Študentské stránky | Bazár skrípt | Odkazovač | Linky

Hľadaj aj na .sk .cz webe


Základy biochémie

Autor: Wepman

-         v živých sústavách nájdeme tie isté prvky ako v neživých

-         chemické deje prebiehajúce v organizmoch, môžu prebiehať aj mimo nich, ale musia byť zachované chemické zákony

-         rozdiel medzi živou a neživou prírodou je v organizovanosti hmoty v priestore a čase

-         v živých organizmoch prebieha množstvo chemických dejov a fyzikálnych premien, napr. Látkový metabolizmus – t.j. premena látok v organizme

-         týmto sa zaoberá biochémia a preto ju radíme ako hraničnú disciplínu medzi biológiou a chémiou

-         biochémia študuje deje prebiehajúce v organizme a na základe toho objasňuje stav hmoty

 

Chemické znaky živých sústav

 

-         živé sústavy sa odlišujú svojimi vlastnosťami, napr. fotosyntéza prebieha len u autotrofných organizmoch

-         existujú však všeobecné znaky pre všetky organizmy :

1.     Jednotný chemický základ

Tvoria ho najmä prírodné chemické látky – sacharidy, lipidy, bielkoviny, nukleové kyseliny, voda a pod. . Každá z týchto látok má v organizme svoje špecifické poslanie

2.     Metabolizmus látok

Uvoľňuje sa pri ňom energia a nastáva biosyntéza bielkovín, nukleových kyselín a iných zlúčenín. 

3.     Výmena látok a energie s okolitým prostredím

Živý organizmus prijíma, transformuje a využíva energiu z okolitého prostredia, zo slnečného žiarenia. Túto energiu organizmus potrebuje na biosyntézu látok, ale aj na rast, pohyb a pod. a zvyšok sa uvoľňuje do prostredia v podobe tepla. Organizmy uskladňujú energiu do makroergických zlúčenín ATP. Živý organizmus je veľmi zložitým otvoreným systémom – medzi organizmom a prostredím sa udržuje dynamická rovnováha.

4.     Enzýmový charakter chemických dejov

Chemické deje prebiehajúce v organizmoch môžu prebiehať aj v laboratórnych podmienkach, ale musia byť špecifické podmienky – nízka teplota 37°C, konštantný tlak, žiadne objemové zmeny. Rýchlosť chemických dejov závisí od enzýmov, ktoré fungujú ako biokatalizátory. Reakcie v organizmoch sú navzájom prepojené, t.j. produkt jednej je východisková látka druhej. Látky, ktoré vstupujú do chemických reakcií nazývame substráty.

 

Chemické zloženie živých sústav

 

-         rastliny a živočíchy sa skladajú z tých istých prvkov, ktoré sa nachádzajú v zemskej kôre

-         živé organizmy si z prostredia vyberajú potrebné prvky v takom množstve, aké potrebujú

-         biogénne prvky = prvky, vyskytujúce sa v biosfére, ktoré sú potrebné pre život. Rozdeľujeme ich na :

1.     Makroprvky – sú základné biogénne prvky (98% hmotnosti organizmu)

2.     Mikroprvky – vyskytujú sa v organizme len v stopových množstvách (0,005 % organizmu). Viažu sa zvyčajne v bielkovinách.

-         biogénne prvky sa vyskytujú v organizmoch iba v zlúčeninách – anorganických (voda, CO2, …), alebo bioorganických

 

Voda, oxid uhličitý a amoniak ako základné biogénne zlúčeniny

-         autotrofné organizmy sú schopné z týchto látok syntetizovať zložité štruktúry sacharidov, aminokyselín, heterocyklov a pod. . Tie potom využívajú jako stavebné jednotky makromolekúl, alebo ako zdroj energie

-         v kolobehu chemických premien sa voda, amoniak a CO2 vracajú naspäť do pôvodnej anorganickej formy a to spaľovaním, kvasením, hnitím a pod.

