br />
72<br />
Përqendrimi i adrenalinës në gjak,<br />
normalisht është rreth 10 - 4 M. Impulset<br />
nervore që i mbërrijnë pjesës së brendshme<br />
të tiroides, përcaktojnë një rritje të<br />
prodhimit dhe adrenalina mund të arrijë një<br />
përqendrim prej rreth 1000 herë më të lartë<br />
se përqendrimi normal në pak sekonda ose<br />
minuta. Objektivat janë zemra, sistemi<br />
vaskular, mëlçia dhe muskujt skeletike.<br />
Shkaktohet një rritje e rrahjeve të zemrës<br />
dhe e presionit të gjakut, stimulohet<br />
degradimi i glikogjenit hepatik në<br />
glukozhematik, i cili ushqen punën<br />
muskulore në kushte anaerobike. Individi<br />
nxitet në këtë mënyrë për t'u përgatitur të<br />
përballojë situata të emergjencës si<br />
mbrojtja ose luftimi. Zona kortikale e<br />
gjëndrave surrenale (mbiveshkore),<br />
prodhon nga ana tjetër, disa hormone me<br />
strukturë steroide nën stimulin që vjen nga<br />
hipotalami, gjë që ndodh në përgjigje të<br />
rrethanave të stresit. Njihen më shumë se<br />
30 kortikoide të gjithë të tretshëm në<br />
lyra,midis të cilëve, më i rëndësishmi mund<br />
të konsiderohet kortizoli:<br />
Ai stimulon glikoneogjenezën nga aminoacidet, akumulimin e glikogjenit në mëlçi dhe të<br />
glukozit në gjak, përdorimin e acideve lyrore dhe ketogjenezën. Ishte i njohur mbi të gjitha, për<br />
veprimin e tij të fuqishëm, anti-inflamator. Kortikoide të tjerë të rëndësishëm janë edhe<br />
kortikosteroni dhe aldosteroni.
<strong>Biokimi</strong><br />
73<br />
Aldosteroni dhe një masë më të vogël kortikosteroni që përcaktojnë mbajtjen e Na* dhe<br />
humbjen e K* nga ana e veshkave ,nëpërmjet këtij veprimi, ata mbajnë bilancin e ujit dhe të<br />
joneve në organizëm.<br />
Hormonet seksuale<br />
Njëlloj si hormonet e zonës kortikale të gjëndrave mbiveshkore, androgjenët (hormonet<br />
seksuale mashkullore) dhe estrogjenet (hormonet seksuale femërore), janë steroide.<br />
Androgjenët nuk prodhohen vetëm nga testikola, por në masë më të vogël, edhe nga ovaret dhe<br />
zona kortikale e gjëndrave mbiveshkore. Në mënyrë të ngjashme, edhe estrogjenet prodhohen<br />
nga testikola dhe zona kortikale, përveç se nga varet. Prandaj, përkatësia mashkullore dhe<br />
femërore do të mund të përcaktoheshin nga një bilanc midis androgjenëve dhe estrogjeneve të<br />
prodhuar. Të gjitha hormonet steroidale, përfshirë këtu edhe kortikoidet, rrjedhin nga<br />
kolesteroli. Androgjeni kryesor është beta-estradioli:<br />
Një hormon tjetër seksual i rëndësishëm është progesteroni, ai stimulon impiantimin e ovulit<br />
dhe është një prekursor i përbashkët i te grithe hormoneve steroidale, si te atyre seksuale<br />
ashtu edhe te atyre te zonës kortikale te gjëndrave mbiveshkore.
<strong>Biokimi</strong><br />
74<br />
Androgjenët dhe estrogjenet kanë efekte te indet e tjera që nuk kanë lidhje me riprodhimin.<br />
Është e njohur për shembull, që androgjenët dhe disa rrjedhës të tyre, (steroide anabolike),<br />
stimulojnë rritjen muskulaturës skeletike.<br />
Hormonet pankreatike<br />
Pankreasi prodhon hormone të ndryshme<br />
me strukturë polipeptidike, midis të cilave<br />
insulina është e një rëndësie të<br />
konsiderueshme. Kemi të bëjmë me një<br />
proteinë të vogël (PM = 5.700), e përbërë<br />
nga dy vargje polipeptidike (A dhe B), të<br />
lidhur midis tyre nëpërmjet dy lidhjeve<br />
dysqufurore (shih insulinën e kaut, Figura 4.<br />
I). Prekursori i parë i insulinës është<br />
proinsulina, një polipeptid i formuar nga një<br />
numër aminoacidesh të ndryshueshëm nga<br />
78 ne 86, sipas llojit të kafshës. Nga kjo<br />
formohet insulina, falë veprimit të<br />
peptidazave specifike që shkëpusin disa<br />
zona polipeptidike.<br />
Figura 4. l tregon formimin e insulinës se<br />
kaut nga proipsulina e tij,nëpërmjet largimit<br />
të disa mbetjeve aminoacidike dhe të vargut<br />
C.<br />
Insulina është një hormon hipoglicemizues,<br />
d.m.th. u kundërvihet përqendrimeve<br />
të tepërta të glukozit në gjak, gjë e<br />
cila ndodh në subjekt e diabetike.<br />
Kur verifikohet një rritje e përqendrimit të<br />
glukozit hematik, pankreasi prodhon<br />
insulinën me shpejtësi të madhe. Rritja e<br />
insulinës nxit kalimin e glukozit nga gjaku<br />
në mëlçi dhe në muskujt, ku transformohet<br />
në glikogjen.<br />
Në këtë mënyrë kemi një ulje të<br />
përqendrimit të sheqerit në gjak, që nga ana<br />
e tij përcakton ngadalësimin e prodhimit të<br />
insulinës deri në shpejtësinë normale. Nga<br />
pankreasi prodhohet edhe një hormon tjetër<br />
me strukturë polipeptidike, glukagoni, që<br />
është i formuar nga 29 mbetje aminoacidike<br />
(PM = 3.500).<br />
Në ndryshim nga insulina, glukagoni,<br />
përcakton një rritje të përqendrimit të<br />
glukozit në gjak. Ky efekt hiperglicemizues<br />
u detyrohet dy mekanizmave të ndryshëm të<br />
veprimit; i pari konsiston, njëlloj si për<br />
adrenalinën, në shkatërrimin e glikogjenit<br />
hepatik me prodhim të glukozit hematik; i<br />
dyti, nga ana e tij, në ndryshim nga<br />
adrenalina, inhibon shkatërrimin e glukozit<br />
deri në acid laktik , duke ndërhyrë në<br />
procesin e glikolizës në nivelin e piruvat<br />
kinazës.<br />
Hormonet (shtojce)<br />
Hormonet janë substanca kimike, të cilat i<br />
sekretojnë gjëndrat me sekretim të<br />
brendshëm dhe inde endokrine. Në fakt,<br />
hormon quhet një substancë specifike e<br />
sekretuar nga një qelizë e specializuar që<br />
vepron mbi receptor po ashtu të
<strong>Biokimi</strong><br />
75<br />
specializuar. Termi hormon që është me<br />
prejardhje greke do të thotë stimulim,<br />
ngacmim, sinjalizim. Këtë term e përdori<br />
për herë të parë Starlingu, në vitin 1905, kur<br />
vërejti se sekretimin e lëngut pankreatik e<br />
stimulon një substancë kimike, e cila quhet<br />
sekretin. Këtë substancë e sekretojnë<br />
qelizat e zorrës së hollë.<br />
Figura 4.2. Paraqitja e strukturës së<br />
adrenalinës<br />
Hormonet dhe sistemi humoral<br />
Hormonet janë substanca të cilat kanë<br />
aftësi të nxitjes ose të frenimit të zhvillimit<br />
të funksioneve të ndryshme në organizëm.<br />
Ato përmes gjakut arrijnë në të gjitha<br />
qelizat, por veprojnë vetëm në qeliza të<br />
caktuara, të cilat quhen qeliza efektore ose<br />
qeliza shënjestër.<br />
Në anën tjetër neuhormonet që prodhohen<br />
nga qelizat nervore nuk barten me anë të<br />
gjakut. Duhet të theksohet se disa hormone<br />
sekretohen në gjak pandërprerë, kurse disa<br />
sekretohen në gjak kohë pas kohe. Kështu<br />
p.sh. insulina është komponentë e<br />
domosdoshme e gjakut në të cilin<br />
“qarkullon” vazhdimisht dhe është e<br />
domosdoshme për metabozimin e sheqernave.<br />
Disa hormone sekretohen në gjak<br />
kohë pas kohe, atëherë kur e kërkon nevoja.<br />
Kështu p.sh. në grupin e hormoneve me<br />
sekrecion jo të përhershëm në gjak bën<br />
pjesë sekretina. Hormonet quhen edhe<br />
inkrete (lat. Inkrete- brenda, crescererritje).<br />
Funksionimin e organeve të caktuara si një<br />
tërësi e bëjnë të mundshme dy sisteme:<br />
· sistemi nervor<br />
· sistemi humoral.<br />
Nga kjo shihet se rregullimi i funksioneve<br />
sigurohet përmes dy rrugëve kryesore:<br />
përmes ndikimit nervor dhe substancave të<br />
shumta kimike, të cilat gjenden në<br />
organizëm dhe që krijohen në një organ ose<br />
grupe organesh dhe pas bartjes së tyre<br />
përmes gjakut ose limfës ndikojnë në<br />
funksionet e organeve të tjera. Mënyra e<br />
parë e rregullimit quhet rregullim nervor<br />
ose korrelacion nervor dhe sigurohet<br />
përmes sistemit nervor qendror dhe<br />
autonom. Mënyra e dytë e rregullimit quhet<br />
rregullim homoral ose korrelacion<br />
humoral. Substancat kimike që marrin<br />
pjesë në rregullimin humoral janë:<br />
· hormonet indore,<br />
· hormonet e vërteta<br />
· kripërat minerale<br />
· vitaminat<br />
Rregullimi humoral (hûmor lat. – lëng<br />
trupor) realizohet përmes lëngjeve,<br />
posaçërisht gjakut. Rregullimi humoral<br />
quhet edhe rregullim kimik, sepse materiet<br />
kimike janë ato (p.sh. hormonet) që duke u<br />
shpërndarë përmes gjakut japin efekte<br />
përkatëse mbi inde apo organe të caktuara.<br />
Ekziston lidhshmëri e ngushtë midis<br />
rregullimit nervor dhe atij humoral. Ky i dyti<br />
i nënshtrohet të parit (rregullimit nervor).<br />
Për këtë arsye shpesh bëhet fjalë për<br />
rregullimin neuro-humoral.<br />
Endokrinologjia është shkencë që merret<br />
me studimin e gjëndrave endokrine dhe të
<strong>Biokimi</strong><br />
76<br />
sekreteve të tyre. Roli biologjik i sistemit<br />
endokrin krahas sistemit nervor është mjaft<br />
i madh në bashkërendimin e funksioneve<br />
komplekse të organizmit. Në fund mund të<br />
thuhet se hormonet janë substanca tipike<br />
stimuluese pa të cilat nuk mund të<br />
zhvillohet jeta normale e organizmave të<br />
gjallë<br />
Roli i përgjithshëm i hormoneve<br />
Hormonet në përgjithësi ndikojnë në<br />
metabolizmin e ujit, të kripërave minerale,<br />
të proteinave, të sheqernave, të lipideve, në<br />
për metabolitetin e membranave qelizore,<br />
në ngacmimin e nervave periferike dhe të<br />
muskujve, përkatësisht në sistemin nervor,<br />
në funksionet psikike, në rritje dhe në<br />
shumëzim. Hormonet para se të fillojnë ta<br />
shprehin veprimin e tyre lidhen për<br />
receptorët përkatës në qeliza. Receptorët<br />
janë grupe karakteristike kimike. Kështu<br />
p.sh. për disa hormone indore dhe hormone<br />
të tjera grupet reptore janë qendra<br />
katalitike të enzimeve. Si shembull klasik<br />
është lidhja e acetilkolinës për<br />
acetitilkolinë-esterazën.<br />
Për shumë hormone receptorët gjenden në<br />
sipërfaqe të membranës qelizore siç është<br />
rasti me hormonin indor acetilkolinën,<br />
adrenalinës etj. Receptorët mund të<br />
gjenden edhe në brendi të qelizës.<br />
Hormonet janë ndërmjetëse biokimikë<br />
midis organeve të rregullimit dhe organeve<br />
në të cilat veprojnë organet “shënjestër”.<br />
Ndërtimi kimik<br />
Hormonet janë komponime organike me<br />
strukturë të ndryshme kimike. Ato kanë<br />
aftësi që në përqendrime të vogla ta<br />
rregullojnë metabolizmin e proteinave,<br />
sheqernave, lipideve, vitaminave, materieve<br />
minerale. Në këtë aspekt janë të ngjashme<br />
me vitaminat, sepse sillen si biokatalizatorë<br />
tipikë.<br />
Mund të thuhet se dallimi midis hormoneve<br />
dhe vitaminave qëndron në atë se hormonet<br />
i sintetizon vetë organizmi në organet e veta<br />
specifike, të cilat pastaj i sekreton në gjak<br />
dhe në limfë, ose në lëngun cerebrospinal,<br />
ndërsa vitaminat janë kryesisht produkte<br />
bimore, të cilat organizmi shtazor dhe i<br />
njeriut i merr përmes ushqimit që do të<br />
thotë se vetë organizmi nuk mund t’i<br />
sintetizojë.<br />
Hormonet i katalizojnë ose rregullojnë<br />
proceset e ndryshme metabolike. Në këtë<br />
aspekt janë të ngjashme edhe me enzimet,<br />
sepse edhe hormonet veprojnë në<br />
organizëm si katalizatorë, që do të thotë,<br />
ngjashëm me enzime. Edhe hormonet<br />
nevojiten në sasi shumë të vogla dhe nuk<br />
shpenzohen gjatë procesit katalitik.<br />
Dallohen nga enzimet në këtë aspekt:<br />
· hormonet krijohen në atë organ në të<br />
cilin nuk e shprehin veprimin e vet,<br />
· para se të veprojnë tajohen në gjak.<br />
· sipas strukturës kimike nuk janë çdo<br />
herë siç janë enzimet.<br />
Sipas strukturës kimike hormonet ndahen<br />
në tri grupe:<br />
· hormone derivate të aminoacideve si<br />
p.sh. hormonet e tiroides, hormonet e<br />
palcës së gjëndrës mbiveshkore,<br />
melatonina e epifizës;<br />
· hormone me strukturë peptidike dhe<br />
proteinike si p.sh. hormonet e hipofizës,<br />
hormonet e gjëndrave paratiroide dhe të<br />
pankreasit etj.;<br />
· hormonet me strukturë steroide siç janë<br />
hormonet e kores së gjëndrës<br />
mbiveshkore, hormonet e gjëndrave<br />
seksuale mashkullore
<strong>Biokimi</strong><br />
77<br />
2. Hormonet e tiroideve<br />
Gjëndra e tiroideve prodhon dy hormone, tiroksinën dhe trijodtironinën, në përgjigje të stimujve<br />
që vijnë nga hipotalami.<br />
Tiroksina dhe trijodtironina kanë si prekuros tirozinën e pranishme në një glukoproteinë të<br />
quajtur tireoglobulina (PM = 650.000). Mbetjet e tirozinës janë jodinuar në mënyrë enzimatike.<br />
Jodi i nevojshëm duhet të merret me ushqimin e përditshëm dhe mbërrin tek gjëndra tiroide<br />
nëpërmjet gjakut, ku është<br />
gjithmonë i pranishëm në trajtën e gjurmëve. Hormonet e prodhuar nga gjëndra tiroide janë<br />
shumë aktive në stimulimin e metabolizmit të mëlçisë dhe të muskujve. Qelizat e shënuara<br />
nxiten të biosintetizojnë sasi të mëdha të disa enzimave, të cilat nxisin një aktivizim të fortë të<br />
metabolizmit bazal.
