3 Metabolismus organismů
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
nukleové kyseliny jsou makromolekulární látky, jejichž základní stavební jednotkou je nukleotid – každý nukleotid vzniká spojením:
cukerné složky – pentózy (monosacharid s pěti uhlíky), DNA obsahuje 2–deoxy–D–ribózu, RNA obsahuje D–ribózu
dusíkaté báze – je navázána na cukernou složku, existují 4 typy (podle nich rozlišujeme 4 typy různých nukleotidů): adenin (A), guanin (G), cytosin (C), thymin (T) – obsažený pouze v DNA a uracil (U) – obsažený pouze v RNA
adenin a guanin jsou báze purinové odvozené od purinu (heterocyklické sloučeniny se dvěma kondenzovanými heterocykly)
cytosin, thymin a uracil jsou báze pyrimidinové odvozené od pyrimidinu (šestičlenné heterocyklické sloučeniny se dvěma heteroatomy)
mezi adeninem a thyminem se tvoří 2 vodíkové vazby, cytosin a guanin jsou spojeny 3 vodíkovými vazbami
fosfátu – jeho prostřednictvím jsou navázány jednotlivé nukleotidy
pořadí jednotlivých nukleotidů spojených v polynukleotidový řetězec, tzv. primární struktura nukleových kyselin, určuje genetickou informaci organismu
sekundární struktura nukleových kyselin je dána prostorovým uspořádáním polynukleotidového řetězce – molekula DNA je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci (je dvouvláknová) stočenými do dvoušroubovice × molekula RNA je obvykle tvořena jedním polynukleotidovým řetězcem (je jednovláknová)
spojení mezi vlákny dvoušroubovice DNA je realizováno vodíkovými vazbami mezi bázemi obou řetězců
k vazbě mezi určitou dvojicí bází dochází na základě tzv. komplementarity
báze, mezi kterými vzniká vazba, označujeme jako komplementární:
cytosin je komplementární s guaninem a naopak
adenin je komplementární s thyminem (u DNA) nebo uracilem (u RNA) a naopak¨
pořadí nukleotidů v jednom řetězci tak přímo určuje primární strukturu druhého řetězce (= je jeho matricí)
PŘENOS GENETICKÉ INFORMACE
přenos genetické informace z jedné buněčné generace do druhé (z mateřské buňky do dceřiných) je umožněn schopností DNA se replikovat (zdvojovat) a tvořit dceřiné molekuly, které jsou předávány do dceřiných buněk při mitotickém dělení
exprese genu = vyjádření genetické informace proteosyntézou (syntézou bílkovin), tzn. vyjádření v primární struktuře bílkovin
proteosyntéza probíhá ve dvou stupních:
nejdříve nastává transkripce – informace z DNA se přepíše do m–RNA, probíhá především v buněčném jádře, ale i v organelách, které obsahují DNA (např. mitochondrie)
následuje translace – podle informace v mRNA se syntetizují bílkoviny, probíhá na ribozomech, pořadí aminokyselin v polypeptidovém řetězci je určeno pořadím nukleotidů v molekule mRNA
replikace DNA
při replikaci vznikají z jedné molekuly DNA dvě strukturně shodné molekuly dceřiné
dochází k rozvinutí a uvolnění jednotlivých řetězců dvoušroubovice DNA (zanikají vodíkové vazby mezi bázemi nukleotidových párů)
polynukleotidové řetězce slouží jako vzory (matrice), ke kterým se na základě komplementarity přiřazují volné nukleotidy (např. k nukleotidu, který obsahuje adenin se přiřazuje nukleotid s thyminem apod.)
jednotlivé nukleotidy se mezi sebou spojují vazbami a vytvoří nový polynukleotidový řetězec, jehož pořadí nukleotidů je komplementárně určeno pořadím nukleotidů v matricovém řetězci
z původní molekuly DNA vznikají dvě dvouřetězcové dceřiné molekuly, ve kterých jeden řetězec pochází z původní mateřské molekuly DNA a druhý je nově vytvořený
u prokaryotických organismů dochází k rozvolňováni dvoušroubovice DNA a replikaci od jednoho konce ke druhému (tzv. zipový způsob replikace) × u eukaryotických organismů dochází k replikaci DNA na mnoha místech najednou (tzv. bublinový způsob replikace – replikace DNA u eukaryot tedy probíhá mnohem rychleji
základním enzymem nutným pro replikaci DNA je DNA-polymeráza (katalyzuje tvorbu vazeb mezi nukleotidy)