VODA

-         najviac zastúpená zložka všetkých organizmov – 60 – 90 % hmotnosti organizmu

-         najväčšiu časť vody získavajú organizmy z vonkajšieho prostredia – 90%, zvyšná časť  - 10 % sa tvorí v samotnom organizme pri rôznych reakciách

-         príjem a výdaj vody musí byť v rovnováhe

-         voda sa priamo zúčastňuje na niektorých biochemických reakciách (hydrolýza, adičné reakcie) alebo vzniká ako vedľajší produkt

-         veľký význam má biosyntéza vody z atómov vodíka (dehydrogenácia) a z kyslíka (dýchanie). Týmto získava organizmus najviac energie, ktorá sa ukladá v ATP alebo sa premieňa na teplo

-         voda je významný činiteľ tepelnej regulácie, dobrý vodič tepla, čo má význam pri termoregulácií

CO2

-         je spolu s vodou východiskovou látkou pri fotosyntéze sacharidov

-         je živinou pre autotrofné organozmy

-         je konečným produktom biologickej oxidácie organických zlúčenín

AMONIAK

-         východisková látka fotosyntézy – konečný produkt látkových premien dusíkatých organických zlúčenín

-         má významné postavenie v procese premeny vzdušného dusíka na organickú formu

-         autotrofné organizmy ho využívajú na syntézu aminokyselín, bielkovín a nukleových kyselín

 

Fyzikálno-chemické deje v živých sústavách

 

-         biochemické deje sú spojené s fyzikálnymi procesmi, predovšetkým s dyfúziou a osmózou, ktoré zabespečujú ustavičný pohyb a výmenu látok vo vnútri organizmu, ale aj medzi vonkajším a vnútorným prostredím a ktoré zabespečujú rozdelenie látok v štruktúre živých sústav

DIFÚZIA

-         prirodzený dej na vyrovnanie koncentrácie látok v sústave

-         samovoľný prechod častíc z miest z vyššou koncentráciou na miesta z nižšou koncentráciou

-         hnacia sila pre pohyb iónov a molekúl v plynnom a kvapalnom prostredí

 

OSMÓZA

-         samovoľný prechod molekúl rozpúšťadla cez polopriepustnú membránu

-         jej kvantitatívnou mierou je osmotický tlak, ktorý je priamo úmerný koncentrácií a teplote. Vyjadrujeme ho aj ako výšku stĺpca vytlačenej kvapaliny alebo tlakom, ktorým musíme pôsobiť na povrch roztoku aby sa zabránilo zväčšovaniu jeho objemu, t.j. osmóze

 

KOLOIDNÝ A HETEROGÉNNY CHARAKTER ŽIVÝCH SÚSTAV

 

-         rastlinná a živočíšna bunka = zložitý koloidný a heterogénny systém

-         koloidný systém = prostredie, v ktorom rozptýlené častice majú veľkosť 1 až 100 mm. Sú to častice bielkovín, polysacharidov, nukleových kyselín a pod.

-         koloidný roztok môže vzniknúť aj zgrupovaním viacerých molekúl pri rozpúšťaní do tzv. mycel, ktoré majú nepolárnu a polárnu časť (sú to napr. mydlá, steroidy apod.). Na ich princípe je vybudovaná aj štruktúra biologických membrán, ktoré oddeľujú bunku od okolitého prostredia

-         koloidné roztoky sa odlišujú od pravých charakteristickými vlastnosťami (majú zákal, na povrchu elektrický náboj)

-         náboj u koloidných roztokov vzniká :

 

1.     ionizáciou polárnych skupín (COOH, SO3           COO -, SO3 - )

2.     protonizáciou zásaditých skupín (NH2           NH2+ )

3.        adsorpciou katiónov alebo aniónov z prostredia na povrchu    koloidných častíc, napr. iónov Na+, K+, Cl-

- na stabilitu - na stabilitu

Projekt hostuje Slovaknet.
Ubytovanie | Kúpele | Austrália | Práca v Kanade | Catering | Last minute dovolenka