Chemická stavba buněk

1. Chemická stavba buněk Září 2009

2. Prvky a molekuly života • Buňky tvořeny tzv. biogenními prvky – hlavní: H, C, O,N; v malém množství – Ca, P, S, K, Cl, Na, Mg, I, Fe, Zn, Cu • Nejmenší částice prvku – atomy (protony, neutrony, elektrony). • Atomy propojeny chemickými vazbami – tvoří molekuly

3. Látkové složení buněk • 1/ anorganické látky • Voda – fce – rozpouštědlo, reaktant, prostředí pro reakce, produkt metabolismu, termoregulace • Anorganické ionty • Nerozpustné soli • Plyny • 2/ organické látky • A) malé – sacharidy B) velké – polysacharid - aminokyseliny - bílkoviny= proteiny - nukleotidy - nukleové kyseliny - mastné kyseliny

4. Iontová vazba

5. Kovalentní vazby – sdílení elektronů

6. Polární kovalentní vazba

7. Vodíkové můstky

8. Voda jako rozpouštědlo

9. Rozpouštění soli

10. pH roztoků, kyseliny a zásady

11. Organické molekuly • Sloučeniny uhlíku • C – C …. kovalentní vazba – vznik řetězců nebo kruhů malých a velkých molekul • Malé organické molekuly – zdroj E, stavební kameny (monomery) velkých molekul (polymery)

12. Cukry - sacharidy • Podle počtu sacharidových jednotek dělíme na monosacharidy, oligosacharidy (2-10, laktóza, maltóza, sacharóza), polysacharidy • Glukóza – C6 H 12 O 6 • Monosacharid • Rozpustná ve vodě, sladká • Patří mezi hexózy (fruktóza, galaktóza) • Fce – zdroj E – buněčné palivo – oxidací během buněčného dýchání tvorba E (ve formě ATP) - stavební jednotka polysacharidů – škrob, glykogen, celulóza

13. Glukóza

17. Ribóza, deoxyribóza Monosacharidy Pentózy – mají 5 uhlíků Vyskytují se v nukleotidech – základních kamenech nukleových kyselin

18. Vznik disacharidu Spojením dvou molekul glukózy vzniká maltóza. Kondenzační reakce – uvolňuje se molekula vody, vzniká tzv. glykosidová vazba. Opačná reakce – hydrolýza – je třeba dodat molekulu vody.

20. Polysacharidy • Polymery • Vznikají spojením velkého množství – tisíců – molekul cukrů do dlouhého řetězce • Škrob – rostlinné buňky – zásoba E, polymer glukózy, škrobová zrna, důkaz škrobu jódem – zmodrá • Glykogen – živočišné b., houby – zásoba E, z glukózy, drobná zrníčka • Celulóza – dlouhé řetězce glukóz vedle sebe, příčně spojené vodíkovými můstky, jedna molekula 15 000 jednotek glukózy, tvoří mikrofibrily – z nich např. buněčná stěna; velmi těžce stravitelná, pevná

23. Aminokyseliny postranní řetězec • buňkách 20 proteinogenních AK • Dvě AK se mohou spojovat peptidovou vazbou – tvoří dipeptid hydroxylová skupina aminová skupina AK glycin

24. Přehled proteinogenních AK

25. Peptidová vazba Dipeptidy, polypeptidy

26. Bílkoviny - proteiny • Makromolekuly složené z aminokyselin (ty jsou spojeny peptidovými vazbami) • 20 druhů AK v proteinech • Počet a pořadí AK v makromolekule tvoří tzv. primární strukturu bílkoviny – daná genetickou informací v DNA • Sekundární struktura – α helix - spirála nebo β list • Terciární struktura – přesný trojrozměrný tvar bílkoviny: vlákno – keratin, klubíčko - albumin • Kvartérní struktura – kompletní bílkovina často složena z více polypeptidových řetězců – jejich uspořádání • Denaturace bílkovin – změna struktury, porušení např. vodíkových můstků – např. vysokou teplotou – viz.vaječný bílek

27. Primární struktura proteinů – daná pořadím a počtem AK, podle genetické informace uložené v DNA

31. Modely proteinů

32. Srpková anemie

33. Funkce bílkovin • Stavební kameny buněčných organel • Stavební kameny buněčných membrán a vnitřní buněčné kostry • Enzymy – katalyzují reakce v buňce a regulují přenos genetické informace • Umožňují komunikaci buňky s jejím okolím • Molekulové motory – pohyb organel a vlastní buňky • Přenašeče látek • Hormony • Protilátky

35. Enzymy a jejich fce

36. Proteiny v cytoplazmatické membráně

37. Nukleotidy Složené ze 3 molekul – fosfát, cukr (ribóza, deoxyribóza), dusíkatá báze (A, G, C, T, U) Stavební jednotky nukleových kyselin (RNA – ribóza, fosfát, AGCU; DNA – deoxyribóza, fosfát, AGCT) Nukleotidy

38. Dusíkaté báze v nukleotidech

39. Cukerná složka nukleotidů

41. ATP

42. DNA

43. Vztah DNA - protein

44. Shrnutí