Živá bunka akéhokoľvek organizmu pozostáva z 25–30 % organických zložiek.
Organické zložky zahŕňajú polyméry aj relatívne malé molekuly – pigmenty, hormóny, ATP atď.
Bunky živých organizmov sa navzájom líšia štruktúrou, funkciami a biochemickým zložením. Každá skupina organických látok má však podobnú definíciu v kurze biológie a plní rovnaké funkcie v akomkoľvek type bunky. Hlavnými zložkami sú tuky, bielkoviny, sacharidy a nukleové kyseliny.
V kontakte s
Spolužiaci
Lipidy
Lipidy sa nazývajú tuky a tukom podobné látky. Táto biochemická skupina sa vyznačuje dobrou rozpustnosťou v organických látkach, ale je nerozpustná vo vode.
Tuky môžu byť tuhé alebo tekuté. Prvý je typickejší pre živočíšne tuky, druhý - pre rastlinné tuky.
Funkcie tukov sú nasledovné:
Sacharidy
Sacharidy sú organické monomérne a polymérne látky, ktoré vo svojom zložení obsahujú uhlík, vodík a kyslík. Keď sa rozložia, bunka dostane značné množstvo energie.
Podľa chemického zloženia sa rozlišujú tieto triedy uhľohydrátov:
V porovnaní so živočíšnymi bunkami, rastlinné obsahujú vo svojom zložení väčšie množstvo uhľohydrátov. Je to spôsobené schopnosťou rastlinných buniek reprodukovať sacharidy počas fotosyntézy.
Hlavné funkcie uhľohydrátov v živej bunke sú energetické a štrukturálne.
energetická funkcia sacharidov sa redukuje na hromadenie energetických zásob a ich uvoľňovanie podľa potreby. Rastlinné bunky akumulujú počas vegetačného obdobia škrob, ktorý sa ukladá v hľuzách a cibuľkách. V živočíšnych organizmoch túto úlohu zohráva polysacharidový glykogén, ktorý sa syntetizuje a hromadí v pečeni.
štruktúrna funkcia uhľohydráty sa tvoria v rastlinných bunkách. Takmer celá bunková stena rastlín je tvorená polysacharidovou celulózou.
Veveričky
Proteíny sú organické polymérne látky, ktoré zaujímajú popredné miesto tak kvantitou v živej bunke, ako aj významom v biológii. Celá suchá hmota živočíšnej bunky pozostáva približne z polovice z bielkovín. Táto trieda organických zlúčenín je pozoruhodne rôznorodá. Len v ľudskom tele je asi 5 miliónov rôznych bielkovín. Nielenže sa navzájom líšia, ale majú aj rozdiely s proteínmi iných organizmov. A celá táto obrovská rozmanitosť proteínových molekúl je postavená iba z 20 druhov aminokyselín.
Ak je proteín vystavený tepelným alebo chemickým faktorom, vodíkové a bisulfidové väzby sa v molekulách zničia. To vedie k denaturácii bielkovín a zmenám v štruktúre a funkcii bunkovej membrány.
Všetky proteíny možno podmienečne rozdeliť do dvoch tried: globulárne (medzi ne patria enzýmy, hormóny a protilátky) a fibrilárne - kolagén, elastín, keratín.
Funkcie proteínu v živej bunke:
Nukleové kyseliny
Nukleové kyseliny sú nevyhnutné pre štruktúru a správne fungovanie buniek. Chemická štruktúra týchto látok je taká, že vám umožňuje ukladať a dediť informácie o proteínovej štruktúre buniek. Táto informácia sa prenáša do dcérskych buniek a v každej fáze ich vývoja vzniká určitý typ proteínu.
Pretože veľká väčšina štrukturálnych a funkčných vlastností bunky je spôsobená jej proteínovou zložkou, stabilita, ktorá odlišuje nukleové kyseliny, je veľmi dôležitá. Vývoj a stav organizmu ako celku zase závisí od stability štruktúry a funkcií jednotlivých buniek.
Existujú dva typy nukleových kyselín – ribonukleová (RNA) a deoxyribonukleová (DNA).
DNA je molekula polyméru, ktorá pozostáva z páru helixov nukleotidov. Každý monomér molekuly DNA je reprezentovaný ako nukleotid. Nukleotidy sa skladajú z dusíkatých zásad (adenín, cytozín, tymín, guanín), sacharidov (deoxyribózy) a zvyšku kyseliny fosforečnej.
Všetky dusíkaté bázy sú navzájom prepojené presne definovaným spôsobom. Adenín je vždy umiestnený proti tymínu a guanín je vždy umiestnený proti cytozínu. Toto selektívne spojenie sa nazýva komplementarita a hrá veľmi dôležitú úlohu pri tvorbe proteínovej štruktúry.
Všetky susedné nukleotidy sú navzájom spojené zvyškom kyseliny fosforečnej a deoxyribózou.
Ribonukleová kyselina má silnú podobnosť s deoxyribonukleovou kyselinou. Rozdiel spočíva v tom, že namiesto tymínu je v štruktúre molekuly prítomná dusíkatá báza uracil. Namiesto deoxyribózy obsahuje táto zlúčenina uhľohydrát ribózu.
Všetky nukleotidy v reťazci RNA sú spojené cez fosforový zvyšok a ribózu.
Svojou štruktúrou RNA môže byť jednovláknová alebo dvojvláknová. V rade vírusov vykonávajú dvojvláknové RNA funkcie chromozómov – sú nositeľmi genetickej informácie. Pomocou jednovláknovej RNA sa prenáša informácia o zložení molekuly proteínu.
Organické zlúčeniny tvoria v priemere 20-30% bunkovej hmoty živého organizmu. Patria sem biologické polyméry – bielkoviny, nukleové kyseliny a sacharidy, ale aj tuky a množstvo malých molekúl – hormóny, pigmenty, ATP a mnohé ďalšie.
Rôzne typy buniek obsahujú rôzne množstvá organických zlúčenín. V rastlinných bunkách prevládajú komplexné sacharidy - polysacharidy, u zvierat - viac bielkovín a tukov. Každá zo skupín organických látok v akomkoľvek type bunky však plní podobné funkcie.
Lipidy - takzvané tuky a tukom podobné látky (lipoidy). Tu zahrnuté látky sa vyznačujú rozpustnosťou v organických rozpúšťadlách a nerozpustnosťou (relatívnou) vo vode.
Rozlišujte rastlinné tuky, ktoré majú pri izbovej teplote tekutú konzistenciu a živočíšne – tuhé.
Funkcie lipidov:
Štrukturálne - fosfolipidy sú súčasťou bunkových membrán;
Skladovanie - tuky sa hromadia v bunkách stavovcov;
Energia – tretina energie spotrebovanej bunkami stavovcov v pokoji vzniká v dôsledku oxidácie tukov, ktoré sa využívajú aj ako zdroj vody;
Ochranná - vrstva podkožného tuku chráni telo pred mechanickým poškodením;
Tepelná izolácia - podkožný tuk pomáha udržiavať teplo;
Elektrická izolácia - myelín, vylučovaný Schwannovými bunkami, izoluje niektoré neuróny, čo mnohonásobne urýchľuje prenos nervových vzruchov;
Živina – zo steroidov sa tvoria žlčové kyseliny a vitamín D;
Mazacie - vosky pokrývajú kožu, vlnu, perie zvierat a chránia ich pred vodou; listy mnohých rastlín sú pokryté voskovým povlakom; vosk používajú včely na stavbu plástov;
Hormonálny - hormón nadobličiek - kortizón a pohlavné hormóny sú lipidového charakteru, ich molekuly neobsahujú mastné kyseliny.
Pri štiepaní 1 g tuku sa uvoľní 38,9 kJ energie.
Sacharidy
Sacharidy sú zložené z uhlíka, vodíka a kyslíka. Existujú nasledujúce sacharidy. Pri štiepení 1 g látky sa uvoľní 17,6 kJ energie.
Monosacharidy, alebo jednoduché sacharidy, ktoré sa v závislosti od obsahu atómov uhlíka nazývajú trióza, pentóza, hexóza atď.. Pentózy - ribóza a deoxyribóza - sú súčasťou DNA a RNA. Hexóza – glukóza – slúži ako hlavný zdroj energie v bunke.
Polysacharidy- polyméry, ktorých monoméry sú hexózové monosacharidy. Najznámejšie z disacharidov (dva monoméry) sú sacharóza a laktóza. Najdôležitejšími polysacharidmi sú škrob a glykogén, ktoré slúžia ako rezervné látky pre rastlinné a živočíšne bunky, ako aj celulóza, najdôležitejšia stavebná zložka rastlinných buniek.
Rastliny majú väčšiu rozmanitosť uhľohydrátov ako zvieratá, pretože ich dokážu syntetizovať na svetle počas fotosyntézy. Najdôležitejšie funkcie sacharidov v bunke: energetická, štrukturálna a skladovacia.
Energetická úloha spočíva v tom, že sacharidy slúžia ako zdroj energie v rastlinných a živočíšnych bunkách; štrukturálne - bunková stena v rastlinách pozostáva takmer výlučne z polysacharidu celulózy; skladovanie - škrob slúži ako rezervný produkt rastlín. Akumuluje sa v procese fotosyntézy počas vegetačného obdobia a u mnohých rastlín sa ukladá v hľuzách, cibuľkách a pod. V živočíšnych bunkách túto úlohu zohráva glykogén, ktorý sa ukladá najmä v pečeni.
Veveričky
Medzi organickými látkami bunky zaujímajú bielkoviny prvé miesto v množstve aj hodnote. U zvierat tvoria asi 50 % suchej hmoty bunky. V ľudskom tele sa nachádza asi 5 miliónov druhov molekúl bielkovín, ktoré sa líšia nielen od seba, ale aj od bielkovín iných organizmov. Napriek takejto rozmanitosti a zložitosti štruktúry sa proteíny skladajú iba z 20 rôznych aminokyselín. Časť bielkovín, ktoré tvoria bunky orgánov a tkanív, ako aj aminokyseliny, ktoré vstupujú do tela, ale nevyužívajú sa pri syntéze bielkovín, podliehajú rozpadu s uvoľnením 17,6 kJ energie na 1 g látky.
Proteíny vykonávajú v tele mnoho rôznych funkcií: stavebné (sú súčasťou rôznych štruktúrnych útvarov); ochranné (špeciálne bielkoviny - protilátky - sú schopné viazať a neutralizovať mikroorganizmy a cudzorodé bielkoviny) a pod.. Okrem toho sa bielkoviny podieľajú na zrážaní krvi, zabraňujú závažnému krvácaniu, plnia regulačné, signalizačné, motorické, energetické, transportné funkcie (prenos určitých látky v tele).
Katalytická funkcia proteínov je mimoriadne dôležitá. Výraz "katalýza" znamená "uvoľnenie", "oslobodenie". Látky klasifikované ako katalyzátory urýchľujú chemické premeny a zloženie samotných katalyzátorov po reakcii zostáva rovnaké ako pred reakciou.
Enzýmy
Všetky enzýmy, ktoré pôsobia ako katalyzátory, sú látky bielkovinovej povahy, urýchľujú chemické reakcie prebiehajúce v bunke desať až stotisíckrát. Katalytická aktivita enzýmu nie je určená celou jeho molekulou, ale len jej malou časťou – aktívnym centrom, ktorého pôsobenie je veľmi špecifické. V jednej molekule enzýmu môže byť niekoľko aktívnych centier.
Niektoré molekuly enzýmov môžu pozostávať iba z proteínu (napríklad pepsínu) - jednozložkového alebo jednoduchého; iné obsahujú dve zložky: proteín (apoenzým) a malú organickú molekulu - koenzým. Zistilo sa, že vitamíny fungujú v bunke ako koenzýmy. Ak vezmeme do úvahy, že ani jedna reakcia v bunke nemôže prebehnúť bez účasti enzýmov, je zrejmé, že vitamíny majú veľký význam pre normálne fungovanie bunky a celého organizmu. Nedostatok vitamínov znižuje aktivitu tých enzýmov, v ktorých sú obsiahnuté.
Aktivita enzýmov je priamo závislá od pôsobenia množstva faktorov: teploty, kyslosti (pH prostredia), ako aj koncentrácie molekúl substrátu (látky, na ktorú pôsobia), samotných enzýmov a koenzýmov (vitamíny a iné látky tvoriace koenzýmy) .
Pôsobenie rôznych biologicky aktívnych látok, ako sú hormóny, lieky, stimulátory rastu rastlín, toxické látky atď., môže stimulovať alebo inhibovať ten alebo onen enzymatický proces.
vitamíny
vitamíny - biologicky aktívne nízkomolekulárne organické látky - podieľajú sa na metabolizme a premene energie vo väčšine prípadov ako zložky enzýmov.
Denná ľudská potreba vitamínov je miligramy a dokonca mikrogramy. Je známych viac ako 20 rôznych vitamínov.
Zdrojom vitamínov pre človeka je potrava, najmä rastlinného pôvodu, v niektorých prípadoch aj živočíšna (vitamín D, A). Niektoré vitamíny sú syntetizované v ľudskom tele.
Nedostatok vitamínov spôsobuje ochorenie - hypovitaminózu, ich úplnú absenciu - beriberi a nadbytok - hypervitaminózu.
Hormóny
Hormóny - látky produkované žľazami s vnútorným vylučovaním a niektorými nervovými bunkami - neurohormóny. Hormóny sú schopné začleniť sa do biochemických reakcií, regulujúcich metabolické procesy (metabolizmus a energiu).
Charakteristické znaky hormónov sú: 1) vysoká biologická aktivita; 2) vysoká špecifickosť (hormonálne signály v „cieľových bunkách“); 3) vzdialenosť účinku (prenos hormónov krvou na vzdialenosť k cieľovým bunkám); 4) a relatívne krátka doba existencie v tele (niekoľko minút alebo hodín).
Nukleové kyseliny
Existujú 2 typy nukleových kyselín: DNA (deoxyribonukleová kyselina) a RNA (ribonukleová kyselina).
ATP - kyselina adenozíntrifosforečná, nukleotid pozostávajúci z dusíkatej bázy adenínu, sacharidu ribózy a troch molekúl kyseliny fosforečnej.
Štruktúra je nestabilná, vplyvom enzýmov prechádza do ADP - kyseliny adenozíndifosforečnej (odštiepi sa jedna molekula kyseliny fosforečnej) s uvoľnením 40 kJ energie. ATP je jediným zdrojom energie pre všetky bunkové reakcie.
Vlastnosti chemickej štruktúry nukleových kyselín poskytujú možnosť ukladať, prenášať a dediť dcérskym bunkám informácie o štruktúre proteínových molekúl, ktoré sa syntetizujú v každom tkanive v určitom štádiu individuálneho vývoja.
Nukleové kyseliny zabezpečujú stabilné uchovanie dedičnej informácie a riadia tvorbu im zodpovedajúcich enzýmových proteínov a enzýmové proteíny určujú hlavné znaky bunkového metabolizmu.
Ak chcete použiť ukážku prezentácií, vytvorte si Google účet (účet) a prihláste sa: https://accounts.google.com
Popisy snímok:
zahrnuté v bunke. Akhatova O.V.
Organické látky sú zlúčeniny obsahujúce uhlík. Medzi atómami uhlíka vznikajú jednoduché alebo dvojité väzby, na základe ktorých vznikajú uhlíkové reťazce: lineárne, rozvetvené, cyklické. Väčšina organických látok – polymérov, pozostáva z opakujúcich sa častíc – monomérov. Bežné biopolyméry sa nazývajú látky pozostávajúce z rovnakých monomérov; nepravidelné - pozostávajúce z rôznych monomérov.
Proteíny sú nepravidelné biopolyméry; monoméry - 20 esenciálnych aminokyselín.
Aminoskupina má vlastnosti zásady Radikálová skupina je pre každého iná Karboxylová skupina má kyslé vlastnosti
Medzi spojenými aminokyselinami vzniká peptidová väzba, na základe ktorej vzniká zlúčenina - polypeptid.
Primárne - lineárne, vo forme polypeptidového reťazca. Sekundárne - v dôsledku vodíkových väzieb: špirála - a, vo forme akordeónu - b. Terciárne - globulárne, v dôsledku hydrofóbnych interakcií. Kvartérna - kombinácia niekoľkých molekúl s terciárnou štruktúrou.
Jednoduchý komplex proteínov
GLOBÁLNE BIELKOVINY: protilátky, hormóny, enzýmy FIBRILÁRNE: kolagén, kožný keratín, elastín
Funkcie bielkovín. Štrukturálne - sú súčasťou rôznych bunkových organel. Transport - pripojenie chemických prvkov na bielkoviny a ich prenos do určitých buniek. Motorické - kontraktilné proteíny sa podieľajú na všetkých pohyboch buniek a tela. Katalytické – urýchľujú alebo spomaľujú biochemické reakcie v bunkách, v organizmoch.
Funkcie bielkovín. Energia - pri rozdelení 1 g bielkovín sa uvoľní 17,6 kJ. Hormonálne alebo receptorové - sú súčasťou mnohých hormónov. Podieľajú sa na regulácii životných procesov. Ochranné – protilátky (najdôležitejšie molekuly imunitného systému) sú bielkoviny.
Mlieko obsahuje kazeín.
Sacharidy sú cyklické molekuly tvorené uhlíkom, kyslíkom a vodíkom a polyméry tvorené rovnakými cyklami.
Monosacharidy Skladajú sa z jedného cyklu (glukóza) Disacharidy Skladajú sa z dvoch cyklov (sacharóza) Polysacharidy Skladajú sa z mnohých cyklov (škrob) Sacharidy
maltóza. Glukóza.
Laktóza. Sacharóza.
Celulóza. Chitin.
Funkcie uhľohydrátov. Energia - môže byť rozdelená na oxid uhličitý a sódu s uvoľnením energie. Štrukturálne - steny rastlinných buniek sú zložené zo sacharidov (celulózy).
Lipidy sú zlúčeniny dvoch alebo troch molekúl mastných kyselín a komplexnej molekuly alkoholu.
Funkcie lipidov. Energia - môže sa rozpadnúť pri uvoľnení veľkého množstva energie. Slúži na dlhodobé skladovanie energie. Stavba – všetky bunkové membrány sú zložené z lipidov. Ochranné - lipidové usadeniny vo forme tukovej vrstvy vykonávajú tepelnú izoláciu tela. Hormonálne – niektoré lipidy sú súčasťou hormónov pohlavných žliaz a nadobličiek.
Ktoré tvrdenia sú pravdivé? 1. Proteíny sú biopolyméry. 2. Proteínové monoméry sú aminokyseliny. 3. Vosk, vitamín D, rastlinné a živočíšne tuky sú lipidy. 4. Bielkoviny sú hlavným zdrojom energie. 5. Sacharidy sú nositeľmi dedičnej informácie.
Ktoré tvrdenia sú pravdivé? 6. Glukóza, sacharóza - odrody uhľohydrátov. 7. Tuky sa dobre rozpúšťajú vo vode. 8. Sacharidy plnia len podpornú funkciu. 9. Tuky slúžia ako rezervný zdroj energie. 10. Bielkoviny majú len primárnu štruktúru.
Domáca úloha: S.22 až s.111.
Odviedli ste skvelú prácu!
Existujú 4 triedy organických látok, ktoré tvoria bunky: bielkoviny, tuky, sacharidy a nukleové kyseliny.
Sacharidy
Sacharidy - organické látky, medzi ktoré patrí uhlík, kyslík a vodík. Vzniká pri fotosyntéze z vody a oxidu uhličitého. Rozlišujte - monosacharidy (pozostávajú z jednej molekuly) (glukóza, ribóza atď.), disacharidy - zlúčenina dvoch molekúl (sacharóza, maltóza) a polysacharidy - zahŕňajú veľa molekúl cukru (škrob, glykogén, vláknina, pektín, inulín, chitín ).
Funkcie uhľohydrátov
1. Sú súčasťou mnohých organických látok (ribóza - v zložení RNA, ATP, FAD, NAD, NADP, deoxyribóza - v zložení DNA)
2. Glukóza - je zdrojom energie (pri dýchaní oxiduje)
3. Mnohé sacharidy sú rezervné látky – škrob v rastlinách, glykogén v hubách a živočíchoch
4. Obsiahnuté v mnohých zložkách buniek a tkanív (glykokalix, heparín, cykloproteíny, pektíny, polysacharidy, hemicelulóza, chitín, mureín, kyseliny teichoové)
5. Ochranný - ako súčasť glykokalyxy sa zúčastňuje procesu bunkového rozpoznávania, je súčasťou imunoglobulínov, je súčasťou ďasien (uvoľňuje sa pri poškodení chobotov) a je súčasťou bunkovej steny mnohých organizmov.
Veveričky
Veveričky- Ide o organické látky-polyméry, ktorých monomérmi sú aminokyseliny (hemoglobín, albumín, kolagén, elastín a mnohé ďalšie).
Proteíny majú 4 štruktúry
Primárne - lineárna sekvencia aminokyselín spojených s polypeptidovým reťazcom
Sekundárne - špirála pozostávajúca z dvoch reťazcov spojených vodíkovými väzbami
Terciárna - globulová alebo fibrilárna štruktúra (naukladané vrstvy alebo superkrútená špirála). Iónové, vodíkové, kovalentné (disulfidové mostíky), hydrofóbne interakcie medzi zložkami
Kvartér - niekoľko guľôčok alebo mikrofibríl spojených silami medzimolekulovej príťažlivosti
Existujú: vlastne bielkoviny a enzýmy.
Enzýmy- biologické katalyzátory nielen urýchľujú, ale aj vykonávajú väčšinu reakcií v živých organizmoch.
Funkcie bielkovín
1. Enzymatické - urýchľujú a vo väčšine prípadov vykonávajú biochemické reakcie v tele
2. Štrukturálne – sú súčasťou všetkých membrán, sú súčasťou spojivového tkaniva (kosti, chrupavky, šľachy, koža, vlasy, nechty), sú súčasťou slizničných sekrétov (mukoproteíny). Vírusové kapsidy sa skladajú z bielkovín. Sú súčasťou karuzhny kostry hmyzu.
3. Motorické - mikrotubuly (tubulín), motorický aparát bičíkov, aktín a myozín - kontraktilné proteíny svalov sú tvorené proteínmi.
4. Transport - transport cez membránu a vo vnútri bunky, ako aj krvných bielkovín (hemoglobín prenáša kyslík, hemocyanín prenáša kyslík v krvi bezstavovcov, sérový albumín prenáša mastné kyseliny, globulíny prenášajú ióny kovov a hormóny)
5. Ochranné - imunitné proteíny (interferóny), krvné proteíny (zabraňujú strate krvi), antioxidanty (uhasia reaktívne formy kyslíka)
6. Receptor - proteíny glykokalyx (zodpovedné za bunkovú kompatibilitu), fotosenzitívne enzýmy sietnice, fytochróm v rastlinách (reaguje na zmeny dĺžky denného svetla)
7. Skladovanie - proteín-feritín ukladá železo v pečeni, slezine, myoglobín ukladá kyslík vo svaloch stavovcov
8. Živina – bielkoviny – zdroje aminokyselín
9. Regulačné – mnohé hormóny sú bielkoviny (inzulín, rastový hormón, prolaktín, glukagón)
10. Antibiotikum – mnohé antibiotiká (antimikrobiálne látky) sú bielkoviny (gramicidín S, aktinomycín)
11. Toxické - mnohé toxíny (látky nebezpečné pre živé organizmy) sú bielkoviny - botulotoxín, tetanus, cholera, plesňové a včelie toxíny
Nukleové kyseliny: DNA a RNA
V roku 1953 britskí vedci J. Watson a F. Crick navrhli model priestorovej štruktúry DNA. Ukázali, že DNA pozostáva z dvoch polynukleotidových reťazcov, špirálovito stočených jeden okolo druhého. Dvojitá špirála je stabilizovaná vodíkovými väzbami medzi dusíkatými bázami rôznych reťazcov, takže adenín jedného reťazca je vždy v protiklade s tymínom druhého a guanín cytozínom. Opakovaným opakovaním týchto väzieb je dvojzávitnica DNA stabilnejšia. Za určitých podmienok (pôsobením kyselín, zásad, zahrievaním a pod.) dochádza k denaturácii DNA, teda k prerušeniu vodíkových väzieb medzi komplementárnymi dusíkatými zásadami. Denaturovaná DNA dokáže obnoviť dvojvláknovú štruktúru vďaka vytvoreniu vodíkových väzieb medzi komplementárnymi nukleotidmi – tento proces sa nazýva renaturácia.
Štruktúra DNA:
DNA sa skladá zo 4 typov dusíkatých báz: A (adenín), T (tymín), G (guanín) a C (cytozín).
Nukleotidy sú spojené podľa princípu komplementarity: A=T, GΞC
Funkcie DNA:
1. Uchovávanie genetickej informácie
2. replikácia DNA
3. Syntéza RNA
Štruktúra RNA:
RNA je:
1. Ribozomálny (časť ribozómov)
2. Transport (prináša aminokyseliny do ribozómov počas syntézy bielkovín)
3. Informačné (prenáša informácie o primárnej štruktúre proteínu do ribozómov)
Lipidy
Lipidy sú tukom podobné organické látky, ktoré sú nerozpustné vo vode, ale rozpustné v nepolárnych organických rozpúšťadlách (benzén, benzín atď.).
Glycerolové hlavy sú zložené z glycerolu a mastných kyselín, sú hydrofilné a uhľovodíkové konce sú hydrofóbne. V membráne sa tak vytvorí lipidová vrstva, cez ktorú difunduje voda a ďalšie látky.
Štruktúra lipidov:
Funkcie lipidov:
1. Energia – pri oxidácii lipidov sa uvoľňuje veľa energie
2. Rezerva - tuky sú rezervná látka a pri oxidácii tukov sa uvoľňuje voda, čo je veľmi dôležité napríklad pre obyvateľov púšte
3. Štrukturálne - membrány všetkých živých organizmov sú zložené z fosfolipidov, glykolipidy sa podieľajú na medzibunkových kontaktoch v živočíšnych tkanivách, sfingolipidy zabezpečujú elektrickú izoláciu axónu, čím vytvárajú podmienky pre rýchly prechod impulzu, včely stavajú plásty z vosku
4. Ochranné - tepelná izolácia a odpruženie, vosky sú vodoodpudivé látky v rastlinách, glykolipidy sa podieľajú na rozpoznávaní toxínov
5. Regulačné - niektoré hormóny - lipidy (testosterón, progesterón, kortizón), sú tu vitamíny rozpustné v tukoch (A, D, E, K), giberelíny - regulátory rastu rastlín
Rozmanitosť lipidov
Fosfolipidy- obsahujú zvyšok kyseliny fosforečnej, sú súčasťou bunkových membrán.
Glykolipidy- zlúčeniny lipidov so sacharidmi. Sú neoddeliteľnou súčasťou mozgového tkaniva a nervových vlákien.
Lipoproteíny- komplexné zlúčeniny rôznych bielkovín s tukmi.
Steroidy- dôležité zložky pohlavných hormónov, vitamín D.
Vosk- plnia ochrannú funkciu: u cicavcov - premasťujú pokožku a srsť, u vtákov - dodávajú perám vodoodpudivé vlastnosti, u rastlín - zabraňujú nadmernému vyparovaniu vody.
ATP
Kyselina adenozíntrifosforečná (ATP)- nukleotid, ktorý zahŕňa dusíkatú bázu adenín, sacharidovú ribózu a tri zvyšky kyseliny fosforečnej. Molekula ATP je univerzálny akumulátor chemickej energie v bunkách. Zvyšky kyseliny fosforečnej sú spojené makroergickými väzbami. Pri odštiepení jedného zvyšku kyseliny fosforečnej z ATP vzniká ADP - kyselina adenozíndifosforečná a uvoľní sa 40 kJ energie.
Veveričky (bielkoviny, polypeptidy) sú najpočetnejšie, najrozmanitejšie a najvýznamnejšie biopolyméry. Zloženie proteínových molekúl zahŕňa atómy uhlíka, kyslíka, vodíka, dusíka a niekedy aj síry, fosforu a železa.
Proteínové monoméry sú aminokyseliny, ktoré (majú vo svojom zložení karboxylové a aminoskupiny) majú vlastnosti kyseliny a zásady (amfotérne).
Vďaka tomu sa aminokyseliny môžu navzájom kombinovať (ich počet v jednej molekule môže dosiahnuť niekoľko stoviek). V tomto ohľade sú molekuly bielkovín veľké a sú tzv makromolekuly.
Štruktúra molekuly proteínu
Pod štruktúra molekuly proteínu pochopiť jeho aminokyselinové zloženie, sekvenciu monomérov a stupeň skrútenia molekuly proteínu.
V proteínových molekulách je len 20 druhov rôznych aminokyselín a vďaka ich rôznym kombináciám vzniká obrovské množstvo proteínov.
- Sekvencia aminokyselín v polypeptidovom reťazci je primárna štruktúra proteínu(je jedinečný pre každý proteín a určuje jeho tvar, vlastnosti a funkcie). Primárna štruktúra proteínu je jedinečná pre akýkoľvek typ proteínu a určuje tvar jeho molekuly, jeho vlastnosti a funkcie.
- Dlhá molekula proteínu sa poskladá a najskôr nadobudne tvar špirály v dôsledku vytvorenia vodíkových väzieb medzi skupinami -CO a -NH rôznych aminokyselinových zvyškov polypeptidového reťazca (medzi uhlíkom karboxylovej skupiny jednej aminoskupiny kyseliny a dusíka aminoskupiny inej aminokyseliny). Táto špirála je sekundárna štruktúra proteínu.
- Terciárna štruktúra proteínu- trojrozmerné priestorové „zbalenie“ polypeptidového reťazca vo forme globule(lopta). Pevnosť terciárnej štruktúry je zabezpečená rôznymi väzbami, ktoré vznikajú medzi aminokyselinovými radikálmi (hydrofóbne, vodíkové, iónové a disulfidové väzby S-S).
- Niektoré proteíny (napríklad ľudský hemoglobín) majú kvartérna štruktúra. Vzniká ako výsledok spojenia viacerých makromolekúl s terciárnou štruktúrou do komplexného komplexu. Kvartérna štruktúra je držaná pohromade krehkými iónovými, vodíkovými a hydrofóbnymi väzbami.
Štruktúra bielkovín môže byť narušená (podlieha denaturácia) pri zahriatí, ošetrení určitými chemikáliami, ožiarením a pod. Pri slabom účinku sa rozkladá len kvartérna štruktúra, pri silnejšom účinku terciárna a potom sekundárna a proteín zostáva vo forme polypeptidového reťazca. V dôsledku denaturácie proteín stráca schopnosť plniť svoju funkciu.
Porušenie kvartérnych, terciárnych a sekundárnych štruktúr je reverzibilné. Tento proces sa nazýva renaturácia.
Zničenie primárnej štruktúry je nezvratné.
Okrem jednoduchých bielkovín, ktoré pozostávajú iba z aminokyselín, existujú aj komplexné bielkoviny, ktoré môžu zahŕňať sacharidy ( glykoproteíny), tuky ( lipoproteíny), nukleové kyseliny ( nukleoproteíny) a pod.
Funkcie bielkovín
- Katalytická (enzymatická) funkcia.Špeciálne proteíny - enzýmy- schopný urýchliť biochemické reakcie v bunke desiatkami a stovkami miliónov krát. Každý enzým urýchľuje iba jednu reakciu. Enzýmy obsahujú vitamíny.
- Konštrukčná (stavebná) funkcia- jedna z hlavných funkcií bielkovín (proteíny sú súčasťou bunkových membrán; keratínový proteín tvorí vlasy a nechty; kolagénové a elastínové proteíny - chrupavky a šľachy).
- dopravná funkcia- proteíny zabezpečujú aktívny transport iónov cez bunkové membrány (transportné proteíny vo vonkajšej membráne buniek), transport kyslíka a oxidu uhličitého (krvný hemoglobín a myoglobín vo svaloch), transport mastných kyselín (bielkoviny krvného séra prispievajú k transportu lipidov a mastné kyseliny, rôzne biologicky aktívne látky).
- Funkcia signálu. K prijímaniu signálov z vonkajšieho prostredia a prenosu informácií do bunky dochádza vďaka proteínom zabudovaným v membráne, ktoré môžu meniť svoju terciárnu štruktúru v reakcii na pôsobenie faktorov prostredia.
- Kontraktilná (motorická) funkcia- zabezpečujú kontraktilné proteíny - aktín a myozín (vďaka kontraktilným proteínom sa u prvokov pohybujú riasinky a bičíky, chromozómy sa pohybujú pri delení buniek, svaly sa sťahujú u mnohobunkových organizmov, zlepšujú sa iné druhy pohybu v živých organizmoch).
- Ochranná funkcia- Protilátky zabezpečujú imunitnú obranu tela; fibrinogén a fibrín chránia telo pred stratou krvi tvorbou krvnej zrazeniny.
- Regulačná funkcia vlastné proteínom hormónov(nie všetky hormóny sú bielkoviny!). Udržiavajú stále koncentrácie látok v krvi a bunkách, podieľajú sa na raste, rozmnožovaní a iných životne dôležitých procesoch (napríklad inzulín reguluje hladinu cukru v krvi).
- energetická funkcia- pri dlhšom hladovaní možno bielkoviny po spotrebovaní sacharidov a tukov využiť ako doplnkový zdroj energie (pri úplnom rozložení 1 g bielkovín na konečné produkty sa uvoľní 17,6 kJ energie). Aminokyseliny uvoľnené počas rozkladu molekúl bielkovín sa používajú na stavbu nových bielkovín.
