Jak Začít?

Máš v počítači zápisky z přednášek
nebo jiné materiály ze školy?

Nahraj je na studentino.cz a získej
4 Kč za každý materiál
a 50 Kč za registraci!




5, Metabolismus na buněčné úrovni

DOCX
Stáhnout kompletní materiál zdarma (36,44 kB)

Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.

5. Metabolismus na buněčné úrovni Metabolismus =organizovaný a integrovaný soubor chemických reakcí katalyzovaných enzymy -energetické přeměny na úrovni organismu i buněk -typy reakcí (metabolické dráhy): Anabolické (skladné,syntetické) = ENDERGONICKÉ -spotřeba energie -vznik složitějších látek z jednoduchých vstřebaných (stavební, enzymy, hormony, bílkoviny…) =fotosyntéza Katabolické (rozkladné) = EXERGONICKÉ -uvolňování energie -> pro anabolické a životní děje -štěpení vstřebaných látek na jednodušší =dýchání Amfibolické -syntéza i rozklad (př. citrátový cyklus) -typy metabolismu: LÁTKOVÝ -transport látek přes biomembrány (pasivní/aktivní; difúze, osmóza, endocytóza, exocytóza) -metabolismus sacharidů, bílkovin, lipidů, nukleových kyselin ENERGETICKÝ -příjem energie (světelná, v chemických vazbách) -transformace energie (makroergické vazby – ATP) -využití energie -tvorba energetických zásob (glykogen, škrob, tuky) CELKOVÝBUNĚČNÝBAZÁLNÍ =klidový -nejmenší možná intenzita metabolismu, která stačí k udržení organismu při životě -klid – nejsou zapojeny termoregulační mechanismy organismu, př. hibernace (teplokrevní) PRIMÁRNÍ -základní biochemické děje nutné pro život a růst organismu -> pro všechny stejné (podobné) SEKUNDÁRNÍ -reakce jednotlivých skupin pro specifické, nebílkovinové látky (př. hormony, pigmenty) -ENZYM = bílkovina s katalytickou aktivitou, řídí průběh a rychlost chemických reakcí - snížení volné aktivační energie -protein (apoenzym) +kofaktory (prostetické skupiny) =holoenzym +koenzymy - specificky prostorově uspořádány -typy: oxidoreduktázy (oxidační, redukční reakce), transferázy (přenos funkčních skupin) hydrolázy (katalyzují hydrolýzu reakcí), lyázy (štěpení jinými způsoby) isomerázy (izomerizační reakce), ligázy (spojení dvou molekul kovalentní vazbou) -metabolity = látky vznikající a přeměňující se u metabolismu -ATP (ADENOSINTRIFOSFÁT) = univerzální přenašeč energie pro všechny děje (každá buňka sama! -makroergní vazby mezi molekulami fosforu -ADP = adenosindifosfát -cAMP = cyklický adenosinmonofosfát - sekundární přenašeč v signálních drahách (signály hydrofilních hormonů) -způsoby získávání ATP: fotofosforylace (FOTOSYNTÉZA) – tylakoidy chloroplastůoxidativní fosforylace (DÝCHÁNÍ) – biomembrány mitochondriíanaerobní glykolýza (SUBSTRÁTOVÁ FOSFORYLACE, KVAŠENÍ) – anaerobní oxidace cukrů Fotosyntéza =anabolická reakce =proces syntézy energeticky bohatých organických sloučenin (cukry) z jednoduchých látek (voda, CO2) při využití slunečního záření (1% světla, 400-750 nm, nejvíce modrofialové a červené) -probíhá v chloroplastech -asimilující, fotoautotrofní organismy -přenos energie(chlorofyl a)-> rozklad vody (FOTOLÝZA H2O): H2O -> ½ O2 + 2H+ + 2e- -rovnice:6 CO2 + 12 H2O + E -> C6H12O6+ 6 H2O + 6O2 -fotosyntetická barviva: -chlorofyl a, b, c, d -fykocyanin, fykoerytrin, xantofyl -karotenoidy -bakteriochlorofyl -fáze: SVĚTELNÁ (primární) => membrány tylakoidů -pohlcení energie (absorpce) fotonů fotosyntetickými barvivy (excitace elektronů) -energie použita pro: Fotolýza vody -> uvolnění kyslíku!!!Syntéza ATP z ADP (12 kCal -> 24 kCal)Tvorba redukčních činitelů (koenzym NADPH +H+) pro redukci CO2TEMNOSTNÍ (sekundární) => stromata (plazma chloroplastů) -využíváno teplo, ne světlo! -fixace CO2 ->redukcenaglukózu (cukr) díky redukčním činitelům v tzv.CALVINOVĚ CYKLU -vznik dalších asimilátů (škrob, bílkoviny, tuky) -C3 rostliny =CALVINŮV CYKLUS = mírný pás - pouze jeden typ chloroplastů - první produkt fotosyntézy = kyselina 3-fosfoglycerová (tříuhlíková!) - vazba CO2 = enzym RUBISCO (karboxylační a oxidační aktivita) -FOTORESPIRACE - při nedostatku CO2 a nadbytku O2-> opak fotosyntézy - místo kys. bisfofoglycerové vzniká kys. fosfoglykolová - neuvolňuje se ATP x štěpení meziproduktů, produkce CO2 - v chloroplastech, cytosolu, peroxizomech, mitochondriích - nižší výtěžnost, ztráty energií -C4 rostliny =HATCH-SLACKŮV CYKLUS - tropy, subtropy - dva typy chloroplastů - první produkt = malát (čtyřuhlíkový!) - vazba CO2 = fosfoenolpyruát (PEP) - fotorespirace neprobíhá (za každých podmínek stejně) -> větší výnosy -CAM rostliny -pouštní rostliny, xerofyty, tučnolisté (vysoká intenzita záření, sucho) -den: zavřené průduchy (CO2 -> Calvinův c.), noc: otevřené (fixace CO2, vznik malátu) -faktory: množství, kvalita chlorofylu; množství asimilátů; kvalita listů; intenzita a kvalita světla; koncentrace CO2; teplota (25-30°C); množství vody a minerálních látek -FOTOSYSTÉM = enzym (proteinový komplex), který pomocí světla redukuje molekuly - elektronový a proteinový řetězec fotosyntézy - membrány tylakoidů (rostliny, řasy, zelené bakterie – I sirné, II nesirné, sinice) Fotosystém I – 700 nm; elektron -> koenzym NADPHFotosystém II – kratší vlnové délky; rozklad H2O -> molekuly O2 + protony, přenos elektronů Dýchání (respirace) =soubor katabolických reakcí (přesný opak fotosyntézy) -zdroj energie: jednoduché cukry, polysacharidy, bílkoviny, tuky -spalováníkyslíkem (oxidoredukční proces) -v mitochondriích -rovnice:C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6H2O + energie Anaerobní (GLYKOLÝZA) - v cytoplazmě buněk bez kyslíku! -částečná oxidace glukózy (glykolýza) ->kyselina pyrohroznová (pyruvát), 2 ATP Aerobní (KREBSŮV CYKLUS) - ve vnitřní membráně mitochondrií za přítomnosti kyslíku! -tzv.cyklus kyseliny citrónové (citrátový cyklus) -dekarboxylace (odštěpení CO2) adehydrogenace (odštěpení H2, oxidace na H2O) acetylu (CoA) -acetyl (CoA) = aktivní kyselina octová -glukóza (C6H12O6) -> 2 kys.pyrohroznová (C3H4O3) -> kyselina octová (C2H4O2) -> kyselina citronová (C6H8O7) + 2H + 2 CO2 -> CO2 + H2O +energie -36 ATP (celkem 38 ATP) – 12x 3 ATP v dýchacím řetězci (tzv. oxidativní fosforylace) -dýchací řetězec = přenos atomů vodíku (elektronů) přes redoxní přenašeče -> uvolnění energie, vznik metabolické vody (uvolněné protony+vzdušný O2) -respirační kvocient = RQ = uvolněný CO2 / přijatý O2 -faktory: množství dýchacího substrátu; obsah vody v pletivech; fyziologický stav; teplota (25-35°C) koncentrace O2 aCO2

Témata, do kterých materiál patří