k1.doc

Białka proste zbudowane są wyłącznie z aminokwasów. Do białek prostych zaliczamy:

Białka złożone zawierają w swej cząsteczce oprócz części białkowej także część niebiałkową np.:

barwnik - chemoproteidy np.hemoglobina,
cukry    - glikoproteidy,
tłuszcze -  lipoproteidy, składnik błon cytoplazmatycznych.

Złożonymi białkami czynnymi, regulującymi procesy metaboliczne są także enzymy i hormony. Białkiem receptorowym, wytwarzajacym i przekazującym impulsy nerwowe jest rodopsyna.

Analizując  budowy cząsteczek aminokwasów zastanów się czym różnią się od siebie: aminokwasy polarne i niepolarne oraz aminokwasy kwaśne i zasadowe (zwróć uwagę na obecne w każdej cząsteczce grupy aminowe i karboksylowe). Przypomnij sobie także wiadomości dotyczące budowy strukturalnej  białka i w podrozdziale "Struktura Białka" zobacz jak wygląda alfa-helisa, kartka beta, trzeciorzędowa i czwartorzędowa struktura białka.

Jakie znaczenie ma utrzymanie właściwej struktury białka? Jakie funkcje mogą pełnić białka?
W jaki sposób jest przyłączany tlen do hemoglobiny?

Tłuszcze to estry alkoholi (np.glicerolu) i wyższych kwasów tłuszczowych (np. stearynowego lub palmitynowego). Dzielimy je na:
 - proste: tłuszcze właściwe (trójglicerydy), glicerydy i woski
 - złożone:   fosfolipidy i glikolipidy.
Tłuszcze są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych np. eterze, benzenie. Mogą występować w postaci:

·   stałej -  łój, wosk roślinny, wosk zwierzęcy (pszczeli, kaszalota tzw.olbrot, z wełny owczej tzw. lanolina);

·   ciekłej- tran, oleje naturalne (lniany, rycynowy).

W encyklopedii "Biologia Komórki" w rozdziale "Związki chemiczne komórki" zobacz budowę cząsteczek niektórych kwasów tłuszczowych: nasyconych i nienasyconych, budowę cząsteczki cholesterolu oraz schemat powstawania tłuszczy właściwych, czyli trójglicerydów. W podrozdziale "Fosfolipidy" przyjrzyj się budowie cząsteczki fosfolipidu.
Jakie funkcje pełnią: cholesterol i fosfolipidy w komórce?

Tłuszcze są jedną z form magazynownia materiałów odżywczych i energetycznych roślin i zwierząt. W wyniku rozpadu tłuszczów uzyskuje się dwukrotnie więcej energii niż z rozpadu glukozy.
    Jako materiał zapasowy zgromadzone są w nasionach, korzeniach, u gąsienic motyli, u zwierząt zapadających na zimę w odrętwienie np. niedźwiedzia, susła, borsuka. Jako warstwa termoizolacyjna spełnia także ważną funkcję ochronną u ssaków wodnych np. fok. Chroni także rośliny przed nadmiernym parowaniem, przed czynnikami chemicznymi, wodą. Jako warstwa budulcowa tłuszcze są składnikami wszystkich błon cytoplazmatycznych.
    Zwierzęta nie syntetyzują nienasyconych kwasów tłuczczowych (zdolność tę posiadają jedynie rośliny i bakterie). Te kwasy muszą być dostarczone w diecie. Niektóre jednak oleje, zwłaszcza rzepakowy, zawierają stosunkowo mało przyswajalnych kwasów tłuszczowych (zarówno niezbędnych nienasyconych jaki i nasyconych), jest w nich natomiast dużo kwasu erukowego oraz związków będących prekursorami czynników wolotwórczych i toksycznych.
Dieta organizmów zwierzęcych nie musi być bogata w tłuszcze bowiem nasycone kwasy tłuszczowe mogą być wytwarzane z węglowodanów lub niektórych aminokwasów. Jednak pewna ich ilość jest potrzebna aby dostarczyć niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych i są one konieczne do przyswajania przez organizm witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.

Węglowodany (cukry, sacharydy) to organiczne związki zbudowane z C, H, O, zawierające grupy wodorotlenowe, oraz aldehydowe lub ketonowe. Są istotnym składnikiem pokarmu i źródłem energii zarówno dla roślin jak i zwierząt.
    Ze względu na wielkość i budowę cząsteczki wśród węglowodanów wyróżnia się:

a)                cukry proste (monosacharydy), które dzielą się na trójwęglowe triozy, czterowęglowe tetrozy, pięciowęglowe pentozy np. ryboza i dezoksyryboza, sześciowęglowe heksozy np. fruktoza, glukoza, galaktoza,

b)                dwucukry (disacharydy): sacharoza (fruktoza+glukoza), maltoza (dwie cząsteczki glukozy), laktoza (glukoza+galaktoza),

c)                wielocukry (polisacharydy) np. celuloza, skrobia, chityna, glikogen, inulina.
 

