Základy biochemie živých soustav

24.

Základy biochemie živých soustav

Metabolismus

- soubor všech reakcí v organismu zahrnující přeměnu látek i energie

Katabolismus (rokladný) – štěpení složitějších látek na jednodušší, uvolnění energie

- děje exergonické (samovolné) – většinou jako oxidace substrátu

Anabolismus (syntetické) – vznik složitějších látek z jednodušších, spotřeba energie

- děje endergonické (spřaženy s reakcí, při níž se energie uvolňuje)– většinou

redukce substrátu

- přeměna jednotlivých látek na sebe navazuje – metabolické dráhy

- reakce jsou katalyzovanými látkami – enzymy usnadňovány a urychlovány

Dělení orgamismů podle charakteru metabolismu

Heterotrofní – přijímá uhlík ve fromě organických látek

Autotrofní – uhlík přijímají ve formě oxidu uhličitého, jsou schopny tvořit

z anorganických látek látky organické,

zisk energie:

fotoautotrofní – ze světelné energie

chemoautotrofní- oxidací anorganických látek

Přenos energie v buňce

- energie získaná při katabolických dějích ochovávána ve formě ATP (adenosintrifosfát)

- tvorba - připojením fosfátového zbytku k molekule ADP

(adenosindifosfátu) makroergní vazbou procesem fosforylace

- hlavní tvorba v mitochondriích

Fotosyntéza

- základní proces v živých soustavách zabezpečující život na Zemi

- autotrofní organismy využívají anorganické látky (CO2 a H2O) a světelnou energii

k syntéze organických látek (sacharidů) za současného vylučování kyslíku

12 H2O + 6 CO2 - - - - - - - C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

(chlorofyl, sluneční záření)

- dvě hlavní fáze

Primární fáze (světelná)

- závislost a světle

- v membráně tylakoidů v chloroplastech

- energie pohlceného světla je použita k tvorbě ATP (zdroj energie) a NADPH + H+

(redukční činidlo)

- dva fotosystémy – soustavy přenašečů a barviv, s chlorofylem

fotosystém I – absorbuje záření o maximálních vlnových dékách 700 nm

- přijme světelné záření, přejde do excitovaného stavu a uvolní elektrony

- elektrony mohou buď redukovat NADP+ na NADPH + H+

nebo se vrátit zpět, přičemž část energie je využita k tvorbě ATP

v procesu cyklické fosforilace

fotosystém II – absorbuje světlné záření o maximálních vlnových délkách 680 nm

- přijme světelné záření, přejde do excitovaného stavu, uvolní elektrony, které

přecházejí na fotosystém I, nahradí z něho uvolněné elektrony a část jejich energie je využita k tvorbě ATP v procesu zvaném necyklická fosforilace

- oba systémy doplňuje fotolýza vody, kdy se voda rozkládá na kyslík (uvolňován) a vodík

(váže se na NADP+) a elektrony (regenerují fotosystém I)

Sekundární fáze (temnostní)

- není závislá ne světle

- redukce oxidu uhličitého na sacharidy, využití ATP a NADPH + H+ z primární fáze

- ve stomatu chloroplastů

Calvinův cyklus – oxid uhličitý se postupně začleňuje do organické sloučeniny, konečný