Chemické složení organismů

» 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.

» 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

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

» 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

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

Sacharidy glykoproteiny = bílkovina + cukr disacharidy polysacharidy 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

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

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

fosfolipidy

Lipidy 2) SLOŽENÉ LIPIDY - Glykolipidy - 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

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)

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

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

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

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

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

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)

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

Nukleové kyseliny sekundární stavba DNA: pravotočivá 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

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

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

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