Chemické složení organismů

1. Chemické složení organismů

2. » BIOGENNÍ PRVKY • makrobiogenní prvky (makroelementy)  • desítky procent těl živých organismů – C, H, O, N, P, S,  • oligobiogenní prvky (oligoelementy) • ionty K, Cl, Na, Mg, Ca,Fe • mikrobiogenní prvky (mikroelementy)  – I, B, Cu, Zn, Mn, Co, Se, Si apod.

3. » ANORGANICKÉ SLOUČENINY • voda - většina hmoty aktivních organismů (suché jen neaktivní útvary – semena, plody) • 60% - 90% hmotnosti organismů (zbytek sušina) • součástí každé buňky • nejdůležitější anorganická sloučenina • podmiňuje metabolické děje a účastní se metabolických reakcí • reakční prostředí • transport látek (rozpouštědlo) • termoregulace

4. » ANORGANICKÉ SLOUČENINY • CO2 • nerozpustné soli - základ vnější či vnitřní kostry • 1 - 10 % sušiny • uhličitan a fosforečnan vápenatý • oxid křemičitý apod.

5. » BIOMAKROMOLEKULY • 3 základní funkce: - stavební - buněčné struktury i mezibuněčná hmota - energetická –zdrojem E pro životní děje - řídící –regulace metabolismu (→ životní projevy) • 4 základní druhy biomakromoleku • cukry (sacharidy) • tuky (lipidy) • bílkoviny (proteiny) • nukleové kyseliny

6. Sacharidy • 9% těla • rychlý zdroj energie (glykogen) • zásobní funkce (škrob, glykogen) • stavební funkce (celulóza, chitin) • polyhydroxyderiváty aldehydů nebo ketonů • monosacharidy • (5 nebo 6 C) • glukóza (hroznový cukr), fruktóza (ovocný cukr), galaktóza • ribóza, deoxyribóza

7. Sacharidy • disacharidy • dva monosacharidy • sacharóza (řepný / třtinový cukr) – glukóza + fruktóza • maltóza (sladový cukr) – glukóza + glukóza • laktóza (mléko) – glukóza + galaktóza • polysacharidy • více monosacharidů • škrob • glykogen • celulóza, chitin • glykoproteiny = bílkovina + cukr

8. Lipidy • 8% těla • zásobní látky • pomalý zdroj energie • termoizolace, mechanická ochrana • stavba membrán (fosfolipidy) • estery vyšších mastných kyselin a glycerolů

9. Lipidy 1) JEDNODUCHÉ LIPIDY - Tuky a oleje - estery mastných kyselin s glycerolem - Vosky - estery mastných kyselin a primárních nebo sekundárních alifatických alkoholů 2) SLOŽENÉ LIPIDY - Fosfolipidy • C řetězec mastné kyseliny a zbytek kyseliny fosforečné • hydrofóbní ocas (řetězec MK) a hydrofilní hlavička (fosfát) • tvoří membrány

10. fosfolipidy

11. Lipidy 2) SLOŽENÉ LIPIDY - Lipoproteiny = lipid + protein • součást b. membrán, cytoplazmy a krevní plazmy (transport) - Glykolipidy = lipid + sacharid • podobné fosfolipidům • na glycerol je navázán oligo- nebo mono-sacharid → polární konec

12. Proteiny • 12% těla • stavební látky • katalytická funkce (enzymy) • řídí metabolické děje • transportní funkce (hemoglobin) • obranná funkce (protilátky, fibrinogen, fibrin) • regulační funkce (hormony) • zdroj energie (při nedostatku sacharidů a lipidů)

13. Proteiny = kombinace 20 typů aminokyselin (AK) • spojeny peptidickou vazbou (E) • typické a jedinečné prostorové uspořádání • 10 esenciálních AK • arginin, histidin, isoleucin, leucin, lysin, methionin, fenylalanin, threonin, tryptofan, valin

14. 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

15. 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

16. Nukleové kyseliny • složení: • cukr + fosfát + dusíkaté báze = nukleotid • nukleosid = cukr + báze

17. Nukleové kyseliny • fosfát = kyselá část • esterovou vazbou na 5´ uhlík cukru • cukr = sacharidová část • pentóza • 2-deoxy-D-ribóza • D-ribóza

18. Nukleové kyseliny • dusíkatá báze = bazická část • deriváty purinu nebo pyrimidinu • N-glykosidová vazba na 1´uhlík cukru purinové: v DNA: A, G, C, T v RNA: A, G, C, U adenin (A) guanin (G) pyrimidinové: uracil (U) cytosin (C) thymin (T)

19. Nukleové kyseliny 5’konec • 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‘ 5‘ 3’konec

20. 3‘ 5‘ Nukleové kyseliny • sekundární stavba • DNA: pravotočivá dvoušroubovice spojená vodíkovými můstky → párování bazí ADENIN THYMIN 2 můstky CYTOSIN GUANIN 3 můstky = komplementarita bází → řetězce jsou komplementární a antiparalelní 5‘ 3‘ RNA DNA

21. Nukleové kyseliny • sekundární stavba • RNA: jednořetězcová, různě smotaná → tři typy RNA (podle fce) ADENIN URACIL 2 můstky CYTOSIN GUANIN 3 můstky

22. 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

23. 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