Metabolismus na buněčné úrovni – maturitní otázka z biologie

 

   Otázka: Metabolismus na buněčné úrovni

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): elsy

 

 

 

 

Metabolismus na buněčné úrovni =látková přeměna probíhající pomocí navazujících chemických rekcí za přítomnosti katalyzátorů (=urychlovač děje) – enzymů

vede

-k získání energie

-ke vzniku látek pro tělo vlastních, zásobních

 

dvě části

katabolismus = (disimilační, rozkladný)děj, při kterém se složitější látky štěpí na jednodušší

-energie se uvolňuje

-probíhá v organelách

anabolismus = (asimilační, syntetický)děj, při kterém se z látek jednodušších syntetizují      látky složitější

-vznikají nové zásobní látky/ pro tělo vlastní

-energie se spotřebovává

-probíhá v cytoplazmě

průběh života

-mládí A  K

-dospělost A=K

-stáří A  K

 

enzym = katalyzátor biochemických reakcí, snižují aktivační energii

-bílkovinné povahy

-pouze bílkovina

-bílkovina + nebílkovinná část (=kofaktor) – iont/organická sloučenina

-specificky účinné (=působí jen na určité látky)

-navazují se na substrát vazbou zámek a klíč (vytváří se v aktivním centru)

-pro správné fungování je nutná optimální teplota, pH a koncentrace

-množství omezené, obnova v játrech

 

rozdělení

podle typu metabolismu

fototrofní (= energie ze světla)

chemotrofní (= energie z živin)

-chemoorganotrofní (=živiny organické látky)

-chemolitotrofní (=živiny jednoduché anorganické látky)

podle formy uhlíku

autotrofní (= zdrojem je CO2)

heterotrofní (=zdrojem jsou složité organické sloučeniny)

 

fotosyntéza

-katalytická reakce (katalyzátorem je chlorofyl), endotermická za pomoci světla

-hlavní produkt glukóza, vedlejší produkt kyslík – likvidace skleníkových plynů

 

probíhá ve dvou fotosystémech

fotosystém I. = P1 (=přijímá světlo do 700 nm)

fotosystém II. = P2 (=přijímá světlo do 680 nm)

 

dvě fáze

světelná (=primární, nutná)

-zachytí se energie dopadajících fotonů – přeměna energie světelné a energii chemickou

-energie fotonů se využije k fotolýze vody – rozklad na kyslík (průduch do vzduchu), H+ (přenášeny přenašeči do temnostní fáze), e-

-vybuzení valenčních elektronů z chlorofylu – dva elektrony dopadnou na nosič a putují k protonovému kanálku, kde dochází k hromadění H+

-až se k protonovému kanálku dostane určitý počet elektronů, H+ překonají přechodovou membránu

-za ní se H+ navážou na NADP přenašeč – NADPH

-při dostatečné koncentraci NADPH dochází k cyklické fosforylaci = vytváření molekul ATP z ADP (k tvorbě se využívá energie elektronů)

temnostní (=sekundární)

-dojde k postupné fixaci H (hydrogenace) na molekulu CO2 – vznik glukózy

-dochází k biosyntéze sacharidů z CO2, NADPH, ATP (Calvinův cyklus = systém katalytických reakcí, dochází k postupnému narůstání počtu uhlíků)

rovnice

-nCO2 + nH2O – (HCOH)n + n O2

podmínky

-světlo – intenzita, složení spektra

-množství CO2

-teplota (nejlepší 15 -25 C)

-množství H2O

 

dýchání

-probíhá na vnitřní straně mitochondrií

-získává se při něm +-90% energie

-probíhá štafetovitě

průběh anaerobní fáze

-probíhá v cytoplazmě

-molekula glukózy se rozštěpí na dvě kyseliny pyrohroznové, uvolní se malé množství energie, vše se přetransportuje do mitochondrií

průběh aerobní fáze

-probíhá v mitochondriích

-do protonového kanálku putují H+ (z citrátového cyklu a beta oxidace VMK), při jejich dostatku se protonový kanálek začne otáčet

-přivádí se kyslík (dýcháním), spojuje se s H+ – vznik H2O, uvolňuje se hodně energie – dochází k fosforylaci, vytváření molekul ATP

 

kvašení (=fermentace)

-probíhá za nepřítomnosti vzduchu (glykolýza)

