Bílkoviny a jejich metabolismus, nukleové kyseliny

 

   Otázka: Bílkoviny a jejich metabolismus, nukleové kyseliny

   Předmět: Chemie

   Přidal(a): terka

 

Bílkoviny a jejich metabolismus, nukleové kyseliny = proteiny

základní stavební jednotka – aminokyselina

 

1-10 AK – dipeptid, tripeptid…

10-100 AK – polypeptid

100+ – bílkovina

 

Aminokyseliny

– aspoň 1 NH2 a 1 COOH

 

NH2              COOH       pH                   Počet AK

1          =      1                 Neutrální      7

1          <      2                 Kyselé            2

2          >      1                 Zásadité        3

Aromatické

Sirné

Heterocyklické…

 

– všechny jsou L (podle asymetrického C)

esenciální – nezbytné

– neumíme sami vytvořit

– příjem z potravy

– rozvětvené/ aromatické jádro

– valin, leucin, lyzin… (8)

– amfoterní

– pevné bezbarvé/bílé látky

– rozpustné ve vodě

–     teplota tání – kvůli jontové struktuře

– spojení do větších celků -> * peptidů – kondenzace za odštěpení vody

 

Peptidy

– antibiotika – penicilin

– peptidové hormony – inzulín, oxytocin, glukagon

– hadí jedy, muchomůrka hlízovitá

– protaminy – zásaditý peptid v rybách

 

Bílkoviny

– biomakromolekulární látky

– 5-100 nm (cukry 0,5nm)

– základní stavební látka živé hmoty

 

živočichové

– až 80%

– příjem potravou -> rozklad -> vytvoří jinou, jakou potřebují

                                                                        

rostliny

– více polysacharidů

– umí si vytvořit bílkoviny z anorganických látek (dusičnany)

– složené z AK nebo jejich zbytků

– všechny obsahují 20 základních AK

 

funkce

  • stavební
  • katalytické – enzymy
  • regulační – hormony
  • obrannou
  • transportní
  • zdroj energie – nahraditelné tuky nebo sacharidy

 

složení – C (50%), O (20%), N (20%), H, S

 

Biuretova reakce

– důkaz peptidické vazby   –C–NH–

– pomocí CuSO4 a NaOH -> * fialová sraženina

– biuret

O=C              +  O=C      -> NH3 + NH2-C-NH-C-NH2

 

Struktura bílkovin

1)primární

– pořadí AK

– každá bílkovina jiné

– řízeno geneticky

– určuje vlastnosti a biochemické funkce

 

2) sekundární

– tvar aby byly bílkoviny co nejstabilnější

– geometrické uspořádání řetězce

stočení do šroubovice

– pravotočivé

– alfa helix

– co nejvíc vodíkových můstků mezi CO a NH

– ven koukají R

forma skládaného listu – beta forma

 

3) terciární

– uspořádání šroubovice a beta-formy do prostorového tvaru

– prostorové uspořádání sekundární struktury

– drží pohromadě díky vodíkovým můstkům, jontovým vazbám, disulfidickým můstkům, vanderwalsovy síly (dlouhé zbytky AK)

fibrilární

– vláknité

– vazby mezi více řetězci

globulární

– klubkovitý

– vazby v rámci jednoho řetězce

 

4) kvartérní

– nejsložitější bílkoviny

– několik podjednotek (polypeptidů)

– uspořádání polypeptidů v prostoru mezi sebou

– enzymy

– hemoglobin

 

Denaturace bílkovin – nevratná změna struktury

– ztráta biologických funkcí

– potravinářství – uchování potravin

– přeměna na stravitelné pro nás

– pomocí teploty (uvaření vejce), chemikáliemi

– změna prostorového uspořádání – sekundární a terciární struktury

 

         jednoduché – peptidové řetězce (popř. malá nebílkovinná složka)

složené – peptidové řetězce + nebílkovinná složka

fibrilární

       globulární

 

podle rozpustnosti

albuminy

– rozpustné ve vodě

globuliny

– nerozpustné ve vodě

 – rozpustné v kyselém prostředí (NaCl)

 

podle nebílkovinné části – prostetická skupina

lipoproteiny

– lipid

– součást buněčných membrán

fosfoproteiny

– zbytek H3PO4   P

 – serin – vázán na OH

– kasein –  v mléce – rozpustná vápenatá sůl

– zdroj Ca a P

 glykoproteiny

– cukerné zbytky

– ve slinách

hemoproteiny

– (chromoproteiny)

 – hemoglobin, mioglobin

– barevné pigmenty

– přenašeči

nukleoproteiny

– nukleové kyseliny

– buněčná jádra

 

Skleroproteiny

– vláknitá struktura

– stavební funkce

– nerozpustné

kolagen

– klouby, kosti, chrupavky, šlachy

– zahřátí à * želatina, klih – lepidlo

keratin

– vlasy, nehty, peří

– cystein

 fibroin

– bourec morušový – hedvábí

 

