Chemické zloženie bunky - Poznámky PDF

Chemické zloženie bunky Chemické látky, ktoré sú súčasťou bunky plnia tieto funkcie: stavebná – konštrukčná (bielkoviny, tuky, cukry), zásobná (cukry, tuky), metabolická (soli, bielkoviny), informačná (nukleové kyseliny) a substrátová (voda). Z celkovej hmotnosti bunky tvorí najväčší podiel voda a s...

Chemické zloženie bunky Chemické látky, ktoré sú súčasťou bunky plnia tieto funkcie: stavebná – konštrukčná (bielkoviny, tuky, cukry), zásobná (cukry, tuky), metabolická (soli, bielkoviny), informačná (nukleové kyseliny) a substrátová (voda). Z celkovej hmotnosti bunky tvorí najväčší podiel voda a soli: 60 – 90%. Organické látky tvoria 10 – 40%. Chemické zloženie bunky Voda Je dôležitým rozpúšťadlom organických aj anorganických látok v bunke. Všetky metabolické procesy prebiehajú len vo vodnom prostredí. Ovplyvňuje fyzikálno – chemické procesy v bunkách (napr. osmóza a difúzia), podmieňuje biologickú aktivitu bielkovín a nukleových kyselín, súčasne plní termoregulačnú a transportnú funkciu. Množstvo vody v bunke závisí: prenikanie látok do bunky  od veku bunky (bunky embrya – 93% vody)  od druhu pletiva alebo tkaniva, z ktorého bunka pochádza (semená – 15% vody)  od prostredia, v ktorom sa bunka nachádza (bunky vodných rias obsahujú až 90% vody) Anorganické látky (minerálne látky) V bunke sa môžu nachádzať v bunke viazané vo forme solí (chloridy, fluoridy, uhličitany, fosforečnany a pod.), ako súčasť farbív (ióny Fe2+ v hemoglobíne, Mg2+ v chlorofyle) alebo ako voľné ióny (Na+ - pomáha zadržiavať vodu v bunkách, Ca2+ - uľahčuje vylučovanie vody)... Organické látky -základným prvkom organických látok je uhlík (štvorväzbový atóm  umožňuje mu to vytvárať rôzne dlhé reťazce, ktoré sú základom molekúl organických látok) - rozdeľujeme ich na nízkomolekulové: sacharidy, tuky a vysokomolekulové: bielkoviny, nukleové kyseliny. Cukry (sacharidy)  sú základnou zložkou všetkých živých organizmov  vznikajú z neústrojných (anorganických) látok v zelených rastlinách v procese fotosyntézy, počas ktorého sa slnečná energia premieňa na energiu chemických väzieb atómov v molekule sacharidu, živočíchy prijímajú sacharidy v potrave  fotosyntézou vzniknuté monosacharidy sú najjednoduchšie cukry a zároveň najmenšie zložky zložitejších sacharidov, v ktorých sú jednotlivé monosacharidy pospájané navzájom glykozidovou väzbou   podľa počtu monosacharidových jednotiek sa delia na: monosacharidy disacharidy polysacharidy glukóza – hroznový cukor sacharóza – repný cukor celulóza – bunková stena rastlín fruktóza – ovocný cukor maltóza – sladový cukor chitín - bunková stena húb deoxyribóza (zložka DNA) laktóza – mliečny cukor škrob–energetický metabolizmus (zásobná funkcia) u rastlín ribóza (zložka RNA) glykogén – energetický metabolizmus (zásobná funkcia) u živočíchov Tuky (lipidy) Po chemickej stránke sú estery vyšších mastných kyselín s glycerolom. Delia sa na: jednoduché a zložené (glykolipidy, fosfolipidy). Funkcie:  stavebnú – fosfolipidy sú súčasťou biomembrán  zdroj energie – pri spálení 