Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová

1. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Autor materiálu: RNDr. Pavlína Kochová Datum vytvoření: prosinec 2013 Vzdělávací oblast: člověk a příroda Vyučovací předmět: chemie Ročník: septima, 3. Téma: dynamická biochemie – metabolismus bílkovin Druh materiálu: prezentace + pracovní list Klíčová slova: proteosyntéza, kódón, antikódón, triplet, ribozomy, transkripce, translace Anotace: prezentace s výkladem a aktivitou pro procvičení ev. zpětnou vazbu Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

2. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž • Typ interakce • Dum se skládá z výkladu formou prezentace a následnou aktivitou formou pracovního listu • Druh výukového zdroje • Prezentace je učena pro vysvětlení biosyntézy a odbourávání bílkovin • Popisuje jednotlivé děje a objasňuje jejich význam. • Pracovní list lze použít pro procvičování učiva v hodině nebo jako domácí úkol, nebo pro zpětnou vazbu Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

3. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž • Typická délka využití • Dum je zamýšlen na jednu vyučovací jednotku. Dle schopností žáků je aktivitu možno realizovat v hodině nebo formou domácího úkolu. • Zařazení materiálu dle ŠVP • Student charakterizuje syntézu a odbourávání bílkovin Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

4. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Metabolismus bílkovin RNDr. Pavlína Kochová Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

5. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Charakteritika Obr.1 • Bílkoviny plní v organismu celou řadu významných funkcí – stavební, regulační, ochrannou, transportní. Bílkoviny nejsou primárním zdrojem energie pro organismus. • Autotrofní organismy jsou schopny vytvářet bílkoviny z anorganických prekursorům – Co2, H2O, NH3, heterotrofy jsou závislé na příjmu bílkovin z potravy. • Metabolická dráha vedoucí ke vzniku bílkoviny se nazývá PROTEOSYNTÉZA. • Bílkoviny jsou polypeptidy vystavěné z aminokyselin propojených peptidickými vazbami. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

6. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Aminokyseliny • Bílkoviny živých organismů obsahují 20 aminokyselin (α, L) • Živočichové přijímají bílkoviny z potravy. AK se dělí na dvě skupiny: • Neesenciální - jsou schopni je vyrobit transaminací z jednoduchých organických látek • Esenciální - pouze z potravy • Býložravci získávají některé AK činností mikroorganismů ve střevech Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

7. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Proteosyntéza - fáze Proteosyntéza se skládá ze dvou fází. • V první dochází k přepisu (transkripci) genetického kódu DNA do m-RNA. V lidských buňkách probíhá transkripce v buněčném jádru. • Ve druhé dochází k překladu (translaci) kódu z m-RNA a k tvorbě bílkovin. V lidských buňkách probíhá translace na ribozomech. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

8. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Transkripce Probíhá ve čtyřech fázích: • Navázání na promotor a aktivace RNA polymerázy • Iniciace - rozvine se dvoušroubovice DNA, začne se vytvářet RNA. RNA polymeráza vystupuje z oblasti promotoru. • Elongace - prodlužování řetězce • Terminace - ukončení transkripce a uvolnění RNA molekuly; následuje několik posttranskripčních úprav. obr. 1 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

9. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Translace • Translace vrcholná fáze genové exprese. • Jde o sestavení primární struktury bílkoviny podle záznamu v transkripci vytvořené m-RNA. • Během translace je informace zapsaná v m-RNA podle přesných pravidel genetického kódu dekódována a je podle ní sestaven řetězec aminokyselin. • Translaci můžeme rozdělit do tří fází: • Iniciace • Elongace • Terminace Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

10. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Iniciace • Při iniciaci dochází ke vzniku tzv. iniciačního komplexu - komplexu mRNA, ribosomální podjednotky a t-RNA. • Spojení mezi ribozomem a m-RNA není pevné, ribozomy se po vláknu pohybují • Ribozom vyhledá správné místo na m-RNA, tj. startovní KODON – AUG (místo P) • Na něj se naváže ANTIKODON t-RNA na bázi komplementarity (v tomto případě methionin) pomocí vodíkového můstku. obr 2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

11. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Elongace • Prodlužování řetězce bílkoviny • Na sousední kodon se naváže antikodonem další t-RNA nesoucí příslušnou AK (místo A) • Mezi methioninem a druhou aminokyselinou vznikne peptidická vazba. • Ribozom se posune o jeden kodon, takže t-RNA z A-místa (s již navázaným dipeptidem) se ocitne v P-místě, odkud vystrčí předchozí t-RNA. Do volného A-místa se opět napojí tRNA s příslušnou aminokyselinou, vytvoří se peptidová vazba mezi ní a předchozí aminokyselinou a znovu se posunuje. Jednotlivé aminokyseliny nejsou již navázány k tRNA, ale k sobě navzájem peptidickými vazbami. obr 2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

12. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Terminace • Když se do A-místa dostane některý z terminačních kodonů kodon UAA, UAG nebo UGA, které nepatří žádné AK, je polypeptid hotový a proteosyntéza končí. •  V zniklýpolypeptid, uspořádaný do primární struktury, uvolní • Hotovou bílkovinou se stává, jakmile vznikne i sekundární, terciární a kvartérní struktura.  obr 2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

13. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Rozklad bílkovin - proteolýza • Proces katalyzují PROTEINASY, které vznikají v pankreatu nebo žaludeční sliznici člověka • Katalyzují hydrolýzu peptidických vazeb • AK využívá buňka k tvorbě jiných bílkovin nebo je přeměňuji na močovinu. obr 2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

14. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Obr. 1 – transkripce ZPĚT Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501

15. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž Obr. 2 – translace ZPĚT INICIACE ZPĚT ELONGACE Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501 ZPĚT TERMINACE

16. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž ZDROJE • VODRÁŽKA, Zdeněk. Biochemie pro studenty středních škol a všechny, které láká tajemství živé přírody. 1. vyd. Praha: Scientia, 1998, 161 s. ISBN 80-718-3083-6. • Transkripce http://www.mojechemie.cz/images/thumb/Transkripce.png/500px-Transkripce.png • Translace http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Ribosome_mRNA_translation_en.svg Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová CZ.1.07/1.5.00/34.0501