Biologie buňky chemické složení.

Prezentace na téma: "Biologie buňky chemické složení."— Transkript prezentace:

1 Biologie buňky chemické složení

2 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)

3 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)

4 sacharidy glykoproteiny = bílkovina + cukr 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

5 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

6 fosfolipidy 2 řetězce MK + glycerol + fosfát + cholin
→ hydrofóbní a hydrofilní konec → membrány (dvojvrstva)

7 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 peptidová vazba

8 záporně nabité kladně nabité nenabité polární nepolární proteiny

9 proteiny stavba primární = posloupnost AK → nekovalentní vazby
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

10 proteiny jednoduché bílkoviny: složené 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

11 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

12 nukleové kyseliny složení: cukr + fosfát + dusíkaté báze nukleosid
= nukleotid nukleosid = cukr + báze

13 nukleové kyseliny fosfát = kyselá část cukr = sacharidová část
esterovou vazbou na 5´ uhlík cukru cukr = sacharidová část pentóza 2-deoxy-D-ribóza D-ribóza

14 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)

15 nukleové kyseliny stavba primární stavba = pořadí nukleotidů v řetězci
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

16 nukleové kyseliny sekundární stavba DNA: dvoušroubovice
3‘ 5‘ nukleové kyseliny sekundární stavba DNA: 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

17 nukleové kyseliny sekundární stavba – DNA různé konformace
velký žlábek malý žlábek sekundární stavba – DNA různé konformace pravotočivá B–DNA, A–DNA levotočivá Z–DNA velký a malý žlábek vazba dalších molekul

18 nukleové kyseliny sekundární stavba RNA: jednořetězcová, různě smotaná
→ typy RNA (podle fce) ADENIN URACIL 2 můstky CYTOSIN GUANIN 3 můstky

19 nukleové kyseliny typy RNA mRNA (mediátorová) tRNA (transferová)
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

20 nukleové kyseliny typy RNA tRNA rRNA (ribozomální)
trojlístek (sek. struktura) rRNA (ribozomální) součástí ribozomů velká a malá podjednotka vazba mRNA a vznik bílkovin 16S rRNA – základ dnešních systémů

21 nukleové kyseliny typy RNA hnRNA (heterogenous nuclear) pre-mRNA
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

22 od DNA k proteinu

23 centrální dogma

24 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´

25 replikace DNA vedoucí a váznoucí řetězec, Okazakiho fragmenty

26 replikace DNA syntéza RNA primeru syntéza Okazakiho fragmentu
odstranění starého RNA primeru ligace

27 replikace DNA

28 replikace DNA

29 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

30 replikace DNA u prokaryot – jediný počátek, vícenásobná
u eukaryot – více počátků, odděleně

31 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

32

33 transkripce https://www.youtube.com/watch?v=WsofH466lqk

34 transkripce posttranskripční úpravy hnRNA → pre-mRNA
methylgunosinová čepička a poly-A konec

35 transkripce posttranskripční úpravy pre-mRNA → mRNA
sestřih intronů, ponechání exonů, alternativní sestřih

36 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

37 translace start kodón AUG → methionin stop kodóny UAA, UAG, UGA

38 translace velká podjednotka ribozomu tři vazebná místa A (aminoacyl)
P (peptidyl) E (end)