1g tuku sa uvoľní 38 kJ energie  zásobnú – tukové tkanivo u živočíchov, semená olejnín  regulačnú – lipidy sú súčasťou molekúl niektorých hormónov  sú dôležitým rozpúšťadlom vitamínov (A, D,E, K) a niektorých farbív  izolačná, resp. termoregulačná funkcia  ochranná funkcia - okolo dôležitých orgánov (vosky u rastlín) Bielkoviny (proteíny) Sú makromolekulové látky, ktorých základnou stavebnou jednotkou sú aminokyseliny. Z 21 proteínogénnych aminokyselín (tvoriacich proteíny) je 8 esenciálnych (telo ich nedokáže syntetizovať, musí ich prijímať v potrave): valín, leucín, izoleucín, treonín, lyzín, metionín, fenylalanín, tryptofán. Jednotlivé aminokyseliny v reťazci sú pospájané peptidovou väzbou. Typ bielkoviny závisí od konkrétnych aminokyselín, ich poradia v reťazci a od priestorového usporiadania reťazca. Podľa tvaru sa delia na vláknité (fibrilárne) a guľovité (globulárne). Funkcie: štruktúrna, metabolická, informačná  zúčastňujú sa na stavbe biomembrán, bunkových organel  sú súčasťou regulačných látok (enzýmy, hormóny)  zabezpečujú imunitu organizmov (protilátky) Nukleové kyseliny Sú nositeľmi dedičných vlastností bunky, sú teda hmotným základom dedičnosti. Reťazce nukleových kyselín sú pospájané z nukleotidov (základné stavebné jednotky) prostredníctvom fosfodiesterovej väzby. Nukleotid sa skladá z: 1. dusíkatá báza - adenín ( A), guanín (G), cytozín (C), tymín (T), uracil (U) 2. 5-uhlíkatý cukor - ribóza (RNA) alebo deoxyribóza (DNA) 3. zvyšok kys. trihydrogenfosforečnej (H3PO4) - tvorí vonkajšiu kostru polynukleotidového reťazca Dusíkaté bázy sú heterocyklické zlúčeniny, kde heteroatómom je dusík. Sú odvodené od:  purínu (adenín A, guanín G)  pyrimidínu (cytozín C, tymín T, uracil U) Preto sa dusíkaté bázy rozdeľujú na: purínové (adenín, guanín) a pyrimidínové (cytozín, tymín, uracil). Podľa prítomnej pentózy sa nukleové kyseliny rozlišujú na: a. deoxyribonukleová kyselina - obsahuje deoxyribózu b. ribonukleová kyselina – obsahuje ribózu  Štruktúra DNA Štruktúra RNA Pentóza - deoxyribóza Pentóza - ribóza Dusíkatá báza: Dusíkatá báza: adenín – tymín adenín – uracil cytozín - guanín cytozín - guanín Zvyšok kyseliny trihydrogénfosforečnej Zvyšok kyseliny trihydrogénfosforečnej Deoxyribonukleovú kyselinu tvoria 2 paralelne prebiehajúce polynukleotidové vlákna (reťazce), ktoré tvoria dvojzávitnicu (pravotočivú). V molekule DNA sú obe vlákna medzi dusíkatými bázami jednotlivých vláken navzájom pútané vodíkovými mostíkmi. Podľa pravidla o párovaní báz leží A oproti T a C leží oproti G – princíp komplementarity (komplementarita=doplnkovosť). Molekula RNA je tvorená len jedným polynukleotidovýcm vláknom. Obidve molekuly nukleových kyselín sú špirálovito stočené. Podľa biologickej funkcie a lokalizácie delíme RNA na 3 základné typy:  mRNA = mediátorová, informačná: prenos genetickej informácie z DNA do štruktúry bielkovín  tRNA = transférová, prenášačová: zabezpečuje prenos (transfer) aminokyselín na miesto tvorby polypeptidového reťazca - na ribozóm  rRNA = ribozómová: tvorí základnú stavebnú zložku ribozómov