Sferoproteiny

– globulární struktura

– rozpustné ve vodě a solích

– rozmanité funkce

albuminy

– krevní sérum, mléko, bílek

 – zdroj AK

– kyselé AK

                                                 

globuliny

– svaly, játra

histony

– jádra buněk

– vázané na nukleové kyseliny

– zásadité AK

 

Metabolismus bílkovin

– bílkoviny nelze ukládat

– neustále se přeměňují

– sledování pomocí dusíkaté bilance – poměr mezi příjmem a výdejem

 

Příjem                                              Výdej             

P                =       v              Zdravý dospělí

Pozitivní bilance        P                >       V             Děti ve vývinu

Negativní bilance      p                <       V             Stáří

 

Katabolismus

–     ve střevě se hydrolyticky štěpí pomocí enzymů na AK -> AK se použijí na syntézu jiné potřebné bílkoviny nebo jiných dusíkatých látek (purinů…)

–      AK – zdroj energie

– odbourání deaminací – odštěpuje se NH2 ve formě NH3

NH3 -> ornitinový cyklus -> * močoviny -> moč

 

Anabolismus

  • syntéza bílkovin z AK – proteosyntéza
  • na ribozomech
  • pořadí AK je uloženo v DNA – transkripce -> translace
  • 8 AK si člověk neumí vytvořit – příjem potravou
  • 12 AK si člověk vytvoří – * transaminací – AK + oxokyselina -> AK + oxokyselina

 

COOHCH2CH2CHCOOH + CH3CCOOH -> COOHCH2CH2CCOOH + CH3CHCOOH

 

Nukleové kyseliny

– biomakromolekulární látky

– ve všech buňkách (i virech)

– nositel genetické informace – význam pro všechny organismy

– poprvé identifikována v jádře -> nukleové

– i v mitochondriích a chloroplastech

– přepis do bílkovin

 

kyselá složka

– H3PO4    P

zásaditá složka

– purinové/pyrimidinové báze  A,G/U,T,C

monosacharid

– 2-deoxy-D-ribóza -> DNA

– D-ribóza -> RNA

 

P + báze + sacharid -> voda + nukleotid – stavební jednotka řetězce

 

– báze je vázána N glykosidickou vazbou na 1. C

– estericky vázaný zbytek H3PO4 na 5. C

 

– v buňkách je i nukleosid

– nukleotid bez   P

– cukr a báze

– adenosin, guasin, uridin, tymidin, cytidin

– uchování energie

 

– biosyntéza bílkovin, polysacharidů a složitých lipidů

– nukleotidy se estericky spojí přes zbytky H3PO4  se 3. C monosacharidu dalšího nukleotidu

– makromolekuly

 

primární struktura – pořadí nukleotidů (bází)

– určuje funkci NK

 

 

DNA                                  RNA

H3PO4                               H3PO4

2-deoxy-D-ribóza        D-ribóza

A-T C-G                            A-U C-G

 

sekundární struktura   – prostorové uspořádání řetězce

DNA – 2 vlákna, pravotočivá dvoušroubovice

– komplementarita bází

viry – jednovláknové DNA, dvouvláknové RNA

– pořadí bází nese genetickou informaci – dědičné Info buňky

RNA

– jedno vlákno

– tvorba bílkovin

mRNA– informace pro syntézu bílkovin

– obsahuje kodón=trojici bází

tRNA – přenosová

– přenáší aktivovanou AK z cytoplazmy do ribozomů, kde jsou

AK sestavovány do řetězce bílkovin

– každá AK má svou vlastní tRNA

rRNA – ribozomální

– syntéza bílkovin

 

DNA -> replikace -> * DNA -> transkripce -> * mRNA -> translace -> * bílkovin

 

replikace       

  • kopírování DNA pro nově vznikající buňky
  • z 1 molekuly DNA vznikají 2 molekuly DNA
  • dvoušroubovice se rozdělí a zbývající báze se dosyntetizují
  • energeticky náročné – spotřeba ATP
  • katalyzátorem je enzym (polymerace)

 

transkripce

  • přepis informace z DNA na RNA (mRNA)
  • přenos infa z jádra do cytoplazmy
  • místo thyminu (T) se zapisuje uracil (U)

 

translace

  • překlad z řeči bází do řeči AK
  • syntéza bílkovin řízená mRNA
  • Info z mRNA se dostává do molekuly bílkovin
  • V cytoplazmě na ribozomu
  • Účast t RNA a mRNA a enzymů
  • mRNA se váže na ribozom -> 2 aktivované tRNA se připojí na mRNA -> AK se spojí -> * dipeptid -> tRNA jdou pryč
  • pořadí bílkovin určuje typ bílkoviny

 

– nebezpečí virů – onkoviry, antiviry (HIV), retroviry – může se navázat do řetězce a množit se

– DNA se váže na histony -> * chromozomů






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: