1 / 31

1.2. Látkové složení buněk

1.2. Látkové složení buněk. Autor: PhDr. Přemysl Štindl Recenze: Mgr. Vladimír Bádr , Ph.D . . Látkové složení buněk. Prvky kvalitativně shodné s prvky v přírodě, ale v biosféře (org.) jsou některé častěji (hromadí se) – biogenní prvky – rozdíly kvantitativní Sloučeniny

kristy
Download Presentation

1.2. Látkové složení buněk

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 1.2. Látkové složení buněk Autor: PhDr. Přemysl Štindl Recenze: Mgr. Vladimír Bádr, Ph.D.

  2. Látkové složení buněk • Prvky • kvalitativně shodné s prvky v přírodě, ale v biosféře (org.) jsou některé častěji (hromadí se) – biogenní prvky – rozdíly kvantitativní • Sloučeniny • Anorganické (neústrojné) – voda, soli, plyny • Organické (ústrojné) – komplexy:

  3. 1) Prvky • makrobiogenní (mnoho) , až v 10kách %, • ( C, H, O, N, P) • „oligomerní“ (trochu) , desetiny až setiny % • ( Ca, Mg, Fe, Na, K, Cl, S ) • mikrobiogenní , • (B, F, Br, Ar, Se, Si, Al, Mn, Li, Ti) • ultramikrobiogenní , • (Cd, Hg, Au, Ag, Cs) • neplatí pro každou buňku (přeslička – SiO2)

  4. Obr. 1) Periodická soustava prvků

  5. 2) Sloučeniny • Anorganické (neústrojné) • voda, soli, plyny • Organické (ústrojné) – komplexy: • nízkomolekulární (samostatné) • nadmolekulární • vysokomolekulární • Analýza: usušení (105C°) do konstantní váhy • voda tvoří 70 – 80% metabolicky aktivní buňky • Sušina – org. látky a popelovina (minerál. látky)

  6. A) Anorganické (Neústrojné) látky A1) Voda A2) Soli A3) Plyny Obr. 2) Obr. 3)

  7. A1) Voda • obecné rozpouštědlo (polární) • ionizační činidlo (soli a org. molekuly s polárními skupinami, molekula vody vytváří dipól, vytrhne částici z mřížky jako iont) • vytváří tzv. micely (org. ionty se mohou spojovat a proplétat) • vytváří reakční prostředí bky • teplotně širokospektrá kapalina (0C°- 100C°) • teplotní akumulátor • vodič tepla (brání přehřátí, zamrznutí, moderátor teploty – pocení) • velké povrchové napětí • konečný produkt úplné oxidace organických látek • zdroj elektronů a protonů pro metabolické reakce (fotosyntéza)

  8. A2) Soli • podoba iontů • vázány na molekuly (i organické) či volné • pevné (inkrustující látky) – přeslička • (rafidy=krystalky šťavelanu draselného) • v podobě iontů – zajišťují osmózu • zajišťují tok vody membránou (pasivní transport – koncentrační spád), el. a transportní procesy na membráně • podílejí se na funkci makromolekul • spoluvytvářejí ústojné roztoky (pufry) - (nikoliv ústrojné) • komplex s makromolekulami

  9. A3) Plyny • i vzdušné (dusík, kyslík, oxid uhličitý) • rozpuštěny dle parciálních tlaků (= částečných) v cytoplazmě • součástí pufrů (nárazníků) • u člověka uhličitanový pufr

  10. B) Organické (ústrojné) – komplexy B1) Nízkomolekulární B2) Makromolekulární B3) Organické molekuly se zvláštními funkcemi B4) Nadmolekulární komplexy

  11. B1) Nízkomolekulární • Malé organické molekuly • Organické kyseliny (mastné jsou složkami tuků), aminokyseliny • Monosacharidy, oligosacharidy

  12. B2) Makromolekulární • Bílkoviny (peptidy, aminokyseliny) • Polysacharidy • Lipidy • Nukleové kyseliny • Organické molekuly se zvláštní funkcí

  13. 1) Bílkoviny • I. struktura = poměrné zastoupení Ak a jejich sled • vytváří makromolekuly • z alfa aminokyselin • spojeny peptidickou vazbou (* peptidický řetěz – 10Ak = (oligo)peptidy; více = polypeptidy (proteiny) • II. struktura = geometrické uspořádání peptid. řet. • skládaný list • pravotočivá šroubovice (alfahelix), H můstky • III. stuktura • globulární (klubkovité) – histony, albuminy, globuliny • fibrilární (vláknitá) – fibrolin, kolagen, keratin (mechanická fce) • IV. struktura = uspoř. podjednotek (=polypeptid. řetězce, které nejsou spojeny peptidic. vazbou)

  14. Struktura bílkovin Obr. 4) I. Primární struktura III. Terciální struktura II. Sekundární struktura IV. Kvarterní struktura skládaný list šroubovice alfa helix

  15. IV. Struktura bílkovin • složení: + prostetická složka • fosfoproteidy – kys. fosforečná, (kasein, ovovitelin) • glykoproteidy – sacharidy (mucin) • lipoproteidy - tuky • nukleoproteidy - NK • chromoproteidy – barviva (hemoglobin, cytochromy) • metaloproteidy

  16. Význam bílkovin: • strukturní základ • dynamické molekuly zajišť. katalýzu rcí (=enzymy, biokatalyzátory) • regulátory (hormony) • bílkoviny krevního séra – protilátky • kontraktilní bílkoviny • některé pomocné oporné, krycí fce (kolagen, sklerotin hmyzu) • přenašeči • reverzibilní a ireversibilní změny struktur (teplota aj...)

  17. Funkce bílkovin: • zásobní • transportní (hemoglobin) • ochranné (imunoglobulin) • kontraktilní (myozin) • regulační – hormony (inzulin); • regulace genet. aktivity – represory • toxiny (hadí jedy) • strukturní (stavební, opěrné, krycí), v membr., • enzymy • informační (role signálů, receptory, • templáty – spouštějí či zastavují řadu procesů

  18. 2) Sacharidy, polysacharidy • polyhydroxyderiváty aldehydů nebo ketonů • dělení: • dle funkčních skupin na aldozy, ketozy • dle počtu C na triozy, tetrozypentozy, hexozy, heptozy • stavební látky a zdroje energie • nejrozšířenější biopolymery • obsahují 11 a více monosacharidů • mezi polysacharidy patří: • škrob, glykogen, celulóza, glykoproteiny

  19. Obr. 5) Struktura celulózy

  20. 3) Lipidy • estery vyšších mastných kyselin a glycerolu • nerozpustné ve vodě • zdroj energie v rostlinných i živočišných tucích • fosfolipidy tvoří součást biomembrán • lipidy vylučované žlučí napomáhají při emulgaci tuků ve střevě

  21. Obr. 6) Struktura fosfolipidu

  22. 4) Nukleové kyseliny • stavební jednotka nukleotid (=nukleosidfosfát) = fosforylované nukleosidy (=báze + pentóza) • polynukleotidové řetězce • pořadí bází kódováno I. strukturou bílkovin (sled aminokyselin) • DNA, RNA – liší se v cukerné složce i bázi • RNA (rRNA, i,mRNA, tRNA, aj.) • Ústřední dogma molekulární biologie • Funkce: nositel genetické informace

  23. Struktura nukleové kyseliny • I. - sled nukleosidů (nukleotidů) • II. - dvouvláknitá, H vazby mezi bázemi • III - dvojitá šroubovice stočená do superhelixu Obr. 7) Watson a Crick při sestavování modelu DNA Obr. 8) I. a II. struktura DNA

  24. Obr. 9) Struktura chromosomu

  25. B3) Organické molekuly se zvláštními funkcemi • Regulační komunikace • (buněčná, mezibuněčná, meziorganismová) • Malé molekuly • Vyskytují se samostatně • Pohyblivé • Význam: kompletují makromolekuly (bílk.) pro enzymatickou či regulační fci • Nukleotidové koenzymy: • ATP, NAD+, NADP+, FAD, CoA, cAMP • Hormony, fytohormony, steroidy, prostaglandiny, feromony

  26. B4) Nadmolekulární komplexy • Biomembrány • Lipidy a bílkoviny, základem membránová jednotka silná asi 7nm • Ribozomy • tvořeny rRNA a bílkovinami, dvě podjednotky • Nukleozomy • Tvořeny DNA a bílkovinami • V buněčném jádře • Necelé 2 otočky vlákna DNA kolem 8 molekul bílkovin • Nukleozomy základem chromatinu • Bílkovinné komplexy • Útvary tvořené bílkovinami – vytvářejí základní strukturu buňky (cytoskelet) • takový komplex ve formě vláken (fibril) také vytváří nejhojnější bílkovina savců - kolagen • Víceenzymové systémy • Mikrotubulární a fibrilární struktury

  27. Ribosom Obr. 11) dle Cooper (1997) Obr. 10) Model membrány Obr. 12) Schéma nukleosomu (dle Hayese, Pazdera, 2008) Obr. 13) Vizualizace cytoskeletu pomocí fluorescenčního mikroskopu (dle Alberts, 1998)

  28. Literatura: • Alberts B. a kol. (1998): Základy buněčné biologie. Espero Publishing, Ústí nad Labem, s.11 obr.1-11 a,b, s.210, s.470, obr.14-24 b. • Berger J. (1996): Buněčná a molekulární biologie. Tobiáš, Havlíčkův Brod. • Dostál P., Řeháček Z., Ducháč V. (1994): Kapitoly z obecné biologie. SPN, Praha. • Jelínek J., Zicháček V. (1999): Biologie pro gymnázia. Nakladatelství Olomouc. • Kubišta V. (1992): Obecná biologie. Fortuna, Praha.

  29. Loewy a kol. (1991): Cell Structure and Function. Saunders College Publishing, USA, s.59 obr.2-16, s.65 obr.2-26 b, s.67 obr.2-30. • Romanovský A. a kol. (1983): Obecná biologie. SPN, Praha. • Rosypal S. a kol. (1998): Přehled biologie. Scientia, Praha, s. 61 – 78. • Rosypal S. a kol. (2003): Nový přehled biologie. Scientia, Praha. • Villee C. a kol. (1989): Biology. Saunders college Publishing, USA. • Wallace R., Sanders G., Ferl R. (1996): Biology. H. Collins College Publishers, USA, s.89 obr.4.18.

  30. Zdroje obrázků: • Obr.1) lide.uhk.cz/pdf/student/psopatp1/parchemuzit.htm • Obr. 2) http://image036.mylivepage.com/chunk36/483938/313/Bublinky.JPG • Obr. 3) http://www.volny.cz/veletrzni/statistiky/voda.jpg • Obr. 4) http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/prot_struct-4143.JPG • Obr. 5) http://www.inovace.cz/for-high-tech/chemie-materialy/clanek/enzymy-rozkladajici-celulozu---uzitecny-biotechnologicky-nastroj/ • Obr. 6) http://sci.muni.cz/ptacek/CYTOLOGIE6_soubory/image055.jpg • Obr. 7) http://www.agen.ufl.edu/~owens/age2062/OnLineBiology/OLBB/www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookDNAMOLGEN.html • Obr. 8) http://www.oskole.sk/userfiles/image/novy/adriana/image003(1).jpg • Obr. 9) http://www.bio.miami.edu/~cmallery/150/proceuc/chromosome.jpg • Obr. 10) http://www.vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-02_v1/hesla/membrana_biologicka.html • Obr. 11) Cooper, G., M. (1997): The Cell-a molecular approach. ASM Press, Washington D.C. • Obr. 12) http://www.osel.cz/popisek.php?popisek=10861&img=1227582237.jpg • Obr. 13) http://www.bioweb.genezis.eu/bunka/cytomorfologia/cytoskelet.jpg

  31. Konec 12/08 Autor: PhDr. Přemysl Štindl

More Related