    Węglowodany stanowią podstawowe źródło energii dla każdego organizmu (glukoza). Pełnią także funkcje materiału zapasowego u roślin w postaci skrobi i inuliny, u zwierząt - glikogenu. Weglowodany to także substancje odżywcze dla zwierząt (laktoza, maltoza, sacharoza) oraz materiał budulcowy w postaci celulozy (budującej ściany komórkowe roślin) oraz chityny (budującej szkielety zewnętrzne owadów, stawonogów oraz ścian komórkowych grzybów wyższych).
    Dla większości zwierząt (wyjątek np. przeżuwacze) celuloza oraz wielocukry złożone stanowią tzw. substancje balastowe (włókna pokarmowe), które nie ulegają rozkładowi chemicznemu w przewodzie pokarmowym. Nie są one źródłem energii ale pełnią istotną rolę w regulacji czynności przewodu pokarmowego. Obecność włókien w diecie pobudza czynność żucia i wydzielania śliny, wpływa buforująco i wiążąco na nadmiar kwasu solnego w żołądku, zwiększa wypełnienie jelit (przez co polepsza się ich ukrwienie i ruchliwość). Związki te stanowią także podłoże dla rozwoju flory bakteryjnej jelit, absorbują cholesterol i kwasy tłuszczowe, zapobiegają nadmiernemu odwodnieniu i zaleganiu masy kałowej. Spożywanie pokarmów pozbawionych w dużej mierze błonnika ma niekorzystny wpływ na funkcjonowanie przewodu pokarmowego, dlatego wskazane jest spożywanie pokarmów mało przetworzonych np. otrębów czy warzyw.

Kwasy nukleinowe  są to związki organiczne, stanowiące około 1-2% masy organizmu, ale pełnią ogromną rolę jeśli chodzi o zjawiska dziedziczności. W substancjach tych zapisana jest infromacja genetyczna o cechach i właściwościach przyszłego organizmu.
    Monomerem, podstawową jednostką budującą kwasy nukleinowe, jest nukleotyd. Każdy nukleotyd zbudowany jest z:

·    dezoksyrybozy (DNA) lub rybozy (RNA) tj. cukru pięciowęglowego należącego do pentoz,

·    jednej z zasad azotowych należących do: puryn (dwupierścieniowych): A-adeniny,G-guaniny; pirmidyn(jednopierścieniowych): C-cytozyny, T-tyminy(DNA) lub U-uracylu (RNA),

·    reszty kwasu fosforowego.

W 1953 roku Watson i Crick otrzymali nagrodę Nobla za odkrycie modelu przestrzennej budowy cząsteczki DNA.

DNA

·   cząsteczka DNA jest zbudowana z dwu łańcuchów polinukleotydowych skręconych wokół siebie spiralnie (tworzy strukturę alfa-helisy), jako pojedynczy łańcuch DNA może występować tylko u niektórych wirusów, DNA może występować także w postaci kolistej (bakterie),

·   nici ułożone są względem siebie antyrównolegle - naprzeciw końca 5' (z wolnym piątym atomem węgla dezoksyrybozy) jednej nici znajduje się koniec 3' ( z wolnym trzecim atomem węgla dezoksyrybozy) drugiego łańcucha polinukleotydowego,

·   średnica helisy wynosi 2 nm a na jeden pełny skręt spirali przypada 10 par nukleotydów leżących w stałej odległości 0.34 nm,

·   zasady azotowe łączą sie komplementarnie tzn. adenina (A) z tyminą (T), cytozyna (C) z guaniną (G),

·   pomiędzy zasadami tworzą sie słabe wiązania wodorowe (tzw. mostki wodorowe) A=T, C=G,

·   cząsteczka DNA jest także stabilizowana wiązaniami fosfodiestrowymi - łączącymi poprzez grupę fosforanową nukleotydy jednej nici,

·   zasady azotowe, zwrócone do wnętrza struktury DNA, są przyłączone wiązaniem N-glikozydowym do dezoksyrybozy,

·   kolejność występowania zasad warunkuje tzw. sekwencję nukleotydów w łańcuchu DNA i jest ona różna,

·   fragment DNA zawierający zakodowaną informację o budowie jednego polipeptydu nosi nazwę genu,

·   cząsteczka DNA ulega replikacji czyli samopowieleniu. Pod wpływem enzymu, polimerazy DNA, rozerwane zostają wiązania wodorowe łączące dwa łańcuchy. Powstałe w ten sposób wolne łańcuchy dobudowywują komplementarnie brakujące nukleotydy łańcucha dopełniającego. W wyniku tego procesu powstają dwie cząsteczki DNA. Proces ten zachodzi w czasie interfazy, w jądrze komórkowym.

·   do najważniejszych funkcji DNA należą: przekazywanie cech dziedzicznych z pokolenia na pokolenie, synteza białek (strukturalnych, enzymatycznych itp.), kierowanie podziałem komórek i ich metabolizmem.

W encyklopedii "Biologia Komórki" w rozdziale "Związki chemiczne komórki" możesz zobaczyć schemat budowy cząsteczki DNA oraz schematycznie przedstawioną regułę komplementarnoci zasad.
 
 
 

RNA

·   RNA zbudowany jest z tak zwanych rybonukleotydów, różniących się swym składem od dezoksyrybonukleotydów jedynie obecnością rybozy (brak dezoksyrybozy) oraz U (uracylu) zamiast T (tyminy),

·   RNA ma strukturę jednoniciową, z wyjątkiem tRNA, który zawiera krótkie fragmenty mające postać podwójnego heliksu,

·   RNA pełni swoistą funkcję pierwotnego materiału genetycznego, który jest magazynem informacji, u wirusów (tzw. retrowirusów np. HIV, wirusów roślinnych, wirusów wścieklizny, grypy itp.)

·   ze względu na funkcje wyróżniamy:

W encyklopedii "Biologia Komórki" w rozdziale "Związki chemiczne komórki" zanalizuj: przestrzenny model oraz dwuwymiarową strukturę cząsteczki tRNA.
Dla zainteresowanych:"Droga informacji genetycznej w komórce".