<strong>Biokimi</strong><br />
78<br />
PYETJE DHE USHTRIME<br />
1. Cili është funksioni i insulinës?<br />
A) kundërshtues i glukagonit<br />
B) zvogëlon akumulimin e glikogjenit ne mëlçi dhe ne muskuj<br />
C) zvogëlon hiperglicemine<br />
D) te gjitha te mësipërmet<br />
2. Cili nga hormonet e mëposhtme sekretohet ne mëlçi?<br />
A) rennin<br />
B) somatomedin<br />
C) eritropoietin<br />
D) estrogjeni<br />
3. Cili është qëllimi themelor i hormoneve?<br />
A) Te ruajnë rritjen<br />
B) Te mbajnë funksionimin e trurit<br />
C) Te nxisin, stimulojnë metabolizmin<br />
D)Asnjë nga te mësipërmet<br />
4 . Adrenalina është…<br />
A) prodhuar nga corteksi adrenal<br />
B) gjithashtu e quajtur epinephrine<br />
C) e çliruar kur sistemi nervor parasimpatik është i stimuluar<br />
D) asnjë nga te mësipërmet<br />
6. Rritja e sasisë se yndyrave te pangopura ne diete rrit nevojën për<br />
cilën vitamine?<br />
7. Cili është funksioni kryesor i vitaminës B brenda trupit?<br />
8. Cili është funksioni kryesor i vitaminës E brenda trupit?<br />
9. Edhe pse mungesa e vitaminave duhet te jete e rralle nëse parimet<br />
kryesore te planifikimit te një diete ushqimore ndiqen, çfarë duhet<br />
marre parasysh kur përcaktohet shuma e vitaminave qe duhen marre.<br />
Përdorni një fjali për te shpjeguar secilën.
<strong>Biokimi</strong><br />
79<br />
Ushtrime- Vitaminat<br />
1. Cili nga pohimet e mëposhtme nuk është një karakteristike e përgjithshme për vitaminat qe<br />
treten ne yndyrat?<br />
A) tepricat eliminohen nga veshkat ( ja se si vitaminat e tretshme humbasin ne ujë)<br />
B) përthithja behet përmes qarkullimit limfatik<br />
C) shume prej tyre kërkojnë mbajtës proteinash për transport<br />
D) ato mund te magazinohen ne shuma relativisht te mëdha ne inde te caktuara trupore<br />
2. Cili nga funksionet e mëposhtëm ka një kërkesë për vitaminën B 1 ?<br />
A) koagulimi i gjakut<br />
B) formimi i qelizave te kuqe te gjakut<br />
C)energji e çliruar nga nënshtrimi energjetik I ushqyesve<br />
D) formimin e qelize mykopolisaharide epiteliale<br />
3. Një person qe ka një çrregullim te përthithjes është ne rrezik te rritjes se mungesës se<br />
A) folate<br />
B) niacines<br />
C) tiamines<br />
D) acidit askorbik<br />
4. Cili nga pohimet e mëposhtëm është përfaqësues I dispoueshmerise se folatit ne ushqime?<br />
A) burimet e mira janë produktet dhe mishrat<br />
B) burime te varfra janë lëngu I futave dhe I perimeve<br />
C) vetëm 10 % e shumës se përbërjes se ushqimeve është e disponueshme<br />
D) një pjese e madhe e vitaminave është e paqëndrueshme ne gatimet te zakonshëm dhe<br />
kushteve te magazinimit<br />
5. Proteina qe kërkon acid absorbik për formimin e saj është:<br />
A) keratina<br />
B) pepsina<br />
C) kolagjeni<br />
D) rodopsina<br />
6. Cila nga te mëposhtmet është një shenje e hershme e mungesës se vitaminës C?
<strong>Biokimi</strong><br />
80<br />
A) mishrat e dhëmbëve te gjakosur<br />
B) anemi shkatërruese<br />
C) shfaqje e te ftohtit<br />
D) histeri dhe depresion<br />
7. Cili është transportuesi me i madh<br />
A) albumina<br />
B) kolesteroli<br />
C) kilomikrons<br />
D) proteina qe lidhen me lipide te tretshme<br />
8. Te gjitha te mëposhtmet janë emërtime te tjera për vitaminën D përveç:<br />
A) kalciferolit<br />
B) kalcitonines<br />
C) kolekalciferonit<br />
D) dihidroksi vitaminës D<br />
PJESA B. Plotësoni vendet bosh me përgjigjen me te mire<br />
1. Rritja e sasisë se yndyrave te pangopura ne diete rrit nevojën për cilën vitamine?<br />
Vitamina E<br />
2. Cili është funksioni kryesor I vitaminës B brenda trupit? sillet si je koenzime e përfshirë ne<br />
marrjen e energjisë nga energjia e ushqyesve.<br />
3. Si quhet komponimi i vitaminës A qe është aktiv ne përgjigjen vizuale, retinale?<br />
4. Përafërsisht sa është përqindja e akumulimit te vitaminës A ne mëlçi? 90% .<br />
5. Cili është funksioni kryesor i vitaminës E brenda trupit? sillet si një antioksidant<br />
Pjesa C.<br />
1. Edhe pse mungesa e vitaminave duhet te jete e rralle nëse parimet kryesore te planifikimit te<br />
një diete ushqimore ndiqen, çfarë duhet marre parasysh kur përcaktohet shuma e vitaminave<br />
qe duhen marre. Përdorni një fjali për te shpjeguar secilën.<br />
Te përmendet mjaftueshmeria biologjike, tretshmëria, qëndrueshmëria dhe helmueshmeria
<strong>Biokimi</strong><br />
81<br />
Ushtrime - hormonet<br />
1. Cili nga dy hormonet çlirohet nga lobi I prapme I hipofizës?<br />
A) ADH dhe GH<br />
B) ACTH dhe TSH<br />
C) ADH dhe oksitocina<br />
D) TRH dhe CRH<br />
2. Hormonet çlirohen nga qeliza nervore te_______ rregullojnë hormone te sekretuara nga<br />
____________.<br />
A) hipotalamus, hipofiza e përparme<br />
B) hipotalamus, hipofiza e pasme<br />
C) hipofiza e përparme, hipotalamus<br />
D) truri i vogël, hipofiza e pasme<br />
3. Cili nga hormonet e mëposhtme sekretohet ne mëlçi?<br />
A) renin<br />
B) somatomedin<br />
C) eritropoietin<br />
D) estrogjen<br />
4. Si quhet kërcelli (bishti) qe lidh hipotalamusin me hipofizën?<br />
A) Lëvorja celebrale<br />
B) anterior<br />
C) corpus callosum<br />
D) infundibulum<br />
5. Cili nga pohimet e mëposhtme është i rreme?
<strong>Biokimi</strong><br />
82<br />
A) Sistemi endokrin është I përbëre nga gjëndra pa gypa.<br />
B) permbajtja e sistemit endokrin çlirohet ne qarkullimin e gjakut<br />
C) gjëndrat me sekretim te brendshëm janë pjese e sistemit endokrin<br />
D) gjëndrat me sekretim te jashtëm nuk janë pjese e sistemit endokrin<br />
6. Cili është një emërtim tjetër për tiroksinen?<br />
A) tetraiodotironine<br />
B) tiroid<br />
C) timus<br />
D) triiodotironine<br />
7. Cili është targeti i ACTH?<br />
A) shumica e qelizave<br />
B) gjëndra tiroide<br />
C) gjëndrat me sekretim te brendshëm<br />
D) korteksi adrenal
<strong>Biokimi</strong><br />
83<br />
KAPITULLI I PESTE<br />
ALKALOIDET<br />
1. Alkaloidët dhe vetitë fiziko-kimike<br />
2. Struktura e alkaloidëve dhe klasifikimi i tyre<br />
3. Alkaloidët e grupit të kiolinës dhe izokiolinës<br />
4. Klasifikimi. Alkaloidët e grupit të Izoikiolifenautrenit<br />
KAPITULLI I PESTË<br />
ALKALOIDET<br />
1. Alkaloidet. Vetitë fiziko-kimike<br />
Ato kanë disa karakteristika të veçanta<br />
fiziologjike dhe farmakologjike për të cilat<br />
në kohën e fundit punohet me të madhe për<br />
të shtuar produktivitetin e tyre tek bimët<br />
apo që ato të përfitohen në mënyrë<br />
sintetike.<br />
Deri më tani janë izoluar dhe është<br />
përcaktuar struktura e mbi 6000<br />
alkaloidëve, ku nga prej tyre rëndësi për<br />
mjekësi kanë vetëm disa dhjetëra sosh. Në<br />
doza të larta alkaloidët janë helmues për<br />
njeriun, por në sasi të vogla reagojnë<br />
vlefshëm për organet e ndryshme.<br />
Figura 5.1. Struktura kimike e pentilamines<br />
alkaloid<br />
Alkaloidet janë produkte natyrore të<br />
përbërjes së caktuar, të cilët përveç<br />
karbonit, hidrogjenit dhe oksigjenit,<br />
gjithmonë përmbajnë edhe azot (zakonisht<br />
në ndonjë unazë heterociklike), i cili është<br />
bartës i vetive bazike të këtyre molekulave.<br />
Emrin e kanë marrë në bazë të asaj se në<br />
shekullin e kaluar ato kanë qenë substancat<br />
e para të hulumtuara nga bima të cilat<br />
kishin karakter bazik (alkalin). Më vonë janë<br />
izoluar edhe disa alkaloide shtazore.<br />
Nga struktura alkaloidët janë të ndryshëm,<br />
por në bazë të disa njësive të njohura<br />
heterociklike me azot të cilat i përmbajnë,<br />
ato mund të grupohen në: alkaloide të<br />
rrjedhur nga piridina, piperidina, piroli,
<strong>Biokimi</strong><br />
84<br />
kinolina, izokinolina apo njësive të<br />
kondensuar me benzen.<br />
Nikotina<br />
Alkaloidet janë optiko aktiv. Me përdorimin<br />
e reagjentëve të ndryshëm si: acidin fosformolibdenik,<br />
acidin fosfor-volframik,<br />
K 2 [HgJ 4 ], taninë, H 2 [PtCl 6 ], etj ato mund të<br />
precipitojnë. Në këtë veti bazohet përdorimi<br />
i taninës si antidot gjatë helmimit me<br />
alkaloide.<br />
Alkaloidet në botën bimore janë shumë të<br />
përhapur, më së tepërmi gjenden në bimët<br />
dikotiledone subtropikale, nga të cilat<br />
kryesisht përfshihen këto familje:<br />
Papaveraceae, Solenacea, Ranunculacea<br />
dhe Rubiaceae. Në një bimë zakonisht<br />
gjenden disa alkaloide, por vetëm njëri<br />
dominon si përbërës kryesor. Në to ato nuk<br />
janë të lira, por të lidhura me disa acide<br />
organike p.dh me acidin e mollës, acidin<br />
citrik, acidin tanik, acidin qilibarik, acidin<br />
mekonik, etj.<br />
Nga bimët alkaloidët ndahen duke vepruar<br />
me acide të holluara (HCl, H 2 SO 4 ) në pjesë të<br />
grira të tyre, e më pas me veprim me baza<br />
ku formohen kripërat e tyre. Prej<br />
përbërëseve të tjerë pastrohen me distilim<br />
me avull uji apo ekstraktim me ndihmën e<br />
tretësve organik.<br />
Klasifikimi i alkaloidëve Zakonisht është<br />
bërë nga struktura e tyre kimike apo nga<br />
veprimi i alkaloidit kryesor.<br />
Në bazë të studimeve që janë bërë, sidomos<br />
në përcaktimin e strukturës së alkaloidëve<br />
është gjetur se ato sajohen nga aminoacide<br />
të caktuara p.sh atropina dhe kokaina<br />
sajohen nga ornitina; nikotina nga ornitina<br />
dhe lizina; alkaloidët e grupit të morfinës<br />
sajohen nga tirozina, etj.<br />
Figura 5.2. Pamje e cigareve të cilat<br />