-vzniká energeticky bohatá látka

mléčné kvašení

-glukóza – pyruvát – laktát (=kyselina mléčná)

alkoholové kvašení

-glukóza – pyruvát – aldehyd (ethanal) – alkohol (ethanol)

 

metabolismus živin

sacharidů

-poly a oligosacharidy se štěpí na monosacharidy

-vstupuje glukóza, štěpí se ve třech stupních

glykolýza

-vzniká látka pyruvát (C6 – C3)

-fosforylace glukózy – vznik difosforylované glukózy – jeho štěpení

-probíhá v cytoplazmě

 

oxidace pyruvátu

-pouze za dostatečného přístupu kyslíku

-pyruvát díky kyslíku putuje do mitochondrií

-pyruvát se oxiduje na acetylkoenzym A

-velmi náročná katalytická reakce – působí komplexy katalyzátorů, probíhá dekarboxylace

-odštěpování odpadních látek (CO2, H2O)

 

citrátový (=Krebsův) cyklus

-společný všem buňkám

-oxidace jedné molekuly C0A citrátovým cyklem se uvolní 12 molekul ATP, odbouráním jedné molekuly glukózy vznikne 38 molekul ATP

 

průběh při nedostatku kyslíku

-nemohou fungovat přenašeče

-probíhá pouze glykolýza

-pyruvát se nemůže dále oxidovat – pyruvát se změní na laktát (kyselinu mléčnou) mléčným kvašením/alkohol

regulace

-k nastavení správných podmínek

-na začátku hormon (první zprostředkovatel) aktivuje děje v buňce, ikdyž do ní nevstupuje

-na buňce se naváže na bílkovinu přes receptor- vznik komplexu receptor – hormon

-komplex aktivuje enzymy (druhý zprostředkovatel)

-enzym je na vnitřní straně membrány buňky

-enzym zajistí tvorbu cyklického AMP (=c AMP) = inhibitor/aktivátor tvorby dalších enzymů

potřeba vitamínů (regulátory)

B komplex

-B1 – fosforylace

-B2, B3 – FAD a NAD přenašeče

-B5 – součást C0A

 

lipidů

probíhá, pokud tělo potřebuje energii

-má tři fáze

rozštěpení esterové vazby katalytickou hydrolýzou – vznik glycerolu a VMK

 

-prvním zprostředkovatelem je hormon adrenalin  – zprostředkovává tvorbu c AMP, která spustí tvorbu lipáz

vznik

-glycerolu

-vstupuje do metabolismu sacharidů (řídí hormon inzulín)

syntéza glukózy

-fosforylace – fosforylovaná glykolýza

-VMK

beta – oxidace v mitochondriích

-dochází k postupnému odbourávání dvouuhlíkatých sloučenin v Linelově spirále – vznik acetylkoenzymu A, který vstupuje do Krebsova cyklu

probíhá, pokud tělo nepotřebuje energii

-biosyntéza tuků pro tělo vlastní – ukládání tuků s velkým množstvím vody do tukových tkání

-probíhá v cytoplazmě

-výchozí látkou je acetylkoenzym A

-energeticky náročná, katalytická reakce

 

proteinů

má dvě fáze

-katalytická hydrolýza

rozštěpení peptidových vazeb postupně (nejdříve uvnitř – endopeptidázy) pomocí enzymů proteáz (pepsin, trypsin) na AMK

a) potřebujeme energii

AMK se dále hydrolytickým štěpením (enzymy – exopeptidázy) rozštěpují

-výsledkem dvouuhlíkové štěpy – acetylkoenzym A do Krebsova cyklu + konečné části – odpadní látky (CO2, N, H2O) v močovině

vylučování dusíku

-v podobě amoniaku (ryby)

-dusík se přemění na amoniak, ten je metabolizován na kyselinu močovou (ptáci)

-v podobě močoviny (savci)

b)nepotřebujeme energiisyntéza bílkovin pro tělo vlastní = proteosyntéza

-nukleové kyseliny řídí pořadí skládání AMK za sebou

-t RNA přivádí AMK k místu proteosyntézy

-z DNA se vytvoří transkripcí (=přepis genetické informace z DNA do RNA) m RNA (=informační – zprostředkovává přenos genetických informací)

-translace (=překlad genetické informace z m RNA do pořadí AMK, vznik nového polypeptidového řetězce) – přicházejí AMK díky t RNA – vytváří se bílkovina pro tělo vlastní

-12 AMK si umíme vyrobit sami, 8 AMK ne (=esenciální)






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: