390 likes | 744 Views
Biologie buňky. chemické složení. chemické složení buňky. makrobiogenní prvky C, H, O, N, P, S anorganické sloučeniny voda 60 – 90 % buňky reakční prostředí polární → vodíkové můstky, hydrofilní a hydrofóbní m. rozpouštědlo, transport látek CO 2 , soli (vnitřní kostra).
E N D
Biologie buňky chemické složení
chemické složení buňky • makrobiogenní prvky • C, H, O, N, P, S • anorganické sloučeniny • voda • 60 – 90 % buňky • reakční prostředí • polární → vodíkové můstky, hydrofilní a hydrofóbní m. • rozpouštědlo, transport látek • CO2, soli (vnitřní kostra)
organické molekuly • uhlík – řetězce a cykly • cukry, tuky, bílkoviny, NK • sacharidy • (CH2O)n • mono- → di- → oligo- → polysacharid • rychlý zdroj energie (glukóza) • zásobní funkce (škrob, glykogen) • stavební funkce (chitin, celulóza)
sacharidy • monosacharidy • glukóza, fruktóza, galaktóza • ribóza, deoxyribóza • disacharidy • sacharóza (řepný / třtinový cukr) – glukóza + fruktóza • maltóza (sladový cukr) – glukóza + glukóza • laktóza (mléko) – glukóza + galaktóza • polysacharidy • škrob, glykogen, celulóza, chitin • glykoproteiny = bílkovina + cukr • v buněčných membránách – antigeny
lipidy • estery vyšších mastných kyselin a glycerolů • hydrofóbní řetězec + karboxylová skupina • nasycené a nenasycené MK • zásobní funkce (triacylglycerol) • pomalý zdroj energie • mechanická ochrana, termoizolace • stavba membrán – fosfolipidy • jednoduché: tuky a oleje, vosky • složené: fosfolipidy, glykolipidy, lipoproteiny
fosfolipidy • 2 řetězce MK + glycerol + fosfát + cholin → hydrofóbní a hydrofilní konec → membrány (dvojvrstva)
peptidová vazba proteiny • stavební látky, katalizátory (enzymy), transport (hemoglobin), obranné látky (imunoglobuliny, fibrinogen), řízení organismu (hormony), zdroj energie (!), … • řetězec aminokyselin (peptidová vazba) • karboxylová a aminoskupina • 21 typů (L orientace) • nabité a nenabité • polární (hydrofilní) a nepolární (hydrofobní) • esenciální: isoleucin, leucin, lysin, methionin, fenylalanin, threonin, tryptofan, valin
záporněnabité kladně nabité nenabité polární nepolární proteiny
C N proteiny • stavba • primární = posloupnost AK → nekovalentní vazby (iontové, vodíkové m., van der Waalsovy síly) → skládání → kompaktní konformace • sekundární • β-list (paralelní, antiparalelní) • α-šroubovice (3,6 AK = závit, pravotočivá) • terciérní = domény • kvartérní = podjednotky → globulární, vláknité
proteiny • jednoduché bílkoviny: • aktin, myozin (ve svalech) • elastin (pružnost pojiv) • kolagen (v kostech, kůži, šlachách) • keratin (vlasy, nehty, peří, srst) • fibrin, fibrinogen (srážení krve) • albumin, globulin (v mléce a vejcích) • histony – v jádrech • složené bílkoviny: • lipoproteiny • glykoproteiny • chromoproteiny – hemoglobin, myoglobin (ve svalech), hemocyanin
nukleové kyseliny uchování a přenos genetické informace dva typy: DNA, RNA DNA v jádře a v plastidech a mitochondriích teorie endosymbiózy RNA v jádře i v cytoplazmě (přesouvá se) + ribozomy
nukleové kyseliny • složení: • cukr + fosfát + dusíkaté báze = nukleotid • nukleosid = cukr + báze
nukleové kyseliny • fosfát = kyselá část • esterovou vazbou na 5´ uhlík cukru • cukr = sacharidová část • pentóza • 2-deoxy-D-ribóza • D-ribóza
nukleové kyseliny purinové: v DNA: A, G, C, T v RNA: A, G, C, U adenin (A) guanin (G) pyrimidinové: uracil (U) cytosin (C) thymin (T) • dusíkatá báze = bazická část • deriváty purinu nebo pyrimidinu • N-glykosidová vazba na 1´uhlík cukru
nukleové kyseliny 5’konec 3‘ 5‘ • stavba • primární stavba = pořadí nukleotidů v řetězci → polynukleotidový řetězec • fosfodiesterová vazba: fosfát na 5´ uhlíku a –OH skupina na 3´ uhlíku předchozího nukleotidu → dva konce řetězce: 5´ a 3´ • sekundární stavba = uspořádání řetězce v prostoru → šroubovice 3’konec
nukleové kyseliny 3‘ 5‘ ADENIN THYMIN 2 můstky CYTOSIN GUANIN 3 můstky = komplementarita bází → řetězce jsou komplementární a antiparalelní 5‘ 3‘ • sekundární stavba • DNA: dvoušroubovice spojená vodíkovými můstky → párování bazí RNA DNA
velký žlábek malý žlábek nukleové kyseliny • sekundární stavba – DNA • různé konformace • pravotočivá • B–DNA, A–DNA • levotočivá • Z–DNA • velký a malý žlábek • vazba dalších molekul
nukleové kyseliny ADENIN URACIL 2 můstky CYTOSIN GUANIN 3 můstky • sekundární stavba • RNA: jednořetězcová, různě smotaná → typy RNA (podle fce)
nukleové kyseliny • typy RNA • mRNA (mediátorová) • přenos gen. info z DNA do proteinů • vznik v jádře • jadernými póry do cytoplazmy • tRNA (transferová) • váže aminokyseliny • v cytoplazmě • páruje se s mRNA → řetězec aminokyselin = bílkovina
nukleové kyseliny • typy RNA • tRNA • trojlístek (sek. struktura) • rRNA (ribozomální) • součástí ribozomů • velká a malá podjednotka • vazba mRNA a vznik bílkovin • 16S rRNA – základ dnešních systémů
nukleové kyseliny • typy RNA • hnRNA (heterogenous nuclear) • původní transkript z DNA • pre-mRNA • ne vše z DNA se překládá do bílkovin • introny a exony • snRNA (small nuclear) • úprava na finální mRNA • čepička (methylguanosin, 5´), poly-A konec (3´), sestřih
replikace DNA • základem je párování bazí • dva řetězce – oba slouží jako předloha (templát) → semikonzervativní • oddělení řetězců • iniciační proteiny • replikační počátky • bohaté na A=T páry • replikační vidličky • oba směry • vždy 5´ → 3´
replikace DNA vedoucí a váznoucí řetězec, Okazakiho fragmenty
syntéza RNA primeru syntéza Okazakiho fragmentu odstranění starého RNA primeru ligace replikace DNA
replikace DNA • proteiny replikační vidličky • helikáza rozvolnění DNA • DNA-polymeráza syntéza, oprava chyb (107 chyb na pb) • svírací protein váže DNA-pol. na templát • primáza tvoří primer (RNA úsek) • nukleáza odstaňuje primery • DNA-ligáza spojení • SSB proteiny – chrání volný váznoucí řetězec
replikace DNA • u prokaryot – jediný počátek, vícenásobná • u eukaryot – více počátků, odděleně
transkripce = přepis gen. info z DNA do RNA • RNA–polymeráza (krabí klepeto) • promotor, transkripční faktory • terminální sekvence, t. proteiny • jen jeden gen, více RNA–pol. najednou, hnRNA
transkripce • https://www.youtube.com/watch?v=WsofH466lqk • http://www.dnalc.org/view/15510-Transcription-DNA-codes-for-messenger-RNA-mRNA-3D-animation-with-basic-narration.html
transkripce • posttranskripční úpravy • hnRNA → pre-mRNA • methylgunosinová čepička a poly-A konec
transkripce • posttranskripční úpravy • pre-mRNA → mRNA • sestřih intronů, ponechání exonů, alternativní sestřih
translace = překlad gen info z mRNA do sekvence AK • probíhá na ribozomu • velká a malá podjednotka • proteiny a rRNA • vazba mRNA • vazebná místa pro tRNA • vazba mRNA a tRNA • triplety nukleotidů • kodón a antikodón
translace • start kodón • AUG → methionin • stop kodóny • UAA, UAG, UGA
translace • velká podjednotka ribozomu • tři vazebná místa • A (aminoacyl) • P (peptidyl) • E (end)