përmbajnë një sasi të konsiderueshme<br />
tënikotinvs (shkak për probleme<br />
shëndetësore)<br />
Nikotina, është alkaloid helmues me erë të<br />
keqe, që gjendet në gjethet e duhanit dhe që<br />
vepron si ngacmues mbi sistemin nervor.<br />
Nikotina është ndër alkaloidët kryesore e<br />
cila gjendet në gjethe dhe në rrënjët e<br />
duhanit. Në gjethe të duhanit edhe alkaloide<br />
të tjera. Në gjethe të thara të duhanit<br />
gjenden 4-5% nikotinë. Ajo nuk gjendet e<br />
lire por e komponuar me acidin citric dhe<br />
atë malik. Nikotina është lëng vajor, ka<br />
aromë duhani, në ujë tretet mirë.<br />
Përdoret në mjekësi dhe në veterinari. Në<br />
sasi të vogla, nikotina shërben stimuluese e<br />
frymëmarrjes, ndërsa në sasi të mëdha<br />
rreth 40 mg shkakton paralizën e<br />
frymëmarrjes dhe vdekje. Shërben si<br />
insektembytës në veterinari, për sëmundje<br />
parazitare të lëkurës. Në industri kimike<br />
shërben për përfitimin e acidit nikotinik dhe<br />
të amidit të tij, të cilat janë vitamina të<br />
rëndësishme të kompleksit të vitaminave B.<br />
Mjerisht duhani, si bartës i nikotinës, më<br />
tepër e dëmton shëndetin e njeriut. Sot<br />
konsiderohet droga më e lirë që përdoret në
<strong>Biokimi</strong><br />
85<br />
masë të madhe. Përveç nikotinës, tymi i<br />
duhanit përmban edhe lëndë gazore<br />
helmuese të forta, siç është monoksidi i<br />
karbonit dhe dioksidi i karbonit i cili e<br />
vështirëson frymëmarrjen normale. Si<br />
pasojë e thithjes së duhanit llogaritet se në<br />
vit vdesin rreth 3 milionë njerëz. Nikotina<br />
llogaritet edhe si drogë, sepse organizmi<br />
ambientohet me të, duke u bërë vartës i saj.<br />
Ky proces i vartësisë ndaj nikotinës më<br />
lehtë bëhet te popullata rinore, ku edhe<br />
pasojat zhvillimore, intelektuale dhe<br />
shoqërore janë të mëdha. [ 1]<br />
Llojet e alkaloidëve<br />
· Nikotina<br />
· Kafeina<br />
· Konina<br />
· Lobelina<br />
· Atropina<br />
· Kokaina<br />
· Kinina<br />
· Morfina<br />
Kinina<br />
Alkaloidet zakonisht gjenden në bimë në<br />
formën e kripërave të acideve organike si<br />
p.sh. në formën e tartrateve, oksalateve e<br />
tjerë të cilat janë të tretshme në ujë, ndërsa<br />
alkaloidët e lira janë pak të tretshme në ujë<br />
por treten mirë në tretësira organike si:<br />
alkool, eter, kloroform, dikloretan, benzen e<br />
të tjerë.<br />
Në përgjithësi alkaloidët janë substanca të<br />
ngurta (ato që përmbajnë atome oksigjen),<br />
por ka dhe alkaloide të lëngëta (ato që nuk<br />
përmbajnë atome oksigjen), si p.sh:<br />
nikotina, konina. Tretësira e kripës së<br />
alkaloidit formon me tretësirën e taninës<br />
një precipitat i cili ka rendësi të veçante në<br />
praktikë, sepse në rastet e helmimeve me<br />
alkaloide jepet çaj i fortë (si tretësirë<br />
tanine). Shumë alkaloide janë helme të<br />
forta si; striknina, nikotina e tjerë.<br />
Disa prej tyre në doza të vogla përdoren në<br />
përdorime të tjera. (në mjekësi; si qetësues,<br />
si anestezik etj.). Duke ju referuar ndërtimit<br />
të tyre kimik alkaloidët do t'i studiojmë<br />
sipas grupeve të mëposhtme:<br />
Struktura e alkaloidëve dhe klasifikimi i tyre<br />
Klasifikimi - Alkaloidet e grupit te<br />
piperidinës dhe piridinës.<br />
Konina (C 8 H 7 N)<br />
Konina gjendet në farat e bimës kukuti.<br />
Është helm i fortë i cili paralizon sistemin<br />
nervor. Është e njohur që në kohën e<br />
Greqisë së vjetër kur grekët e dënuar me<br />
vdekje i ekzekutonin duke i helmuar me<br />
koninë. Edhe Sokrati (nga dijetarvt mv tv<br />
mvdhenj tv Greqisv) vdiq i helmuar me<br />
koninë.<br />
Figura 5.3. Struktura e koninës
<strong>Biokimi</strong><br />
86<br />
Konina (a - propilpiperidina ose - 2 -<br />
propilpiperidina), është alkaloidi i parë i<br />
sintetizuar nga A. Ladenburg, në 1886. I cili<br />
ishte një lëng pa ngjyrë, me pikë vlimi 166 o C,<br />
gati i patretshëm në ujë, por i tretshëm në<br />
eter dhe alkool. Ai ka një shije djegëse,<br />
therëse dhe një aromë të keqe, dhe vepron<br />
si një helmues i fuqishëm jo vetëm për<br />
njerëzit, por për të gjitha llojet e gjësë së<br />
gjallë. Alkaloidi është bazë e fortë dhe<br />
oksidohet lehtë; acidi kromik e shndërron<br />
atë në acid butirik normal dhe amoniak. Ka<br />
dy izomerë optike S (+) konina dhe R (-)<br />
konina.<br />
Nikotina (C 10 H 14 N 2 )<br />
Nikotina (3 – (1 - metil - 2 - pirolidinil)<br />
piridina) e merr emrin nga bima e duhanit e<br />
quajtur Nicotiana Tabacum. Ishte<br />
higroskopike, me konsistencë vajore, tretet<br />
mirë në ujë, ka erë duhani. Nikotina ka veti<br />
bazike dhe me acide formon kripëra që janë<br />
zakonisht të ngurta e të tretshme në ujë,<br />
oksidohet shpejt në ajër.<br />
dhe për këtë arsye përdoret si insekticid.<br />
Nikotina ka efekte të fuqishme në arteriet e<br />
trupit. Ajo është stimulant që përshpejton<br />
punën e zemrës dhe rrit presionin e gjakut.<br />
Nikotina rrit se tepërmi riskun e mpiksjes<br />
së gjakut.. Në sasi te vogla, ajo vepron si<br />
stimulant tek gjitarët.<br />
Nikotina ka një efekt eksitues mbi sistemin<br />
nervor qendror dhe periferik. Ajo rrit<br />
sekrecionin e gjëndrave dhe peristaltikën e<br />
zorrëve. Nikotina është një nga faktorët<br />
kryesorë përgjegjës për formimin e varësisë<br />
ndaj duhanit*.<br />
Nikotina përshpejton punën e zemrës me<br />
rreth 20 rrahje në minutë, për çdo cigare.<br />
Sipas shoqatës Amerikane të zemrës<br />
varësia ndaj nikotinës ka qenë historikisht<br />
një ndër varësitë më të vështira për t'u<br />
larguar.<br />
Nikotina është izoluar për herë të parë nga<br />
bima e duhanit në 1828, nga kimistët<br />
gjerman Posselt dhe Reimann. Ajo u<br />
sintetizua për herë të parë nga A. Pictet dhe<br />
Crepieux ne 1893. Ajo është gjetur në sasi të<br />
konsiderueshme tek duhani, koka dhe në<br />
sasi të vogla tek domatja,patatja e tjerë.<br />
3. Alkaloidet e grupit të kinolinës dhe<br />
izokinolinës<br />
Figura 5.4. Struktura e Nikotinës<br />
Kinina (C 20 H 24 N 2 O 2 )<br />
Kinina, u ekstraktua nga lëvorja e pemës së<br />
kininës që rritet në Amerikën e Jugut, dhe u<br />
izolua e u emërtua në vitin 19I7 , nga dy<br />
kërkues francezë Pierre Joseph Pelletier<br />
dhe Joseph Bienaime.<br />
Vlon në temperaturë 247 0 C. Nikotina ka dy<br />
izomerë optike, nga të cilët forma levozhire<br />
është rreth tri herë më toksike se forma<br />
dekstrozhire. Më pak se 0,2 gr nikotinë<br />
është fatale për njerëzit, me vdekjen e<br />
shkaktuar nga paraliza respiratore.<br />
Nikotina është një neurotoksin e fuqishme
<strong>Biokimi</strong><br />
87<br />
përfshijnë zemrën, trurin, zorrët dhe traktin<br />
urinar). Ajo mund të përdoret si relaksues i<br />
muskujve dhe i enëve të gjakut. Ka veprim<br />
narkotik më të dobët se morfina fillimisht<br />
është izoluar nga opiumi në vitin 1844. Është<br />
rrjedhës i izokinolinës.<br />
Figura<br />
5.5. Struktura e kininës<br />
Sintetikisht kinina u prodhua më 1944 nga<br />
kimistët amerikanë R.B Voodvard dhe V. E.<br />
Doerina. ishte një alkaloid natyral kristalin i<br />
bardhë, e tretshme në alkool dhe eter, dhe<br />
ka një shije të hidhur. Ka karakter bazik dhe<br />
me acidin sulfurik dhe klorhidrik jep<br />
kripëra; sulfate, bisulfate etj. Është njehes i<br />
kinolinës. Kinina fillimisht, është përdorur<br />
me efikasitet për trajtimin e malaries të<br />
shkaktuar nga parazitë P.falciparum, që në<br />
shekullin e I7.<br />
Ajo vazhdon të mbetet si një ndër<br />
medikamentet më efikas për kurimin e<br />
malaries. Kinina, gjithashtu përdoret në<br />
trajtimin e ngërçeve të muskujve dhe të<br />
artritit. Ajo lufton sëmundjen e lisë,<br />
përdoret si qetësues dhe ka veti<br />
antiinflamatore. Ka veti antiseptike dhe<br />
antipiretike. Në një dozë tepër të madhe ajo<br />
është mjaft toksike, dhe mund të shkaktojë<br />
paralizë nëse injektohet në nerv. Kinina<br />
mund të shkaktojë ritme jo normale të<br />
zemrës dhe duhet të shmanget nëse është e<br />
mundur në pacientët me rrahje të shpejta.<br />
Papaverina (C 20 H 21 NO 4 )<br />
Papaverina, është alkaloid i opiumit i<br />
përdorur fillimisht në trajtimin e spazmës të<br />
organeve të brendshme (sidomos ato që<br />
Narkotina (C 22 H 23 NO 7 )<br />
Narkotina, është një alkaloid i opiumit dhe<br />
ndodhet në të, në masën rreth 10%,<br />
përgjithësisht në gjendje të lirë. Mund të<br />
përftohet drejtpërsëdrejti nga opiumi me<br />
eter.<br />
Gjendet në formën e prizmave rombik (ose<br />
gjilpërash të gjata), pa ngjyrë, pa erë dhe pa<br />
shije. Temperaturë e shkrirjes është 76 o C.<br />
Në një temperaturë më të lartë narkotina<br />
dekompozohet dhe shndërrohet në<br />
amoniak. Është e patretshme në ujë, por e<br />
tretshme në alkool, eter etilik, kloroform.<br />
Vepron me acide minerale. Ka veti<br />
antipiretike. Është me pak helmuese se<br />
morfina apo kodeina.<br />
4. Klasifikimi. Alkaloidet e grupit të<br />
izokinolinfenantrenit.<br />
Morfina* (C 17 H 19 NO 3 )<br />
Figura 5. 6. Struktura e morfinës<br />
Morfina është alkaloidi kryesor i opiumit*.<br />
Është gjithashtu një produkt natyral i<br />
gjëndrave endokrine tek njerëzit dhe<br />
kafshët. Morfina është substancë kristalore<br />
e bardhë (kristalizon me një molekulë ujë).
<strong>Biokimi</strong><br />
88<br />
Tretet mirë në mentol, por pak e tretshme<br />
në ujë, shkrin në 254 0 C - Sikurse heroina,<br />
morfina në doza të vogla vepron direkt në<br />
sistemin nervor qendror të qetësoje<br />
dhimbjet. Morfina në doza të mëdha vepron<br />
ndaj sistemit nervor edhe si narkotik, si<br />
substancë që të vë në gjumë, dhe përdorimi<br />
i saj për një kohë të gjatë shkakton një<br />
sëmundje të rëndë e kronike<br />
morfinomanine.<br />
Studimet kanë treguar se morfina në doza<br />
të vogla, është më superiore për qetësimin<br />
e dhimbjeve të mëdha ndaj qetësuesve të<br />
tjerë narkotikë. Ajo ndikon në peristaltikën<br />
e zorrëve ku ajo ngadalëson dhe qetëson<br />
lëvizjet tyre. Ajo është izoluar për herë të<br />
parë nga opiumi në vitin 1805, nga<br />
farmacisti gjerman Fire Vilhelm Adam<br />
Selumer.<br />
Fjala Morfinë rrjedh nga Morpheus, një nga<br />
perënditë Greke të Ondrave. Opiumi është<br />
masa qumështore (lateks) që përftohet nga<br />
çarja e kokrrave të hashashit (Papaver<br />
Sorxriferum). Në gjendjen e tij normale, ai<br />
prodhon jo më pak se 9% Morfinë. Ai<br />
përmban rreth 25 alkaloide, si dhe dyllë ,<br />
sheqer, rrëshirë, substancë aromatike e<br />
tjerë. Gjashtë alkaloidët më kryesore të<br />
opiumit janë: Morhna- kodeina, thebaina,<br />
narkeina, papaverina, narkotina.<br />
Morfina<br />
Morfina bën pjesë në grupin e morfinave, që<br />
gjenden në opium. Opiumi është lëng<br />
qumështor i përqendruar, që e prodhojnë<br />
lloje të ndryshme të hashashit (Papaver<br />
somniferum), ku janë të pranishme disa<br />
alkaloide. Numri i alkaloidëve i pranishëm<br />
në opium është shumë i madh. Sot janë<br />
izoluar dhe u është përcaktuar struktura e<br />
më tepër se njëzet alkalideve.<br />
Morfina ka qenë alkaloidi i parë i izoluar nga<br />
opiumi, madje që në vitin 1803, që do të<br />
thotë se ka histori të hershme të<br />
përdorimit. Morfina u izolua mjaftë vonë nga<br />
M. Gatërs, në vitin 1952<br />
Papaverina përdoret në mjekësi kundër<br />
shtangimit të muskujve. Rezerpina përdoret<br />
mjet për uljen e tensionit të gjakut, për<br />
qetësim nervor dhe për shërimin e<br />
sëmundjeve mentale.<br />
Kodeina (C 18 H 21 NO 3 )<br />
Kodeina* ose metilmorfina, merret nga<br />
opiumi dhe përdoret për vetitë e tij kundra<br />
diaresë, qetëson dhimbjet, dhe si qetësues i<br />
organeve të frymëmarrjes (lehtëson kollën).<br />
Sasia më e madhe e kodeinës sintetizohet<br />
nga metilimi i morfinës. Kodeina është<br />
substancë kristalore e bardhë, pa erë, shije<br />
të hidhur, shkrin në temperaturë 155 0 C.<br />
Tretet mirë në alkool, eter, kloroformë,<br />
benzen e tjerë. Është izoluar për herë të<br />
parë nga Jean-Pierre Robiquet, në vitin 1830<br />
në Francë.<br />
Alkaloidet e grupit të tropanit*<br />
Figura 5.7. Modeli tredimensional i<br />
morfinës<br />
Atropina (C 17 H 23 NO 3 )<br />
Atropina, është një alkaloid i ekstraktuar<br />
nga bima Atropa belladonna dhe nga bimë<br />
të tjera të familjes Solanaceae. Atropina<br />
është substancë kristalore e bardhe, me<br />
temperaturë të shkrirjes 115 0 . Tretet lehtë<br />
në alkool, kloroform, eter, glicerinë.<br />
Ndonëse tretet me vështirësi në ujë. Ka
<strong>Biokimi</strong><br />
89<br />
veprim të fortë helmues. Atropina shkakton<br />
paralizë të gjymtyrëve dhe te zemrës.<br />
Në mjekësi, ajo përdoret në formën e<br />
kripërave e saj, si sulfat i atropinës.<br />
Atropina ka veti të zgjerojë beben e syrit,<br />
dhe në doza të vogla ajo pakëson<br />
sekrecionet e gjëndrave (të pështymës,<br />
djersës) dhe gjithashtu shërben si antidotë<br />
në rastet e helmimeve nga insekticidet ose<br />
në rastet e helmimit me kërpudhën Amantia<br />
muscaria Atropina përdoret gjithashtu në<br />
spazmat e tubit tretës, në astmën bronkiale<br />
etj. Ajo hidrolizohet në tropinë dhe acid<br />
tropic.<br />
Atropina nxirret nga gjethet dhe rrënjët e<br />
bimës Atropa belladonna dhe nga farat e<br />
bimës Datura stromanium. Kjo është<br />
substancë kristalore e cila shkrihet në<br />
115,5° C. Ka veprim të fortë helmues.<br />
Atropina përdoret në mjekim të syrit, sepse<br />
bën të mundshëm zgjerimin e bebëzës së<br />
tij.<br />
Figura 5.8. Struktura e atropinës<br />
*Disa efekte anësore të lidhura me<br />
përdorimin e kodeinës sikurse edhe në<br />
alkaloidët e tjera, përfshijnë ndjesinë e<br />
euforisë, kruarje, përzierje, gjendje gjumi,<br />
tharje goje etj. Sikurse alkaloidët e tjera<br />
edhe kodeina krijon efekte varësie ndonëse<br />
simptomat që krijohen në momentin e<br />
mospërdorimit janë më të lehta se<br />
alkaloidët e tjera.<br />
Në strukturën e këtyre alkaloidëve merr<br />
pjesë sistemi diciklik që emërtohet tropan, i<br />
cili përbehet nga një cikël i pirolidinës i<br />
kondensuar me ciklin e N-metilpiperidinës.<br />
Atropina, u sintetizua për herë të parë nga<br />
kimisti gjerman Richard Villstatter, në 1901.<br />
Kokaina<br />
Kokaina (C 17 H 21 NO) është një alkaloid i<br />
izoluar nga gjethet e bimës koka (bimë e<br />
familjes Erythroxylaceae), e rritur në pjesën<br />
veri-perëndimore të Amerikës së Jugut.<br />
Kokaina, është substance kristaline me<br />
ngjyre te bardhe, qe shkrin ne<br />
temperaturën 98 0 C. Tretet mire ne alkool,<br />
eter, kloroforme, por tretet me vështirësi ne<br />
ujë.<br />
Përdoret ne formën e klorhidratit, është<br />
substance helmuese. Kokina është një<br />
stimulant i sistemit nervor qendror. Ne doza<br />
te vogla shkakton eufori, por ne doza te<br />
mëdha shkakton edhe vdekjen qe vjen si<br />
rezultat i paralizës te sistemit te<br />
frymëmarrjes. Kokaina paralizon nervat<br />
periferike prandaj përdoret në mjekësi si<br />
anestezik lokal, sidomos në kirurgjinë e<br />
syve, të hundës, fytit e tjerë. Përdorimi i<br />
shpeshtë i saj mund te shkaktojë<br />
apasionimin dhe ambientimin e organizimit<br />
gjë që shpie në narkomaninë e quajtur<br />
kokainizëm. Alkaloidi i kokainës u izolua për<br />
herë të parë nga kimisti gjerman Friedrich<br />
Gaedcke në 1855, ndërsa sinteza e parë dhe<br />
struktura e saj u realizua nga Richard<br />
Villstatter, në 1898.<br />
Është alkaloidi më i rëndësishëm i cili<br />
gjendet në gjethet e bimës Koka. Është<br />
substancë kristalore e cila tretet me
<strong>Biokimi</strong><br />
90<br />
vështirësi në ujë. Në mjekësi përdoret si<br />
anestetik lokal. Është drogë shumë<br />
helmuese e cila shkakton varësinë tek<br />
përdoruesi dhe bën pjesë në drogat ilegale.<br />
Vartësia është kryesisht emocionale por në<br />
disa raste edhe vartësi fizike. Kokaina është<br />
stimulues i fuqishëm i sistemit nervor<br />
qendror SNQ me efekte të përshkruara si<br />
më poshtë,rritja e përqendrimit dhe<br />
vigjilencës,humbja e frikës, eufori etj.<br />
Figura 5.9. Pamje e Kokaines<br />
Alkaloidet e grupit të ksantinës<br />
Kafeina (C 8 H 10 N 4 O 2 )<br />
Në shumicën e rasteve janë substanca<br />
kristalore, vështirë të tretshme në ujë, të<br />
cilat reagojnë në mënyrë bazike dhe kanë<br />
shije të ithët. Me acide formojnë kripëra<br />
kristalore të cilat në ujë tretën mirë dhe<br />
shërbejnë për pastrimin e tyre, kurse me<br />
reagim me baza ato përsëri ndahen në<br />
gjendje të pastër.<br />
Kafeina* (I,3,7 - trimetil ksantina), është një<br />
alkaloid kristalin i bardhë që përdoret si një<br />
medikament stimulant dhe si diuretik tek<br />
njerëzit dhe kafshët. Ajo gjendet në gjethet<br />
dhe farat kafesë, gjethet e çajit, si dhe në<br />
një numër bimësh të ndryshme, ku ajo luan<br />
rolin e një pesticidi natyral. Kafeina ka shije<br />
të hidhur dhe është pa erë. Shkrin në<br />
temperaturën 237 0 C. Tretet në ujë të<br />
ngrohtë dhe me vështirësi në ujë të ftohtë,<br />
me ngrohje sublimon.<br />
Kafeina në sasi të vogla është një stimulant<br />
i sistemit nervor qendror, që redukton<br />
lodhjen fizike dhe rrit përqendrimin nervor,<br />
shton aftësinë filtruese të veshkave,<br />
shpejton qarkullimin e gjakut, rrit tensionin<br />
dhe funksionimin normal te zemrës.<br />
Por ne doza të larta ajo shoqërohet me një<br />
sërë efektesh anësore si: shqetësim,<br />
pagjumësi, dhimbje koke, rrahje të<br />
shpeshta të zemrës, rritje të tensionit, nxitje<br />
të forta të sistemit nervor, diare e tjera.<br />
Kafeina përgatitet nga frutat e thata te<br />
kafesë qe përpunohen ne t 120 o C dhe<br />
ekstraktohen me ujë te ngrohte.<br />
Teobromina (C 7 H 8 N 4 O 2 )<br />
Teobromina (3, 7 dimeril ksantina) është një<br />
alkaloid i hidhur i bimës se kakaos<br />
(Theobroma cacao) e gjendur ne Çokollatë.<br />
Ajo gjendet gjithashtu në fara të kafesë<br />
(coffea Arabica), në farat e çajit (Thea<br />
sinensis). Pavarësisht emrit, përbërja nuk<br />
përmban brom. Ajo është substancë<br />
kristalore, e tretshme në ujë të ngrohtë, me<br />
shije të hidhur.<br />
Figura 5.10. Struktura e Kafeines
<strong>Biokimi</strong><br />
91<br />
Teobromina është një isomer i teofilinës.<br />
Përdoret për trajtimin e edemes,<br />
arteriosklerozës, sëmundjeve të ndryshme<br />
kardiovaskulare dhe hipertensionit. Në<br />
mjekësinë moderne përdoret si zgjerues i<br />
enëve të gjakut, si diuretik dhe stimulant i<br />
sistemit nervor qendror. Në doza të larta,<br />
shoqërohet me efekte anësore si:<br />
pagjumësi, gjendje ankthi, urinim i<br />
shpeshtë, humbje oreksi, marrje mendsh, e<br />
të vjella. U izolua për herë të parë nga farat<br />
e bimës së kakaos, më 1878, dhe u<br />
sintetizua pak kohë më pas prej ksantinës<br />
nga Herman Emil Fischer.<br />
Kinina<br />
Teofilina (C 7 H 8 N 4 O 2 )<br />
Teofilina (1,3 dimetil ksantina), gjendet tek<br />
gjethet e çajit në sasi të vogla.<br />
Është substancë kristaline, shkrin në 268 o C,<br />
tretet në ujë të nxehtë. Teofilina ka veti i<br />
antiinflamatore, rrit kontraktimin e<br />
muskujve të zemrës, rrit presionin e gjakut,<br />
ka veti diuretike. Është stimulues i sistemit<br />
nervor qendror.<br />
Figura.5.12. Struktura e kininës<br />
Figura 5.11. Fenanatreni<br />
Lobelina është alkaloid i cili gjendet në farat<br />
e bimës Lobelia inflata. Në mjekësi<br />
përdoret për stimulimin e sistemit<br />
respirativ të trurit qendror. Ky alkaloid<br />
është kardiostimulator shumë i mirë.<br />
Ka strukturë të kinolinës. Kjo së bashku me<br />
20 alkaloide të tjerë gjendet në drurin e<br />
familjes Cinchana. Mbi 90% të kininës<br />
prodhohet në plantacione në ishujt e Javës.<br />
Gjatë shekujve qe njohur ilaç kundër<br />
malaries që shkaktohet nga paraziti<br />
Plasmodium që bartet përmes mushkonjave<br />
femërore të sëmura(anopheles). Kinina<br />
prodhohet edhe me metoda sintetike.<br />
Përdoret kundër sëmundjes mjaftë të<br />
rrezikshme, malaria.
<strong>Biokimi</strong><br />
92<br />
PYETJE DHE USHTRIME<br />
1. Figura me poshtë tregon strukturën e morfinës dhe te kodeines.<br />
a. Cilin grup funksional paraqet N ?Dhe çfarë shkalle (kryesore,etj)?<br />
b. Konsideroni atomet e oksigjenit ne mes(ne fund O heterociklike)te këtyre<br />
strukturave. Cili grup funksional është ky?<br />
2. Dy pjesët ne vazhdim trajtojnë nikotinën,shikoni<br />
strukturën e saj ne te djathte. Kërkesat a dhe b janë veç e<br />
veç.<br />
a. Nikotina është një di-amine. Nqs ju shtoni pak acid cili<br />
azot do te përfshihet i pari?Shpjegojeni se si mund ta<br />
tregoni.<br />
b. Për shkak se unazat aromatike janë mjaft te<br />
qëndrueshme C benzilik është mjaft aktiv,është e mundur<br />
qe disa here anët e zinxhirit te shkëputen dhe te lëne<br />
vetëm një grup karboksil. Vizatoni produktin dhe e një<br />
oksidimi te tille te nikotines. Gjithashtu vizatoni amidin e<br />
këtij produkti. (Te dy komponimet janë ne interes te<br />
biologjisë)<br />
3. Valiumi është një qetëses i bazuar ne benzodiazepine. Shikoni strukturën<br />
ose te benzodiazepines ose te valiumit. Çfarë është e pazakonte rreth një<br />
nder unazave—përveç përmbajtjes se dy atomeve azot?<br />
4. Vizatoni strukturën e N-fenil-3-klorobutanamide.
<strong>Biokimi</strong><br />
93<br />
KAPITULLI I GJASHTË<br />
METABOLIZMI DHE BIOSINTEZA<br />
1. Metabolizmi dhe biosinteza<br />
2. Proceset katabolike<br />
3. Proceset anabolike<br />
4. Oksidimet biologjike<br />
KAPITULLI I GJASHTE<br />
METABOLIZMI DHE BIOSINTEZA<br />
1. Metabolizmi dhe biosinteza<br />
Metabolizmi (greq. μεταβολή, metavoli =<br />
shkëmbim) apo shkëmbimi i lëndëve, është<br />
tërësia e reaksioneve kimike dhe fizike që<br />
ndodhin në një gjallesë, organizëm apo në<br />
një pjesë të tij. Ky proces është baza e jetës,<br />
që lejon një qelizë të rritet dhe riprodhohet,<br />
të ruajë ndërtimin e saj, dhe ti përgjigjet<br />
mjedisit të saj.<br />
Proceset katabolike. Proceset anabolike<br />
Procesi i metabolizmit ndahet në dy pjesë:<br />
· anabolizmi, që prodhon molekula të<br />
ndërlikuara nga më të thjeshtat, duke<br />
përdorur energjinë e prodhuar nga<br />
katabolizmi për të ndërtuar përbërësit e<br />
qelizave si p.sh. proteinat dhe acidet<br />
nukleike;<br />
· katabolizmi, që kryen shpërbërjen e<br />
molekulave të ndërlikuara në të më të<br />
thjeshta, duke prodhuar energji, p.sh.<br />
shkatërrimi i ushqimit në frymëmarrjen<br />
qelizore.<br />
Proceset anabolike janë endoergonikë,<br />
ndërsa ato katabolikë ekzoergonikë.<br />
Proceset metabolike që përmbajnë një<br />
përbërës anabolik dhe një katabolik quhen<br />
nganjëherë amfibolikë.<br />
Proceset metabolike, edhe tek organizmat<br />
më të thjeshtë, formojnë një rrjet metabolik<br />
shumë të ndërlikuar, të nën ndarë në<br />
zinxhirë metabolikë dhe cikle metabolike.<br />
Çdo molekulë që merr pjesë në<br />
metabolizëm quhet metabolite. Çdo<br />
përbërje që rrjedh nga katalizatori quhet<br />
enzimë.
<strong>Biokimi</strong><br />
94<br />
FITOHORMONET<br />
Në këtë kapitull do të përmbledhim<br />
njohuritë mbi hormonet bimore dhe<br />
rregullatorët e rritjes. Substancave, që<br />
shfaqin një aktivitet të tipit hormonal tek<br />
bimët u atribuohet emri fitohormone.<br />
Ç'është hormoni bimor? Shumica<br />
fiziologëve të bimëve kanë dhënë një<br />
përcaktim të ngjashëm me hormonet e<br />
zhvillimit të kafshëve:<br />
Hormoni bimor është një komponim organik<br />
i sintetizuar në pjesë te ndryshme të bimës,<br />
i cili shpërndahet në pjesë të tjera të bimës<br />
ku në përqendrime shumë të ultë shkakton<br />
efekte fiziologjike.<br />
Ky koncept me thellimin e studimeve mori<br />
formë më të plotë aq sa sot njohuritë mbi<br />
hormonet mund te përmbledhin : a) vendin<br />
e sintezës së hormonit b) transportin nga<br />
burimi në vendin e veprimit dhe c) veprimin<br />
e hormonit në vendin shenjë.<br />
Shumica e aktiviteteve rregulluese në qelizë<br />
shpjegohen me veprimin e pesë gruphormoneve<br />
kryesore: auksinave, guberelinave,<br />
citokininave, etilenit dhe acidit<br />
abshizik ose me bashkëveprimin midis tyre.<br />
Rritja e bimëve është një proces kompleks,<br />
në të cilin përfshihen substanca të shumta<br />
fiziologjikisht aktive, disa prej të cilave edhe<br />
pse të pranishme në sasi minimale,<br />
realizojnë kontrollin dhe rregullimin e<br />
funksioneve të rëndësishme biologjike të<br />
organizmit bimor, si fillimin e organeve të<br />
ndryshme, lulëzimin, etj.<br />
AUKSINA<br />
Termi auksine është përdorur fillimisht nga<br />
Vent, i cili në vitin 1926 zbuloi disa<br />
komponime të paidentifikuara që shkaktonin<br />
përkuljen e koleoptileve të tërshërës<br />
në drejtim të dritës. Komponimi që gjeti<br />
Vent ishte i bollshëm, veçanërisht në majat<br />
e koleoptilit. Figura 6-l tregon se si ai tregoi<br />
ekzistencën e saj. Auksina e Ventit tani<br />
njihet si AIA (acidi indolacetik).<br />
Disa ekspertë besojnë që AIA paraqet vetëm<br />
hormonin e vërtetë auksine. Megjithatë janë<br />
bërë disa demonstrime të rastit që bimët<br />
përmbajnë komponime të tjera që mund te<br />
shkaktojnë shumë sjellje të njëjta si AIA dhe<br />
ndoshta mund të konsiderohen si auksine.<br />
Një tjetër është acidi fenilacetik i cili është i<br />
përhapur midis bimëve dhe shpesh është<br />
më me tepri se AIA, megjithëse është më<br />
pak aktiv.<br />
Tre komponime shtesë të gjetura në shumë<br />
bimë kanë aktivitet si auksina, sepse ato<br />
janë të kthyeshme në AIA. Këtu përfshihen<br />
indol etanoli, indol acetaldehidi dhe<br />
indolacetonitriti. Ato janë të oksiduara në<br />
AIA nga enzima të ndryshme.<br />
2. Metabolizmi, sinteza dhe degradimi i AIA<br />
AIA është e ngjashme nga ana strukturale<br />
me aminoacidin triptofan. Për sintezën e<br />
AIA njihen dy mekanizma, ku secili përfshin<br />
largimin e grupit aminik dhe te grupit<br />
terminal karboksil nga zinxhiri anësor i<br />
triptofanit. Rruga me e preferuar ne<br />
shumicën e specieve është dhënia e grupit<br />
aminik ne një alfa-ketoacid tjetër nëpërmjet<br />
reaksionit të transaminimit për të formuar<br />
acidin indol-piruvik dhe pastaj dekarboksilimi<br />
i indolpiruvatit për të formuar<br />
indolacetaldehidin. Nëpërmjet oksidimit të<br />
indolacetaldehidit kalohet në AIA. Ky kalim<br />
realizohet në sajë të disa enzimave të cilat<br />
janë më aktive në indet e tjera që janë në<br />
zhvillim, siç janë, gjethet e reja dhe frutat.<br />
Në këto inde përmbajtja e auksines është<br />
shumë e lartë gjë që tregon se ajo<br />
sintetizohet aty.<br />
Është logjike që bimët duhet të kenë disa<br />
mekanizma që të largojnë hormone të<br />
fuqishëm si AIA, kur ato nuk janë më të<br />
nevojshme dhe metabolizmi i AIA-se<br />
realizohet nëpërmjet dy proceseve të<br />
rëndësishëm. AIA kombinohet me molekula
<strong>Biokimi</strong><br />
95<br />
të tjera dhe formon derivate të caktuara të<br />
quajtura auksina te lidhura. Auksina të<br />
lidhura janë produkte komplekse që<br />
përmbajnë glukozë, proteinë dhe<br />
komponime fenolike. Procesi tjetër për<br />
largimin e AIA-së është degradues, enzima<br />
që katalizon këtë reaksion është quajtur<br />
AIA-oksidaza.<br />
Auksinat sintetike nuk shkatërrohen nga<br />
oksidaza të tilla dhe qëndrojnë në bimë<br />
shumë më tepër se sa AIA.<br />
Metabolizmi i auksinës<br />
Prekursori kryesor i AIA-se në bimët e larta<br />
dhe në mikroorganizmat është triptofani<br />
1. Triptofani metabolizohet në AIA dhe kjo<br />
është vërejtur duke përdorur C 14 ose H 3 në<br />
triptofan në kultura të indeve bimore dhe në<br />
preparate enzimatike.<br />
2. Fakt tjetër që triptofani është prekursor i<br />
AIA është eksperimenti me indol te shënuar<br />
dhe serinë H 3 .<br />
Eksperimentet e bëra vërtetojnë se auksinat<br />
e sintetizuara nga indoli prodhohen me<br />
ndihmen e sintezës se triptofanit si<br />
ndërmjetës.<br />
Ciklet e formimit te AIA-se nga triptofoni.<br />
Kthimi i triptofanit në AIA përfshin<br />
degradimin e zinxhirit anësor me anë të<br />
deaminimit dhe dekarboksilimit dhe dy<br />
oksidimeve.<br />
a) Acidi indol piruvik është ndërmjetësi i<br />
parë i rrugës biosintetike për formimin e<br />
AIA. Ai formohet nga triptofanit nga disa<br />
aminotransferaza. Identifikimi i tij është i<br />
vështirë për shkak të paqëndrueshmërisë<br />
gjatë izolimit dhe sasive shumë të vogla. Një<br />
tjetër hap i rëndësishëm është formimi i<br />
indo - acetaldehides e cila formohet nga<br />
dekarboksilimi i acidit indol piruvik.<br />
Ky kalim kryhet në prani të acid indol<br />
piruvik dekarboksilazes. Kthimi i indolacetaldehides<br />
në AIA është e hapi i fundit që<br />
ndodh si në inde bimore ashtu dhe në<br />
ekstraktet e tyre. Ky reaksion katalizohet<br />
nga oksidazë indol acetaldehida. Gjithashtu<br />
kthimi i indol acetaldehides në indol-etanol<br />
ka rëndësi të madhe për metabolizmin e<br />
indolit në bimët e larta. Mendohet se indoletanoli<br />
shërben si produkt rezervë në<br />
biosintezën eAIA. Niveli i AIA kontrollohet<br />
nga katabolizmi i AIA si dhe nga ndikimi i<br />
rregullatorëve të tjerë të rritjes.<br />
b). Rruga e triptaminës<br />
Biosinteza e AIA realizohet nëpërmjet<br />
rrugës në të cilën triptofani dekarboksilohet<br />
në Triptamine dhe që këtej në<br />
IndolAcetaldehide për të formuar AIA<br />
Triptofan---.>Triptamine--<br />
àIndolacetaldehide -àAIA<br />
c). Rrugë të tjera<br />
AIA mund të formohet nga indol-<br />
3acetaldoxime<br />
Triptofan-à<br />
Indol<br />
acetaldoximeàIndolacetonitril -àAIA<br />
Katabolizmi i AIA-s<br />
AIA degradohet nga acidet në solucion ujor,<br />
nga rrezatimi jonizues, drita ultraviolet,<br />
drita e dukshme në prani të pigmenteve<br />
sensibilizuese nga oksigjeni dhe peroksidi.<br />
Degradimi i AIA në indet bimore varet nga<br />
lloji indit dhe kushtet fiziologjike. Në indet e<br />
vjetra degradimi ndodh në një shkalle<br />
shumë të lartë 90% , ndërsa në indet e reja<br />
në 20 %.<br />
Degradimi i AIA<br />
Produktet kryesore të katabolizmit të AIA<br />
formohen nga oksidimi i AIA në disa<br />
preparate enzimatike që nxirren nga<br />
koleoptilet e drithërave. Nga disa autorë<br />
është përshkruar aktiviteti biologjik i<br />
produkteve të AIA veçanërisht i 3 Metilen<br />
Oxindolit dhe është diskutuar mundësia që<br />
këto produkte të këne aktivitet në procesin<br />
e rritës.
<strong>Biokimi</strong><br />
96<br />
Kjo tezë është hedhur poshtë. Është parë që<br />
në frutat mund të funksionojë si promotor i<br />
plakjes.<br />
Enzimat e katabolizmit të AIA<br />
a) Vendndodhja dhe Identiteti<br />
Dihet që bimët përmbajnë disa enzima të<br />
afta për oksidimin e AIA që njihen si AlAoksidaza.<br />
AlA oksidazat janë nxjerrë nga<br />
bimët vaskulare. Gjithashtu sistemi<br />
degradues i AIA gjendet në mëlçi në disa<br />
kërpudha, në bakteroide dhe në bakterie që<br />
izolohen nga nodulet e rrënjëve.<br />
b)Është pranuar që edhe peroksidazat janë<br />
përgjegjëse për aktivitetin e (AIAoksiadazes)<br />
Transporti i auksinës<br />
Mënyra e veprimit të AIA ka lidhje me<br />
mënyrën e transportit të AIA nga gjethet e<br />
reja, në zonat meristematike të lastareve<br />
dhe majat e koleoptileve.<br />
Në ndryshim me lëvizjen e sheqernave,<br />
joneve dhe solucioneve të tjera, AIA mund të<br />
lëvizë përmes këtyre qelizave në qoftë se<br />
aplikohet në sipërfaqe të gjetheve të<br />
maturuara, por transporti normal në lastarë<br />
dhe bishtat e gjetheve kryhet përmes<br />
qelizave të gjalla ndoshta parenkimës së<br />
floemës, korteksit dhe palcës. Ky transport<br />
ka disa tipare të ndryshme nga transporti i<br />
floemës.<br />
1. Lëvizja e auksinës është e ngadalshme<br />
vetëm O,5cm/ore -1,5 cm/ore si në rrënjë<br />
dhe në lastarë.<br />
2. Transporti i AIA është në drejtim të bazës.<br />
Transporti në rrënjë është gjithashtu polar.<br />
3. Lëvizja e tij është një proces aktiv i cili<br />
kryhet kundër gradientit të përqendrimit.<br />
Figura 6.1.Pamje e strukturvs së enzimës dekarboksilaze<br />
GIBERELINAT<br />
Giberelina u zbulua fillimisht në Japoni, në<br />
studimet me bimët e sëmura të orizit<br />
që po rriteshin në një gjatësi të tepruar. Në<br />
vitin l890 e quajtën atë bakanae (sëmundja e<br />
filizave të marrë). U provua edhe ekstrakti i<br />
kërpudhave, i cili shkaktonte të njëjtën gjë<br />
si vetë kërpudha, duke treguar se e njëjta<br />
substancë kimike përgjigjej për këtë<br />
sëmundje.<br />
Në vitin 1930 Gabuta dhe Hayashi e izoluan<br />
dhe identifikuan një komponim aktiv nga<br />
kërpudha të quajtura Giberela. Deri tani
<strong>Biokimi</strong><br />
97<br />
janë zbuluar 50 giberelina në kërpudha dhe<br />
në bimë. Të gjitha giberelinat kanë 19 ose<br />
20 atome karbon. U grupuan në 4-5 sisteme<br />
unazore dhe të gjitha kanë një ose më<br />
shumë grupe karboksil. Ato janë quajtur<br />
shkurtimisht GA dhe përdoren GA,, GA2, GA,<br />
për t'u dalluar. GA. Është studiuar më tepër<br />
dhe shpesh është quajtur acid giberelik.<br />
Komponimi i parë me sistem unazor<br />
giberelinë është aldehida GA 12 molekule me<br />
20 karbone. Nga ajo formohen giberelina c 20<br />
dhe c 19 por reaksionet enzimatike janë<br />
akoma të papërcaktuara. Në gjethe,<br />
kloroplastet janë qendrat kryesore të<br />
kthimit të giberelinës.<br />
Giberelina mund të degradohet me ngadalë,<br />
por mund të kthehet në forma të lidhura<br />
inaktive. Format e njohura të lidhura të<br />
giberelines përfshijnë glukozidet, në të cilat<br />
glukoza është lidhur me një lidhje eterike<br />
me një grup OH ose me lidhje esterike me<br />
një grup karboksil të giberelinës.<br />
Një tjetër progres metabolik i rëndësishëm<br />
është kthimi i giberelinave me aktivitet të<br />
lartë në më pak aktive.<br />
OH<br />
GA 4 ----à GA 34<br />
Lokalizimi i sintezës se giberelines<br />
Cila pjese e bimës i sintetizon giberelinat?<br />
Në qofte se këto hormone bimore gjenden<br />
në një organ bimor, mund të jenë të<br />
sintetizuara aty. Teknika e difuzimit është<br />
një ndihmë e madhe për të dalluar të dy<br />
këto mundësi.<br />
Organi është nxjerrë dhe sipërfaqja e prerë,<br />
vendoset në kontakt me agar dhe<br />
giberelinat lejohen të difuzojnë në agar për<br />
disa orë. Sasia e mbledhur vlerësohet me<br />
bioprova dhe me anë të metodave kimike të<br />
sofistikuara. Këto sasi krahasohen me<br />
sasitë e ekstraktuara nga i njëjti organ ose<br />
ind dhe pas difuzionit, në qoftë se sasitë e<br />
difuzueshme janë më të mëdha se sa sasia<br />
e ekstraktuar, siç ndodh shpesh, qelizat<br />
duhet të jenë duke sintetizuar giberilinë ose<br />
duke e kthyer atë nga forma inaktive në<br />
formë aktive.<br />
Teknika e difuzimit tregon që gjethet e reja<br />
janë qendrat kryesore të sintezës aktive të<br />
giberelinës. Kjo vjen nga fakti që maja e<br />
kërcellit që përmban gjethe të reja është<br />
hequr dhe pjesa e prerë është trajtuar me<br />
giberelinë ose auksine, zgjatja e lastarit<br />
nxitet në lastarët e prerë ndryshe nga ato të<br />
patrajtuara. Gjethet e maturuara kanë aftësi<br />
të pakët për të sintetizuar hormone. Rrënjët<br />
gjithashtu sintetizojnë giberelinë në sasi të<br />
konsiderueshme, siç tregohet nga teknika<br />
e difuzimit dhe giberelinat kanë efekt të<br />
pakët në rritjen e rrënjëve.<br />
CITOKININA<br />
Citokininat janë substanca që stimulojnë<br />
ndarjen qelizore (citokineze). Ato përmbajnë<br />
adeninë si grup hidrofil. Në grupin e tyre<br />
arrin në pozicionin 6 një varg anësor jo<br />
polar me specifitet relativisht të vogël<br />
Ne 1920 Hoberlandt zbuloi në Austri, se një<br />
komponim i panjohur i pranishëm në indet<br />
vaskulare të bimëve të ndryshme,<br />
shkaktonte ndarjen qelizore, dhe çonte në<br />
formimin e kambiumit në tuberët e prera të<br />
patateve. Ky ishte demonstrimi i pare që<br />
bimët përmbajnë komponime të quajtura<br />
citokinina, që stimulojnë citokinezën.<br />
Në vitin 1940 J- von Overbuk gjeti që<br />
qumështi i endospermës së arrës së<br />
kokose, është i pasur në komponime që<br />
nxisin ndarjen qelizore. Në kërkim të<br />
substancave që stimulojnë ndarjen qelizore,<br />
ata gjetën një substancë të ngjashme me<br />
purinën, nga ekstrakte të ndryshme, që<br />
ishte me një aktivitet shumë të lartë. Kjo çoi<br />
në zbulimin e aftësisë së ADN për të nxitur<br />
citokinezën dhe në zbulimin, në vitin 1954, të<br />
një komponimi shumë aktiv të formuar nga
<strong>Biokimi</strong><br />
98<br />
prishja e ADN së autoklavuar- Ato e quajtën<br />
këtë komponim kinetine.<br />
Megjithëse vetë kinetina nuk është gjetur në<br />
bimë dhe nuk është substanca aktive e<br />
gjetur nga Haberlandt, citokininat që kanë<br />
lidhje me të janë të pranishme në shumicën<br />
e bimëve. Stevard, gjithashtu duke përdorur<br />
teknikat e kulturave indore, me 1950, gjeti<br />
disa citokinina në qumështin e arës së<br />
kokës, që stimulojnë ndarjen qelizore në<br />
indet e rrënjëve të karotës. Këto<br />
komponime aktive kanë marrë emrat<br />
zeatine dhe zeatine riboside. Zeatina është<br />
identifikuar në Nev Zelande nga Letham, në<br />
1964, i cili përdori si burim endospermën e<br />
misrit.<br />
Citokininat e tjera me struktura si adeninë,<br />
të ngjashme me kinetinën,, zeatinen dhe<br />
zeatinen riboside, janë identifikuar në një<br />
numër pjesësh bimore. Citokinat e lira<br />
ekzistojnë në algat e kuqe dhe kafe dhe në<br />
diatomet, hormonet disa herë nxitin rritjen e<br />
algave.<br />
Disa bakterie dhe kërpudha përmbajnë<br />
citokinina që mund të influencojnë në disa<br />
procese të sëmundjeve të shkaktuara nga<br />
këto mikrobe. Shumica e kërpudhave<br />
përmbajnë zeatine dhe zeatine riboside.<br />
Disa qindra citokinina sintetike janë provuar<br />
nga Skoog dhe Letham në bioprova të<br />
ndryshme. Shumica e tyre janë aktive, por<br />
ato që përdoren me zakonisht nga fiziologet<br />
e bimëve përfshijnë kinetinen dhe benzil<br />
adeninën.<br />
Metabolizmi i Citokinines<br />
Ne dimë shume pak se si formohet<br />
citokinina me përjashtim te pjesës adenine<br />
te molekulës. Adenina është formuar nga<br />
glicina CO 2 dhe molekula te tjera te vogla,<br />
zinxhiri anësor qe është thelbësor për<br />
aktivitetin mund te afrohet ne pozicionin N 6 ,<br />
duke përdorur izopentil pirofosfat, qe<br />
shoqërohet me humbjen e pirofosfatit.<br />
Modifikimi i zinxhirit anësor ne karbonin 5<br />
mund te çoje ne citokinina te tjera te<br />
njohura, ndërsa citokinina e gjetheve te<br />
plepit ka vetëm një unaze si pjese kryesore<br />
te zinxhirit anësor.<br />
Me shume dihet rreth prishjes se strukturës<br />
se citokinines, se sa rreth sintezës se tyre.<br />
Prishja e strukturës se saj është e<br />
rëndësishme për ruajtjen e nivelit te<br />
citokinines. Një nga reaksionet qe ndodh<br />
është largimi i zinxhirit anësor. Ky është një<br />
proces inaktivizimi sepse adenina ose<br />
adenosina janë inaktive. Një tjetër<br />
mekanizëm i rëndësishëm është formimi i<br />
derivateve te sheqernave (glukozideve),<br />
sikundër ndodh me AIA dhe me giberelinen.<br />
Ne disa specie, glukoza mund te lidhet me<br />
bazën e citokinines ne atomin N, qe zë<br />
pozicionin 9 ne citokininat nukleotide dhe<br />
me grupin hidroksil te zinxhirit anësor te<br />
zeatines.<br />
Citokininat janë te shpërndara ne frutat e<br />
reja, farat, ne gjethet e reja dhe majat e<br />
rrënjëve.<br />
Studimet fizike dhe kimike kane treguar qe<br />
citokininat janë derivate purinone qe<br />
përmbajnë grup alkil, sulfur dhe glukoze si<br />
sheqer. Substancat ne aktivitete citokinike<br />
ndryshojnë nga citokininat purine nga disa<br />
ARN, meqë përmbajnë riboze ne vend te<br />
glukozës. Mendohet qe citokinina adenilate<br />
aktivizon sintezën e derivateve<br />
qe përfshihen direkt ne nxitjen e ndarjes<br />
qelizore. Këto substanca janë inhibitore te<br />
fuqishmen te enzimës nukleotide<br />
fosfodiesteraze ciklike ne kafshe dhe ne<br />
bime.<br />
ETILENI<br />
Etileni është një rregullator ne gjendje e te<br />
gazte me një strukture shume te thjeshte<br />
H 2 C=CH 2 . Aktiviteti i etilenit shfaqet ne<br />
përqendrime shume te vogla. Qe ne lashtësi<br />
fiziologet ruse zbuluan se pikërisht gazi i<br />
çliruar nga qymyri, etileni shkakton disa<br />
ndikime te tjera ne rritjen e bimës si<br />
pengimin e zgjatjes se kërcellit, te rrënjës
<strong>Biokimi</strong><br />
99<br />
dhe trashjen e tyre. Etileni formohet gati ne<br />
te gjitha organet e bimëve me fara. Ne filiza<br />
ai prodhohet me shume ne maje, por edhe<br />
ne pjese te tjera kryesisht ne ndërnyjat e<br />
kërcellit. Kërcejtë horizontale prodhojnë me<br />
shume se ata vertikale. Rrënjët formojnë<br />
pak, por është auksina qe nxit ne to rritjen e<br />
etilenit. Sasia e etilenit ritet shume gjate<br />
seneshences dhe rënies se gjetheve,luleve<br />
dhe frutave,sidomos frutave te pjekura<br />
plotësisht. Etileni formohet edhe nga disa<br />
baktere ,disa kërpudha te tokës,por jo nga<br />
algat.<br />
