5. Rozmnožování buněk a metabolismus

• formou světelné energie fotoautotrofní organismy (fototrofní bakterie a zelené rostliny)

• oxidací anorganických látek chemoautotrofní organismy (např. některé bakterie)

PŘENOS ENERGIE V BUŇCE

• energie získaná při katabolických dějích je uchovávána a posléze odevzdána při anabolických dějích
• prostřednictvím tzv. makroergických sloučenin - jejich molekuly obsahují velké množství energie
• univerzální makroergickou sloučeninou je ATP = adenosintrifosfát - vytváří se připojením fosfátového zbytku k molekule ADP (adenosindifosfát) makroergní vazbou v procesu zvaném fosforylace
• energie se z ATP uvolňuje štěpením makroergické vazby
• ATP se tvoří zejména v mitochondriích a spotřebovává se v cytosolu (= intracelulární tekutina)

ENZYMY

• látky bílkovinové povahy, které ovlivňují průběh chemických reakcí v živých organismech
• snižují nebo zvyšují aktivační energii a tím urychlují nebo zpomalují rychlost reakce
• jsou specifické (katalyzují určitý druh reakce) a účinné (stačí minimální množství)
• mohou fungovat pouze při určité teplotě, určitém pH a konstantním tlaku
• enzymy: DNA polymeráza, všechny hormony jsou enzymy

Pro enzymy je charakteristická

• specifita substrátová - enzym katalyzuje přeměnu určité látky
• specifita účinku - enzym katalyzuje pouze jeden typ reakce

Klasifikace enzymů

• oxidoreduktázy – katalyzují oxidačně/redukční reakce
• transferázy – přenášejí funkční skupiny (např. methyl-, acyl- nebo fosfátovou skupinu)
• hydrolázy – katalyzují hydrolýzu chemických vazeb
• ligázy – spojují dvě molekuly kovalentní vazbou
• izomerázy – katalyzují reakce uvnitř molekul (přesun atomů nebo celých skupin)
• lyázy – štěpí chemické vazby jiným způsobem než hydrolýzou či redoxní reakcí

Enzymy rozkládající živiny v organismech

• proteázy - štěpí proteiny
• amylázy - štěpí cukry
• lipázy - štěpí tuky

Rozdělení enzymů

1. jednosložkové
• obsahují pouze bílkovinovou část

2. dvousložkové
• obsahují bílkovinovou část apoenzym a nebílkovinovou část kofaktor celé dohromady holoenzym
• apoenzym rozhoduje o látce, která se bude štěpit
• kofaktor rozhoduje o typu reakce

Typy kofaktorů

• prostetická skupina (ionty kovů) apoenzym a kofaktor jsou vázány pevnou kovalentní vazbou
• koenzym (organická molekula, nejčastěji derivát vitamínu), dají se od apoenzymu oddělit apoenzym a kofaktor vázány slabou iontovou vazbou

Enzymová katalýza (princip fungování enzymu)

• substrát se naváže do aktivního místa enzymu (nachází se v jeho bílkovinové části)
• vytvoří se komplex enzym-substrát
• enzym se nemění, ale substrát se štěpí na nově vzniklé produkty
• např. trávení složitých sacharidů