Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond Gymnázium, Praha 10, Voděradská 2 Projekt LITERACY Chemické složení buňky a organismů

bílkoviny lipidy (tuky)

Voda 50 – 90% nejvíce: dužnaté plody, listy rostlin, řasy, medúza nejméně: semena, výtrusy, spory, klidová stadia nezbytná pro život rozpouštědlo, prostředí pro chemické reakce proudění – transport látek termoregulace zdroj H +, OH – pro chemické reakce v buňce

Minerální (anorganické) látky přibližně 3%, v některých částech organismů (kosti, schránky, buněčné stěny) podstatně více 1.rozpuštěné ve vodě v podobě iontů –podílejí se na udržení optimálního prostředí v buňce –zúčastňují se dějů na membránách (např. přenosu signálů) 2.v pevné formě (krystalické) –zpevňují buněčné stěny, schránky, kostry (CaCO 3, SiO 2 ) 3.součást organických látek –např. Fe je součástí hemoglobinu, Mg je součástí chlorofylu, Co je součástí vitamínu B12

Organické látky tuky a příbuzné látky sacharidy (cukry apod.) bílkoviny nukleové kyseliny (DNA, RNA) ostatní látky (např. ATP, vitamíny, organické kyseliny, barviva …)

Organické látky většinou podstatně složitější a mnohonásobně větší molekuly než u látek anorganických základem je řetězec uhlíku od několika málo do několika miliónů atomů v jedné molekule Anorganické látky Organické látky H2OH2OCO 2 H2SH2S H 2 SO 4 vitamín B tuk glukóza

Organické látky

Tuky a příbuzné látky Sloučeniny glycerolu (nebo jiného alkoholu) a mastných kyselin Hlavní typy a jejich význam: tuky – zásoba energie, izolace fosfolipidy, glykolipidy – tvoří membránu vosky, kutin – impregnace pokožky rostlin, ochrana proti vyschnutí

Tuk sloučenina glycerolu a tří molekul mastných kyselin

Fosfolipidy smáčivá (hydrofilní) a nesmáčivá (hydrofóbní) část tvoří membránu v buňce (dvouvrstva fosfolipidů)

Plazmatická membrána tvořena dvouvrstvou fosfolipidů (a dalších lipidů) a bílkovinami

Sacharidy Základní stavba – tří až sedmiuhlíkaté sloučeniny, nejběžnější varianty C 3, C 5, C 6 Monosacharidy – jedna základní molekula zdroj energie (glukóza, fruktóza) stavební část složitějších látek (ribóza, deoxyribóza) Disacharidy – dvě základní molekuly zásoba energie (sacharóza, laktóza) (Cukry = monosacharidy + disacharidy) Polysacharidy – hodně základních podjednotek (stovky – tisíce), vlastnosti dány uspořádáním podjednotek zásoba energie (škrob, glykogen) stavební látky (celulóza, chitin)

Monosacharidy Glukóza C 6 Ribóza C 5

Ribóza ATP Nukleotid – základní jednotka nukleových kyselin

Disacharid: sacharóza = glukóza + fruktóza

Škrob Polysacharidy Celulóza Glykogen

Bílkoviny Makromolekuly složené z aminokyselin jedna molekula bílkoviny tvořena obvykle stovkami aminokyselin v živých organismech tvoří bílkoviny 20 různých typů aminokyselin vlastnosti bílkoviny jsou dány pořadím aminokyselin, pořadí aminokyselin je zakódováno v DNA bílkovina tvoří složitou prostorovou strukturu v každém organismu mnoho různých bílkovin (bakterie: několik stovek – tisíc, eukaryota: tisíce – desítky tisíc, člověk kolem půl miliónu)

Aminokyseliny

Sekundární struktura bílkoviny

Tvar molekul bílkovin

Funkce bílkovin v živých organismech enzymy = biokatalyzátory – umožňují a regulují chemické reakce v buňkách stavební – stavební součástí buněk a mezibuněčné hmoty receptory – zachycení a rozpoznání signálů signální molekuly – na povrchu buňky, některé hormony přenašeče a transportní bílkoviny – na membránách, uvnitř buňky, v krvi apod. pohyb – pohyb uvnitř buňky, bičíky, svaly zásobní – semena rostlin, vejce, mléko protilátky – imunitní systém …

Enzym

Bílkoviny v plazmatické membráně přenašečespojovací bílkoviny receptoryenzymy

Nukleové kyseliny Makromolekuly, základní podjednotka je nukleotid Nukleotid má tři části: cukr – ribóza (RNA) nebo deoxyribóza (DNA) fosfát (zbytek kyseliny fosforečné) báze –v RNA 4 typy bází: adenin (A), guanin (G) cytosin (C), uracil (U) –v RNA 4 typy bází: adenin (A), guanin (G) cytosin (C), thymin (T) Model řetězce – cukr – P – cukr – P – cukr – P – cukr – P – cukr – I I I I I B B B B B

DNA Tvořena dvoušroubovicí,ta je uspořádána na základě komplementarity bází A – T C – G Význam DNA nese genetickou informaci = pořadí bází na DNA je předlohou pro pořadí aminokyselin v bílkovinách vznikajících v buňce zajišťuje dědičnost = z jedné molekuly DNA se před rozdělením buňky vytvoří dvě přesné shodné kopie, každá z nich jde do nové buňky

Nukleotid – základní jednotka nukleových kyselin Stavba DNA Nukleové kyseliny

Replikace DNA – tvorba dvou shodných kopií z jedné původní molekuly DNA

Replikace DNA – tvorba dvou shodných kopií z jedné původní molekuly DNA

RNA několik typů, každý z nich zajišťuje jinou funkci vznikají podle předlohy DNA (transkripce) společně se podílejí na zajištění a řízení tvorby bílkovin v buňce 3. základní typy: rRNA (ribozomální), mRNA (mediátorová = messenger), tRNA (transferová) zvláštní postavení má virová RNA, která tvoří genetickou informaci u některých virů (např. chřipka, HIV)

Transkripce – vytvoření molekuly RNA podle předlohy DNA na základě komplementarity bází Komplementarita DNA – RNA:A – U G – C C – G T – A

Transkripce – vytvoření molekuly RNA podle předlohy DNA na základě komplementarity bází

Ribozom tvořen rRNA a bílkovinami vytvářejí se zde bílkoviny podle informace přinesené mRNA molekuly tRNA přinášejí jednotlivé aminokyseliny, které se postupně zapojují do vznikající molekuly bílkoviny

tRNA

Ostatní organické látky ATP organické kyseliny steroidy (příbuzné tukům, např. cholesterol, některé hormony) barviva (např. chlorofyl) vitamíny (chemicky různorodé) alkaloidy (jedovaté látky v rostlinách a houbách) …

ATP – přenašeč energie v buňce - účastní se energetického metabolismu v buňce ribóza —— adenin

ATP – přenašeč energie v buňce nukleotid – podjednotka RNA ribóza —— adenin

cholesterol vitamín B12

Použité zdroje a literatura ALBERTS, B. a kol.: Základy buněčné biologie. 1. vyd., Ústí nad Labem: Espero publishing. ISBN Obrázky převzaty z anglického vydání uvedené publikace a z webových stránek: – –

Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Evropský sociální fond Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu LITERACY Autor: Vít Růžička Předmět: Biologie Datum: Gymnázium, Praha 10, Voděradská 2 Projekt LITERACY