Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_181

Biochemie, živá soustava, biogenní prvky Jméno autora: Mgr. Bartošíková Hana Třída/ročník: 3. (7.) Datum vytvoření: 20. 9. 2012 Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Tematická oblast: Přírodní látky Předmět: Chemie Výstižný popis způsobu využití, případně metodické pokyny: Úvod do studia biochemie, seznámení s vlastnostmi a složením živých organismů. Klíčová slova: Biochemie, živá soustava, biogenní prvky Druh učebního materiálu: prezentace

Úvod do studia biochemie Obr. 1

Čím se zabývá biochemie? Vědní obor na rozhraní biologie a chemie Studuje chemickou strukturu a přeměny látek tvořících živé organismy Biochemie popisná (statická) - zkoumá složení organismů, zabývá se strukturou a vlastnostmi látek, které tyto živé organismy tvoří Biochemie dynamická – studuje látkové a energetické změny uvnitř živých soustav

Význam biochemie Lékařství (klinická biochemie, patobiochemie) Farmacie (xenobiochemie) Zemědělství Průmysl Ochrana životního prostředí Výživa Vznik dalších vědních disciplín – molekulární biologie, molekulární genetika, biotechnologie, bioorganická chemie Obr. 2

Obecné vlastnosti živých soustav Aktivní vztah živých organismů s okolním prostředím Výměna látek a energie Schopnost komunikace organismu s životním prostředím Schopnost adaptace Stálost vnitřního prostředí (homeostáza) Organismus je schopen pomocí regulačních mechanismů udržet teplotu, pH, osm. tlak, koncentraci určitých složek) Schopnost reprodukce Časové omezená existence Jednotný chemický základ

Látkové složení živé hmoty Neexistuje žádný specifický prvek živé hmoty, který by nebyl obsažen v neživé přírodě! Rozdílné je kvantitativní zastoupení prvků

Biogenní prvky Všechny prvky nezbytné a nepostradatelné pro život Makrobiogenní Prvky zastoupeny nad 1 % (C, H ,N ,O, P, Ca) Oligobiogenní 1 % - 0,005 % (S, K, Na, Cl, Mg, Fe) Mikrobiogenní - stopové Méně než 0,005 % (např. Cu, Zn , Mn, Co, I)

Makrobiogenní prvky Uhlík – hl. stavební prvek živé hmoty Vodík – základní prvek všech organických látek, voda Dusík –aminokyseliny, bílkoviny, nukleové kyseliny Kyslík – voda, organické sloučeniny Fosfor – nukleové kyseliny, ATP Vápník – důležitý stavební prvek některých tkání, v iontové formě mediátor

Stopové prvky Zastoupeny v malém množství, mnohdy však nezbytné pro fungování organismu – součásti hormonů, enzymů (např. Co – součást vitamínu B12) Patří sem i prvky, jejíž přítomnost je v organismu nežádoucí (např. Hg, Pb, Cd)

Chemické složení živé hmoty Biogenní prvky se vyskytují téměř výhradně ve sloučeninách Anorganické Voda Oxid uhličitý Amoniak Organické Tvoří 95% sušiny Většinou se jedná o makromolekulární látky – biopolymery Sacharidy, lipidy, bílkoviny, nukleové kyseliny ad.

Význam vody pro živé organismy Neoddělitelná součást všech živých organismů Tvoří největší část hmoty organismu (u člověka 60%) Rozpouštědlo iontových a polárních látek Prostředí, v němž probíhají veškeré životní pochody Účastní se mnoha biochemických reakcí Podílí se na tepelné regulaci

Přírodní látky Organické sloučeniny, které vznikají chemickými reakcemi v živých organismech Dělení: Živiny (sacharidy, lipidy, bílkoviny) Biokatalyzátory (enzymy, vitamíny, hormony) Ostatní (nukleové kyseliny, izoprenoidy, alkaloidy)

Použité zdroje Středoškolské učebnice chemie: Obrázky: MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia: 3. díl. 1. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc s. r. o., 2005. ISBN 80-7182-057-1. RŮŽIČKOVÁ, Květoslava a Bohumír KOTLÍK. Chemie II. v kostce. 3. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 2004. ISBN 80-7200-761-0. Obrázky: Obrázek 1: Mmaetani. Commons.wikimedia.org :ATP-ADP Translocase Top View.png [online].2011-05-12 [cit. 2012-09-26]. Dostupný pod licencí Creative Commons – Uveďte autora 3.0 Unported na WWW:<http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AATP-ADP_Translocase_Top_View.png>. Obrázek 2: Thcnamm. Commons.wikimedia.org : Biokeemia labori laud.JPG  [online].2012-10-02 [cit. 2012-10-16]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported l na WWW:<http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ABiokeemia_labori_laud.JPG>.