Figura 6.2. Biosinteza dhe metabolizmi i etilenit<br />
Figura 6.3. Struktura e Etanolit
<strong>Biokimi</strong><br />
100<br />
Ne bimët e larta etileni sintetizohet nga<br />
aminoacidi L-metionine i cili shndërrohet ne<br />
acid karboksilik 1- aminociklopropan- I<br />
(ACC) figura 6-7 . Enzima qe përshpejton<br />
këtë reaksion te fundit është ACCsintetaza,,<br />
enzime qe është pak e<br />
qëndrueshme qe gjendet nv citoplazme.<br />
Etapa e fundit e sintezës katalizohet nga<br />
enzima etilen-oksidaze, aktiviteti i se cilës<br />
kërkon Fe 2+ si kofaktor . Reaksioni<br />
përfundimtar i formimit te etilenit ka nevoje<br />
për ATP dhe O 2.<br />
Acidi ABSHIZIK<br />
Gjate viteve 50 te shekullit te kaluar<br />
,fiziologet studiuan dukurinë e fjetjes se<br />
sythave dhe te farave qe shkaktohej nga<br />
penguesit e rritjes. Me ane te disa teknikave<br />
u arrit te pastrohet dhe kristalizohet lënda<br />
qe rrezonte boçet e pambukut dhe qe quhej<br />
abshizine II. Ne te njëjtën kohe u zbulua<br />
edhe lënda qe shkaktonte fjetjen e sythave e<br />
emërtuar dormine.<br />
Analizat kimike treguan se ajo ishte e njëjte<br />
me abshizinen dhe qe te dyja u emërtuan<br />
Acid Abshizik (ABA) ABA dhe etileni janë<br />
hormone bimore qe veprojnë ne kushte te<br />
stresit. Kjo do te thotë se ata formohen me<br />
shumice kur bima rrezikohet nga strese<br />
fiziologjike si mungesa e ujit, kripëra ne<br />
toke me shumice, temperatura te ultë,<br />
ngrica etj. Gjithashtu ABA luan rol zhvillimin<br />
normal te embrionit, formimin e proteinave<br />
te rezervës tek fara. Ai parandalon mbirjen<br />
e farave dhe te sythave dhe pengon rritjen<br />
pothuaj ne te gjitha rastet.<br />
Biosinteza dhe metabolizmi i ABA<br />
ABA është një terpenoid me 15 atome<br />
karboni, qe përfundon me një grup<br />
karboksil. Biosinteza e ABA kryhet ne<br />
kloroplaste dhe plaste te tjera.<br />
Sinteza e ABA ndodh nga copëtimi i<br />
karotenoideve te pranishëm ne plaste<br />
Figura 6 -8.<br />
Figura.6.4<br />
Adenosine-5'-triphosphate (ATP)
<strong>Biokimi</strong><br />
101<br />
Figura 6.5.<br />
Paraqitja e skemes se glikolizes<br />
Integrimi i Metabolizmit<br />
1. ATP përdoret si monedhe shkëmbimi e<br />
energjisë ne te gjithë metabolizmin.<br />
Potenciali i larte i transferimit te fosfateve<br />
te ATP, e ben atë te afte te funksionoje si<br />
burim energjie gjate tkurrjes muskulore, ne<br />
amplifikimin e sinjaleve dhe ne proceset<br />
biosintetike. Hidroliza e një molekule te ATP<br />
ndryshon raportin e ekuilibrit midis<br />
produkteve dhe reagenteve te një reaksioni<br />
te çiftëzuar me një faktor prej 10 8 . Pra, një<br />
seri reaksionesh te pafavorizuar nga<br />
pikëpamja termodinamike, mund te<br />
transformohet ne një seri shume te<br />
favorizuar me ane te çiftëzimit me një<br />
numër te mjaftueshëm molekulash te ATP.<br />
2. ATP. formohet nëpërmjet oksidimit te<br />
molekulave me funksion karburanti. p.sh.<br />
glukozi. acidet lyrore dhe aminoacidet.<br />
Perberesi i ndërmjetëm i përbashkët për<br />
pjesën me te madhe te këtyre oksidimeve<br />
është acetil KoA. Një acetil oksidohet<br />
plotësisht deri ne CO ne ciklin e Krebs-it,<br />
duke patur formim te njëkohshëm te NADH<br />
dhe FADH,. Këta si monedhe shkëmbimi e<br />
transportues elektronesh transferojnë me<br />
pas elektronet e tyre me potencial te larte<br />
ne vargun e frymëmarrjes. Fluksi i<br />
elektroneve ne drejtim te oksigjenit (O2)<br />
provokon një pompim protonesh përmes<br />
membranës se brendshme te mitokondrive.
<strong>Biokimi</strong><br />
102<br />
Fig 6.6. Struktura e Acidit laktik<br />
Ky gradient protonesh përdoret për te<br />
prodhuar AIP. Glikoliza është rruga<br />
determetabolike qe prodhon ATP, por sasia<br />
qe formohet është shume here me e vogël<br />
se sa ajo qe formohet gjate fosforilimit<br />
oksidues. Oksidimi i glukozit ne acid piruvik<br />
prodhon vetëm dy ATP, ndërsa ne oksidimin<br />
e plote te glukozit ne CO, formohen tridhjete<br />
e gjashte ATP.<br />
3. NADHP është donator kryesor i<br />
elektroneve gjate proceseve biosintetike<br />
reduktuese.<br />
Ne pjesën me te madhe te proceseve<br />
biosintetike, produktet gjenden ne një<br />
gjendje me te reduktuar se prekursoret e<br />
tyre, prandaj, qe këto procese te zhvillohen,<br />
përveç ATP, duhet edhe fuqia reduktuese.<br />
Elektronet me potencial te larte te<br />
domosdoshëm për funksionimin e këtyre<br />
reaksioneve, furnizohen zakonisht nga<br />
NADPH. Për shembull, ne biosintezën e<br />
acideve lyrore, grupi ketonik i njësisë<br />
bikarbonike qe shtohet, reduktohet ne grup<br />
metilenik nga futja e katër elektroneve qe e<br />
kane origjinën nga dy molekula te NADPH.<br />
4. Molekulat biologjike ndërtohen duke u<br />
nisur nga një numër i kufizuar përbërjesh te<br />
thjeshta. Numri i madh i molekulave<br />
perberese te organizmave te gjalla,<br />
sintetizohet duke u nisur nga një numër<br />
shume i vogël prekursoresh. Edhe rrugët<br />
metabolike qe gjenerojnë ATP dhe NADPH<br />
furnizojnë molekula, te cilat përdoren ne<br />
biosintezat e molekulave me komplekse.<br />
Për shembull, acidi fosfoenolpiruvik,<br />
furnizon një pjese te skeletit te atomeve te<br />
karbonit te aminoacideve aromatike. Acetil-<br />
KoA, qe është perberesi i ndërmjetëm me<br />
prejardhje nga dieta, furnizon njësi<br />
karbonike ne shume biosinteza te tjera.<br />
Riboz 5-fosfati, qe formohet se bashku me<br />
NADPH, formon njësinë glucidike te<br />
nukleotideve. Shume procese biosintetike<br />
kërkojnë edhe njësi monokarbonike.<br />
Formimi i këtyre derivateve është<br />
ngushtësisht i lidhur me metabolizmin e<br />
aminoacideve. Rrugët kryesore metabolike<br />
kryejnë, pra role anabolike dhe katabolike.<br />
5. Rrugët biosintetike dallohen pothuajse<br />
gjithnjë nga rrugët shperberese.<br />
Për shembull, rruga për sintezën e acideve<br />
lyrore është e ndryshme nga rruga për<br />
shpërbërjen e tyre.<br />
Ne mënyrë te ngjashme, glikogjeni<br />
sintetizohet dhe shpërbehet nëpërmjet dy<br />
serive te ndryshme reaksionesh. Ky dallim<br />
u lejon rrugëve biosintetike dhe atyre<br />
shperberese te përfitojnë ne çdo moment<br />
prej kushteve te favorshme nga pikëpamja<br />
termodinamike. Për shembull, ne<br />
shndërrimin e acidit piruvik ne glukoze<br />
konsumohen katër lidhje makroenergjike-<br />
P, me shume ne krahasim me ato qe<br />
formohen gjate transformimit te glukozit ne<br />
acid piruvik ne procesin e glikolizes.<br />
Koncepti themelor është qe shpejtësitë e<br />
rrugëve metabolike drejtohen me shume<br />
nga aktivitetet e enzimave kyç se sa nga ligji<br />
i veprimit te masave. Ndarja e rrugëve<br />
biosintetike dhe e atyre shperberese,<br />
kontribuon shume ne efiçensen e kontrollit<br />
te metabolizmit.<br />
Rrugët kryesore metabolike dhe sitet e<br />
kontrollit te tyre<br />
l- Glikoliza. Kjo seri reaksionesh, qe<br />
zhvillohet ne citosol, transformon një<br />
molekule te glukozit ne dy molekula te<br />
acidit piruvik. duke prodhuar dy ATP dhe dy<br />
NADH.
<strong>Biokimi</strong><br />
103<br />
Ne kushte anaerobike si ne muskulin<br />
skeletik ne aktivitet te plote, ky rigjenerim<br />
ndodh ne saje te reduktimit te acidit piruvik<br />
ne acid laktik. Ne kushte aerobike, NAD*<br />
riformohet nëpërmjet transferimit te<br />
elektroneve nga NADH tek O, përmes vargut<br />
transportues te elektroneve. Glikoliza kryen<br />
dy funksione kryesore: shpërben glukozin<br />
për te formuar ATP dhe furnizon skelete te<br />
atomeve te karbonit për proceset<br />
biosintetike.<br />
Shpejtësia e transformimit te glukozit ne<br />
acid piruvik rregullohet ne mënyrë te atille<br />
qe te arrihet ky objektiv i dyfishte. Një<br />
përqendrim i larte i ATP inhibon<br />
fosfofruktokinazen. Ky efekt inhibues<br />
fuqizohet nga acidi citrik dhe anulohet nga<br />
AMP.<br />
2- Cikli i acidit citrik, cikli i Krebs-it. Kjo<br />
rruge finale e përbashkët e oksidimit te<br />
molekulave me prejardhje nga dieta<br />
karbohidrate, aminoacide, acide lyrore,<br />
ndodh ne brendësi te mitokondrive. pjesa<br />
me e madhe e këtyre molekulave hyn ne<br />
cikël ne formën e acetil KoA.<br />
Figura 6.8. Nikotineamide adenine<br />
dinukleotid, NAD (NAD+)<br />
Oksidimi i plote i një njësie te acetilit<br />
gjeneron një GTP, tre NADH dhe një FADH 2 .<br />
Këto katër çifte elektronesh transferohen<br />
tek O, nëpërmjet vargut transportues te<br />
elektroneve, dhe kjo çon ne formimin e një<br />
gradienti protonesh, qe nga ana e vet,<br />
përcakton sintezën e njëmbëdhjete te ATP.<br />
Cikli i acidit citrik kryen edhe një rol<br />
anabolik, duke furnizuar produkte te<br />
ndërmjetme për proceset biosintetike, për<br />
shembull, suksinil KoA, e cila kontribuon ne<br />
ndërtimin e një pjese te skeletit te atomeve<br />
te karbonit te porfirinave.<br />
Figura 6.7. Paraqitja e Ciklit të Krebsit
<strong>Biokimi</strong><br />
104<br />
3- Rruga e hekzoz monofosfatit. Kjo seri<br />
reaksionesh qe ndodhin ne citosol, ka dy<br />
funksione: prodhimin e NADPH për<br />
proceset biosintetike reduktuese dhe<br />
formimin e riboz 5-fosfatit për sintezën e<br />
nukleotideve.<br />
Grupi fosforik qe NADPH ka me shume se<br />
NADH, ben te mundur dallimin midis tyre ne<br />
qelize. Fale këtij ndryshimi midis dy<br />
molekulave, mund te verifikohet prania e<br />
njëkohshme e një raporti te larte<br />
NADPH/NADP+ dhe e një raporti te larte<br />
NAD+/NADH. Për pasoje, proceset<br />
biosinteike reduktuese dhe glikoliza mund<br />
te zhvillohen me shpejtësi te larte<br />
njëkohësisht.<br />
4- Glukoneogjeneza tek mëlçia dhe veshkat,<br />
glukozi mund te sintetizohet nga acidi<br />
laktik, gliceroli dhe aminoacidet. Pika e<br />
hyrjes kryesore për këtë rruge metabolike<br />
është ne nivelin e acidit piruvik, i cili<br />
karboksilohet ne acid oksalacetik tek<br />
mitokondrite.<br />
Acidi oksalacetik, dekarboksilohet dhe<br />
fosforilohet ne citosol, duke dhëne acidin<br />
fosfoenolpiruvik. Reaksionet e tjera te<br />
veçanta te glikoneogjenezës, ne krahasim<br />
me glikolizen, janë dy etapa hidrolize,<br />
ndërsa te njëjtat molekula kane efekte te<br />
kundërta mbi fosfofruktokinazen, enzimën<br />
rregulluese te shpejtësisë se glikolizes.<br />
Fig 6.9 Sistemi i transportit te elektroneve<br />
5-. Sinteza dhe shpërbërja e glikogjenit.<br />
Glikogieni qe është një forme depozite e<br />
glukozit, është një polimeri i degëzuar<br />
mbetjesh te glukozit. Ndërmjetësi i<br />
aktivizuar për sintezën e tij është ADpglukozi,<br />
qe formohet nga glukozë l-fosfati<br />
dhe UTP. Glikogjen sintetaza katalizon<br />
transferimin e glukozit nga UDP-glukozi tek<br />
mbetja hidroksi-fundore e një vargu ne<br />
fazën e rritjes. Shpërbërja e glikogjenit<br />
kryhet nëpërmjet një rruge te ndryshme<br />
nga sintetaza e tij. Fosforilaza katalizon<br />
thyerjen e glikogjenit duke përdorur<br />
ortofosfat e duke prodhuar glukozë 1 -<br />
fosfat.<br />
6- Sinteza dhe shpërbërja e acideve lyrore.<br />
Acidet lyrore sintetizohen ne citosol me ane<br />
te shtimit te njësisë me dy atome te<br />
karbonit mbi një varg ne faze rritjeje.<br />
Malonil KoA, qe është ndërmjetësi i<br />
aktivizuar, formohet përmes karboksilimit<br />
te acetil KoA.<br />
Grupet acetile transportohen nga<br />
mitokondrite ne citosol nëpërmjet acidit
<strong>Biokimi</strong><br />
105<br />
citrik. Ky efekt furnizon një pjese te NADPH<br />
se domosdoshme për reduktimin e njësisë<br />
se acetilit te shtuar, ndërsa pjesa tjetër e<br />
NADPH furnizohet nga rruga e hekzoz<br />
monofosfatit. Acidi citric stimulon acetil KoA<br />
karbokksilazen, enzimën qe katalizon<br />
etapën kufizuese. Kur kemi bollëk te ATP<br />
dhe acetil KoA , përqendrimi i acidit citrik<br />
rritet , dhe kjo ben qe te rritet shpejtësia e<br />
acideve lyrore. Acidet lyrore shpërbehen<br />
nga një rruge tjetër ne një kompartiment te<br />
ndryshëm qelizor.<br />
Shpërbërja e acideve lyrore ne acetil KoA<br />
kryhet, nëpërmjet B-oksidimit. Acetil KoA<br />
hyn me pas ne ciklin e acidit citrik (cikli i<br />
Krebs-it), ne qofte se acidi oksalacetik<br />
është i mjaftueshëm. Përndryshe, acetil<br />
KoA transformohet ne trupa ketonike.<br />
FADH2 dhe NADH qe formohen nga B-<br />
oksidimi, transferojnë elektronet e tyre tek<br />
oksigjeni O 2 , nëpërmjet vargut transportues<br />
te elektroneve. Ashtu si dhe për glikolizen,<br />
B-oksidimi mund te vazhdoje te funksionoje<br />
vetëm ne qofte se NAD* dhe FAD i<br />
konsumuar do te rigjenerohen.<br />
Kryqëzime metabolike themelore: glukozë<br />
6-fosfati, acidi piruvik dhe acetik KoA<br />
Është e mundur te kuptojmë me mire<br />
faktorët qe qeverisin fluksin e molekulave<br />
ne metabolizëm, duke hetuar atë qe ndodh<br />
ne tre kryqëzime themelore: glukozë 6-<br />
fosfati, acidi piruvik dhe acetil KoA. Secila<br />
prej këtyre molekulave mund te këtë<br />
destinacione te ndryshme.<br />
Figura 6.10. Acetil koenzime A (KoA)<br />
1- Glukozë 6-fosfati. Glukozi qe hyn ne një<br />
qelize fosforilohet me shpejtësi ne glukozë<br />
6-fosfat, i cili mund te ruhet ne trajtën e<br />
glikogjenit te shpërbehet deri ne acid<br />
piruvik, ose te transformohet ne riboz 5-<br />
fosfat. Kur glukozë 6-fosfati dhe ATP janë<br />
ne sasi te mëdha, atëherë formohet<br />
glikogjeni. Glukozë 6-fosfati kanalizohet ne<br />
rrugën glikolitike, kur ekziston nevoja për<br />
ATP ose për skelete atomesh te karbonit<br />
për proceset biosintetike. Pra, transformimi<br />
i glukozë 6-fosfatit ne acid piruvik mund te<br />
jete si anabolik ashtu edhe katabolik.<br />
Destinacioni kryesor i trete i glukozë 6-<br />
fosfatit, ai i rrugës se hekzoz monofosfatit,<br />
furnizon NADPH për proceset biosintetike<br />
dhe riboz 5-fosfatin. Glukozë 6-fosfati,<br />
mund te formohet nga shpërbërja e<br />
glikogjenit ose nga sinteza, duke u nisur<br />
nga acidi piruvik, nëpërmjet<br />
glikoneogjenezës.<br />
2- Acidi piruvik. Ky alfa-ketoacid me tre<br />
atome te karbonit, është një pike tjetër<br />
takimi e rrugëve metabolike. Acidi piruvik<br />
rrjedh kryesisht nga glukozë 6-fosfati, nga<br />
acidi laktik dhe nga alanina. Acidi laktik nuk<br />
është gje tjetër veçse forma e reduktuar e<br />
acidit piruvik, reduktimi i acidit piruvik i<br />
katalizuar nga laktat dehidrogjenaza.<br />
shërben për te rigjeneruar NAD*, qe i lejon<br />
glikolizes te funksionoje ne kushte<br />
anaerobike. Acidi laktik i formuar ne indet
<strong>Biokimi</strong><br />
106<br />
aktive nga pikëpamja metabolike, si për<br />
shembull, muskuli ne aktivitet tkurrës,<br />
rioksidohet me pas ne acid piruvik,<br />
kryesisht ne mëlçi.<br />
Një reaksion tjetër lehtësisht i kthyeshëm, i<br />
cili zhvillohej ne citosol, është transaminimi<br />
i acidit piruvik, një alfa-ketoacid, ne alanine,<br />
qe është korresponduesi i acidit piruvik.<br />
Aminoacide te ndryshëm janë ne gjendje te<br />
futen ne rrugët metabolike kryesore, me<br />
këtë mekanizëm.<br />
Aminoacide te ndryshëm janë ne gjendje te<br />
futen ne rrugët metabolike kryesore, me<br />
këtë mekanizëm. Acidi piruvik transformohet<br />
me shpejtësi ne acetil KoA, vetëm ne<br />
qofte se ka një nevoje për ATP, ose për<br />
fragmente bikarbonike për sintezën e lyrave<br />
Anasjelltas, aminoacide te ndryshëm mund<br />
te sintetizohen me ane te transaminimit qe<br />
është një pike e rëndësishme e shkëmbimit<br />
te ndërsjelle midis metabolizmit te<br />
karbohidrateve dhe metabolizmit te<br />
aminoacideve.<br />
Një destinacion i trete për acidin piruvik<br />
është karboksilimi i tij ne acid oksalacetik,<br />
ne brendësi te mitokondrive. Ky reaksion<br />
dhe transformimi i mëtejshëm i acidit<br />
oksalacetik, kapërcen një prej reaksioneve<br />
te pakthyeshëm te glikolizes dhe lejon<br />
kështu, sintezën e glukozit, duke u nisur<br />
nga acidi piruvik.<br />
Karboksilimi i acidit piruvik është i<br />
rëndësishëm edhe për funksionin e tij te<br />
zëvendësuesit te ndërmjetësve te ciklit te<br />
Krebs-it. Destinacioni kryesor i katërt i<br />
acidit piruvik, është dekarboksilimi i tij<br />
oksidues ne acetil KoA. Ky reaksion i<br />
pakthyeshëm qe ndodh ne brendësi te<br />
mitokondrive është një reaksion kyç i<br />
metabolizmit: ka funksionin te shpërndajë<br />
atomet e karbonit qe vijnë nga<br />
karbohidratet dhe nga aminoacidet, drejt<br />
oksidimit ne ciklin e acidit citrik.<br />
Figura 6.11. Paraqitja e Ciklt të Acidit Citrik<br />
3- Acetil KoA. Burimet kryesore te kësaj<br />
njësie me dy atome tekarbonit te akti vizuar<br />
jane dekarboksilimi oksidues i acidit piruvik<br />
dhe B-oksidimi i acideve lyrore.<br />
Destinacioni i acetil KoA, është mjaft i<br />
përcaktuar. Njësia acetil mund te pësojë një<br />
oksidim te plote, nëpërmjet ciklit te acidit<br />
citrik, deri ne CO 2 , ose mund te formoje 3-<br />
hidroksi-3- metil-glutaril KoA. Tek sisorët,<br />
acetil KoA, nuk mund te transformohet ne<br />
acid piruvik, për pasoje, sisorët nuk janë ne<br />
gjendje te transformojnë lyrat ne<br />
karbohidrate.
<strong>Biokimi</strong><br />
107<br />
Figura 6.12 Paraqitje skematike e lidhjeve midis biokimise, gjenetikes dhe biologjise<br />
molekulare.
<strong>Biokimi</strong><br />
108<br />
PYETJE DHE USHTRIME<br />
1. Metabolizmi është i ndare ne 2 klasa. __________ është shkatërrimi i<br />
makromolekulave (proteinë, karbohidrate, yndyrna) për te<br />
prodhuar energji. Kjo klase karakterizohet nga reaksione__________.<br />
___________ është ndërtimi i biomolekulave nga prekursore me te<br />
vegjël. Kjo kërkon lende te pare energjetike. Kjo klase<br />
karakterizohet nga reaksione __________. Ndërmjetësi energjetik<br />
është __________.<br />
2. Te gjitha me poshtë janë tipe reaksionesh metabolizmi përveç:<br />
A. Reaksioni Redoks<br />
B .Grupi i transferueshem<br />
C. Hidroliza<br />
3 Oksidimi është rezultat I:<br />
A. Fitimit te një hidrogjeni<br />
B. Humbjes se një elektroni<br />
C. Fitimit te një elektroni<br />
4. Grupi I transferuar me se shumti ne biokimi është:<br />
A. Grupi metil<br />
B. Aldehid<br />
C. Grupi fosforil<br />
D. Glukoza<br />
5. Reaksionet e hidrolizës përfshijnë:<br />
A. Shtimin e një molekule uji një substrati<br />
B. Ndarjen e një molekule ne dy pjese te barabarta<br />
C. Krijimin e ne esteri<br />
D. Formimin e një radikali -H<br />
6. Molekula ATP:<br />
Është e stabilizuar ne aspektin e ngarkesës<br />
Ka shtytje ngarkese<br />
Edhe jep edhe merr grupin fosforil<br />
7. Reaksionet me ndarje jo hidrolitike përfshijnë te mëposhtmet<br />
përveç:<br />
Ndarja C-C<br />
Shtimi i H2O<br />
Shtimi i grupeve ndaj lidhjeve te dyfishta<br />
Heqjen e grupeve nga lidhje te dyfishta
<strong>Biokimi</strong><br />
109<br />
LITERATURA<br />
John McMorry – “Organic chemistry”<br />
Bruce Alberts, Julian Levis, Keith Roberts, Denis Bray, ect, “Biologia molecolare della cellula”<br />
seconda edizione 1991<br />
Carl Ivan Braden, John Tooze 1991 “Intruduction to protein strukture”<br />
Christopher K. Martens, K. E. Van Holde “Biochimica”seconda edizione 1998<br />
Donald Voet, Judith G Voet 1990 “Biochemistry”<br />
Jeremmy Mark Berg, Lubert Stryer, John L.Tymocko. “Biochemistry”<br />
Lehninger L. Albert “Principles of Biochemistry”<br />
Mondovi Bruno “Biochimica applikata”<br />
Thomas E. Creighton “Proteins”<br />
Harizaj. F, Laze P, Vorpsi. V, 2004 “<strong>Biokimi</strong>a”<br />
Douglas Lloud 1989 “Organic Chemistry”<br />
Ruka E, Memushi L, “Biologjia” 1, 2, 3, 4, (Për shkollat e mesme, profili natyror).<br />
Arapi V, Çela Sh, “Kimia Organike”<br />
Salisbury F. B., Ross C.V. ”Plant Physiology”<br />
Robert A. Copeland “Enzymes” 2000.<br />
European Vomen in Chemistry. Livia Simon Sarkadi (Editor), Nicole J. Moreau (Forevord by).<br />
Process Analytical Technology: Spectroscopic Tools and Implementation Strategies for the<br />
Chemical and Pharmaceutical Industries, 2 nd Edition. Katherine A. Bakeev (Editor)<br />
Organic Mass Spectrometry in Art and Archaeology. Prof Maria Perla Colombini (Editor),<br />
Francesca Modugno (Co-Editor).August 2009.<br />
Analytical Instrumentation: A Guide to Laboratory, Portable and Miniaturized Instruments<br />
.Gillian McMahon. November 2007.<br />
Alpha – Lactalbumin. Authors: Permyakov, Eugene A. (Institute for Biological<br />
Instrumentation) Vladimir N. Uversky (Indiana University of Medicine).2005<br />
Antimicrobial Activity of Lactoferrin and Lactoferrin Derived Peptides. Authors: Håvard Jenssen<br />
(Centre for Microbial Diseases and Immunity Research, University of British Columbia,<br />
Vancouver). 2009
<strong>Biokimi</strong><br />
110<br />
Binomium Chitin-Chitinase: Recent Issues. Authors: Salvatore Musumeci (Univ. of Sassari and<br />
Institute of Biomolecular Chemistry, National Research Council (CNR) and Maurizio G. Paoletti<br />
(Univ. of Padova). 2009, 1st quarter<br />
Bioactive Oligosaccharides: Production, Biological Functions and Potential Commercial<br />
Applications. Editors: Aneli M. Barbosa, Robert F. H. Dekker and Ellen C. Giese (Biorefining<br />
Research Institute, Lakehead University, Thunder Bay, ON, CANADA),2010.<br />
Biochemical Engineering. Authors: Fabian E. Dumont and Jack A. Sacco 2009.<br />
Chemical and Biochemical Kinetics Mechanism of Reactions. Authors: Zaikov, Guennadi E.<br />
2004