1.2. látkové složení buněk
DESCRIPTION
1.2. Látkové složení buněk. Autor: PhDr. Přemysl Štindl Recenze: Mgr. Vladimír Bádr , Ph.D . . Látkové složení buněk. Prvky kvalitativně shodné s prvky v přírodě, ale v biosféře (org.) jsou některé častěji (hromadí se) – biogenní prvky – rozdíly kvantitativní Sloučeniny - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/1.jpg)
1.2. LÁTKOVÉ SLOŽENÍ BUNĚK
Autor: PhDr. Přemysl Štindl
Recenze: Mgr. Vladimír Bádr, Ph.D.
![Page 2: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/2.jpg)
Látkové složení buněk Prvky
kvalitativně shodné s prvky v přírodě, ale v biosféře (org.) jsou některé častěji (hromadí se) – biogenní prvky – rozdíly kvantitativní
Sloučeniny Anorganické (neústrojné) – voda, soli, plyny Organické (ústrojné) – komplexy:
![Page 3: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/3.jpg)
1) Prvky makrobiogenní (mnoho) , až v 10kách %,
( C, H, O, N, P) „oligomerní“ (trochu) , desetiny až setiny %
( Ca, Mg, Fe, Na, K, Cl, S ) mikrobiogenní ,
(B, F, Br, Ar, Se, Si, Al, Mn, Li, Ti) ultramikrobiogenní ,
(Cd, Hg, Au, Ag, Cs) neplatí pro každou buňku (přeslička – SiO2)
![Page 4: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/4.jpg)
Obr. 1) Periodická soustava prvků
![Page 5: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/5.jpg)
2) SloučeninyA. Anorganické (neústrojné)
voda, soli, plynyB. Organické (ústrojné) – komplexy:
nízkomolekulární (samostatné) nadmolekulární vysokomolekulární
Analýza: usušení (105C°) do konstantní váhy voda tvoří 70 – 80% metabolicky aktivní buňky Sušina – org. látky a popelovina (minerál.
látky)
![Page 6: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/6.jpg)
A1) VodaA2) SoliA3) Plyny
A) Anorganické (Neústrojné) látky
Obr. 2) Obr. 3)
![Page 7: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/7.jpg)
A1) Voda1) obecné rozpouštědlo (polární)2) ionizační činidlo (soli a org. molekuly s polárními
skupinami, molekula vody vytváří dipól, vytrhne částici z mřížky jako iont)
3) vytváří tzv. micely (org. ionty se mohou spojovat a proplétat)
4) vytváří reakční prostředí bky5) teplotně širokospektrá kapalina (0C°- 100C°)6) teplotní akumulátor7) vodič tepla (brání přehřátí, zamrznutí, moderátor teploty –
pocení)8) velké povrchové napětí9) konečný produkt úplné oxidace organických látek10) zdroj elektronů a protonů pro metabolické reakce
(fotosyntéza)
![Page 8: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/8.jpg)
A2) Soli1) podoba iontů2) vázány na molekuly (i organické) či volné3) pevné (inkrustující látky) – přeslička
• (rafidy=krystalky šťavelanu draselného)4) v podobě iontů – zajišťují osmózu5) zajišťují tok vody membránou (pasivní
transport – koncentrační spád), el. a transportní procesy na membráně
6) podílejí se na funkci makromolekul7) spoluvytvářejí ústojné roztoky (pufry) -
(nikoliv ústrojné)8) komplex s makromolekulami
![Page 9: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/9.jpg)
A3) Plyny1) i vzdušné (dusík, kyslík, oxid uhličitý)2) rozpuštěny dle parciálních tlaků (=
částečných) v cytoplazmě3) součástí pufrů (nárazníků)
• u člověka uhličitanový pufr
![Page 10: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/10.jpg)
B1) NízkomolekulárníB2) MakromolekulárníB3) Organické molekuly se zvláštními funkcemiB4) Nadmolekulární komplexy
B) Organické (ústrojné) – komplexy
![Page 11: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/11.jpg)
B1) Nízkomolekulární Malé organické molekuly Organické kyseliny (mastné jsou
složkami tuků), aminokyseliny Monosacharidy, oligosacharidy
![Page 12: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/12.jpg)
B2) Makromolekulární1) Bílkoviny (peptidy, aminokyseliny)2) Polysacharidy3) Lipidy4) Nukleové kyseliny5) Organické molekuly se zvláštní funkcí
![Page 13: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/13.jpg)
1) Bílkoviny I. struktura = poměrné zastoupení Ak a jejich sled
vytváří makromolekuly z alfa aminokyselin spojeny peptidickou vazbou (* peptidický řetěz – 10Ak =
(oligo)peptidy; více = polypeptidy (proteiny) II. struktura = geometrické uspořádání peptid. řet.
skládaný list pravotočivá šroubovice (alfahelix), H můstky
III. stuktura globulární (klubkovité) – histony, albuminy, globuliny fibrilární (vláknitá) – fibrolin, kolagen, keratin
(mechanická fce) IV. struktura = uspoř. podjednotek (=polypeptid.
řetězce, které nejsou spojeny peptidic. vazbou)
![Page 14: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/14.jpg)
I. Primární struktura
II. Sekundární struktura
skládaný list
šroubovice alfa helix
IV. Kvarterní struktura
III. Terciální struktura
Struktura bílkovinObr. 4)
![Page 15: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/15.jpg)
IV. Struktura bílkovin
složení: + prostetická složka fosfoproteidy – kys. fosforečná, (kasein,
ovovitelin) glykoproteidy – sacharidy (mucin) lipoproteidy - tuky nukleoproteidy - NK chromoproteidy – barviva (hemoglobin,
cytochromy) metaloproteidy
![Page 16: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/16.jpg)
Význam bílkovin:
strukturní základ dynamické molekuly zajišť. katalýzu rcí
(=enzymy, biokatalyzátory) regulátory (hormony) bílkoviny krevního séra – protilátky kontraktilní bílkoviny některé pomocné oporné, krycí fce (kolagen,
sklerotin hmyzu) přenašeči reverzibilní a ireversibilní změny struktur
(teplota aj...)
![Page 17: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/17.jpg)
Funkce bílkovin:
zásobní transportní (hemoglobin) ochranné (imunoglobulin) kontraktilní (myozin) regulační – hormony (inzulin); regulace genet. aktivity – represory toxiny (hadí jedy) strukturní (stavební, opěrné, krycí), v membr., enzymy informační (role signálů, receptory, templáty – spouštějí či zastavují řadu procesů
![Page 18: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/18.jpg)
2) Sacharidy, polysacharidy
polyhydroxyderiváty aldehydů nebo ketonů dělení:
dle funkčních skupin na aldozy, ketozy dle počtu C na triozy, tetrozy pentozy, hexozy,
heptozy stavební látky a zdroje energie nejrozšířenější biopolymery obsahují 11 a více monosacharidů mezi polysacharidy patří:
škrob, glykogen, celulóza, glykoproteiny
![Page 19: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/19.jpg)
Obr. 5) Struktura celulózy
![Page 20: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/20.jpg)
3) Lipidy
estery vyšších mastných kyselin a glycerolu
nerozpustné ve vodě zdroj energie v rostlinných i živočišných
tucích fosfolipidy tvoří součást biomembrán lipidy vylučované žlučí napomáhají při
emulgaci tuků ve střevě
![Page 21: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/21.jpg)
Obr. 6) Struktura fosfolipidu
![Page 22: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/22.jpg)
4) Nukleové kyseliny
stavební jednotka nukleotid (=nukleosidfosfát) = fosforylované nukleosidy (=báze + pentóza)
polynukleotidové řetězce pořadí bází kódováno I. strukturou
bílkovin (sled aminokyselin) DNA, RNA – liší se v cukerné složce i bázi RNA (rRNA, i,mRNA, tRNA, aj.) Ústřední dogma molekulární biologie Funkce: nositel genetické informace
![Page 23: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/23.jpg)
Struktura nukleové kyseliny
I. - sled nukleosidů (nukleotidů) II. - dvouvláknitá, H vazby mezi bázemi III - dvojitá šroubovice stočená do
superhelixu
Obr. 7) Watson a Crick při sestavování modelu DNA
Obr. 8) I. a II. struktura DNA
![Page 24: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/24.jpg)
Obr. 9)
Struktura chromosomu
![Page 25: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/25.jpg)
B3) Organické molekuly se zvláštními funkcemi Regulační komunikace
(buněčná, mezibuněčná, meziorganismová) Malé molekuly Vyskytují se samostatně Pohyblivé Význam: kompletují makromolekuly (bílk.)
pro enzymatickou či regulační fci Nukleotidové koenzymy:
ATP, NAD+, NADP+, FAD, CoA, cAMP Hormony, fytohormony, steroidy,
prostaglandiny, feromony
![Page 26: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/26.jpg)
B4) Nadmolekulární komplexy Biomembrány
Lipidy a bílkoviny, základem membránová jednotka silná asi 7nm Ribozomy
tvořeny rRNA a bílkovinami, dvě podjednotky Nukleozomy
Tvořeny DNA a bílkovinami V buněčném jádře Necelé 2 otočky vlákna DNA kolem 8 molekul bílkovin Nukleozomy základem chromatinu
Bílkovinné komplexy Útvary tvořené bílkovinami – vytvářejí základní strukturu buňky
(cytoskelet) takový komplex ve formě vláken (fibril) také vytváří nejhojnější
bílkovina savců - kolagen Víceenzymové systémy Mikrotubulární a fibrilární struktury
![Page 27: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/27.jpg)
Obr. 10) Model membrány
Obr. 11) dle Cooper (1997)
Obr. 12) Schéma nukleosomu (dle Hayese, Pazdera, 2008)
Obr. 13) Vizualizace cytoskeletu pomocí fluorescenčního mikroskopu (dle Alberts, 1998)
Ribosom
![Page 28: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/28.jpg)
Literatura: Alberts B. a kol. (1998): Základy buněčné biologie. Espero
Publishing, Ústí nad Labem, s.11 obr.1-11 a,b, s.210, s.470, obr.14-24 b.
Berger J. (1996): Buněčná a molekulární biologie. Tobiáš, Havlíčkův Brod.
Dostál P., Řeháček Z., Ducháč V. (1994): Kapitoly z obecné biologie. SPN, Praha.
Jelínek J., Zicháček V. (1999): Biologie pro gymnázia. Nakladatelství Olomouc.
Kubišta V. (1992): Obecná biologie. Fortuna, Praha.
![Page 29: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/29.jpg)
Loewy a kol. (1991): Cell Structure and Function. Saunders College Publishing, USA, s.59 obr.2-16, s.65 obr.2-26 b, s.67 obr.2-30.
Romanovský A. a kol. (1983): Obecná biologie. SPN, Praha. Rosypal S. a kol. (1998): Přehled biologie. Scientia, Praha,
s. 61 – 78. Rosypal S. a kol. (2003): Nový přehled biologie. Scientia,
Praha. Villee C. a kol. (1989): Biology. Saunders college
Publishing, USA. Wallace R., Sanders G., Ferl R. (1996): Biology. H. Collins
College Publishers, USA, s.89 obr.4.18.
![Page 30: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/30.jpg)
Zdroje obrázků: Obr.1) lide.uhk.cz/pdf/student/psopatp1/parchemuzit.htm Obr. 2) http://image036.mylivepage.com/chunk36/483938/313/Bublinky.JPG Obr. 3) http://www.volny.cz/veletrzni/statistiky/voda.jpg Obr. 4) http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/prot_struct-4143.JPG Obr. 5)
http://www.inovace.cz/for-high-tech/chemie-materialy/clanek/enzymy-rozkladajici-celulozu---uzitecny-biotechnologicky-nastroj/
Obr. 6) http://sci.muni.cz/ptacek/CYTOLOGIE6_soubory/image055.jpg Obr. 7)
http://www.agen.ufl.edu/~owens/age2062/OnLineBiology/OLBB/www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookDNAMOLGEN.html
Obr. 8) http://www.oskole.sk/userfiles/image/novy/adriana/image003(1).jpg Obr. 9) http://www.bio.miami.edu/~cmallery/150/proceuc/chromosome.jpg Obr. 10)
http://www.vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-02_v1/hesla/membrana_biologicka.html
Obr. 11) Cooper, G., M. (1997): The Cell-a molecular approach. ASM Press, Washington D.C.
Obr. 12) http://www.osel.cz/popisek.php?popisek=10861&img=1227582237.jpg Obr. 13) http://www.bioweb.genezis.eu/bunka/cytomorfologia/cytoskelet.jpg
![Page 31: 1.2. Látkové složení buněk](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061513/56815d91550346895dcbabcb/html5/thumbnails/31.jpg)
KONEC
12/08 Autor: PhDr. Přemysl Štindl