05.Zakladnibunecnefce.doc

(41 KB) Pobierz
5

5. Základní buněčné funkce

 

-          organismy se odlišují od neživých přírodnin nejen svým složením a strukturou, ale i ději, které v nich probíhají, tj. rozmanitými projevy života

-          k základním fcím kteréhokoliv živého organismu patří výměna látek a energií s okolím, látkový a energetický metabolismus, růst, pohyb, dráždivost, řídící a obranné procesy, rozmnožování a vývoj

I.                    METABOLISMUS

·         soubor rozmanitých chemických reakcí, probíhajících v každém živém organismu po celou dobu jeho existence

·        Látkový = v buňce dochází k přeměnám sacharidů a lipidů, syntetizují se informační molekuly a stavební látky

·        Energetický = soubor všech reakcí, v buňce spojených se získáváním zdrojů energie nebo s uvolňováním energie

1)     Anabolismus (asimilace)

-          skladné procesy

-          slouží k syntézám složitějších organických sloučenin z látek jednodušších

-          děje endergonické = energie se při nich spotřebovává

-          např. fotosyntéza, vznik škrobu z glukózy aj.

2)     Katabolismus (disimilace)

-          rozkladné procesy

-          ze složitějších organických sloučenin vznikají látky jednodušší

-          děje exergonické = energie se při nich uvolňuje

-          např. dýchání

 

·         Enzymy

-          bílkovinné povahy, mají úlohu biokatalyzátorů

-          bez nich by chemické reakce nemohly probíhat nebo by probíhaly příliš pomalu

-          molekuly mohou být tvořeny pouze bílkovinnou nebo mohou kromě ní obsahovat nebílkovinnou účinnou složku – tzv. koenzym, odpovídající v tom případě za katalytickou fci enzymu

·         Přenos energie v buňce

-          buňka může přímo využít jen energii chemických vazeb, ta je rozváděna po buňce a podle potřeb využívána

-          nejdůležitější z nich je sloučenina ATP, která slouží jako univerzální přenašeč energie v buňkách všech organismů včetně člověka

-          buňka může využít také energii protonového gradientu (vytvořeného na membránách)

-          v buňce je udržováno stálé množství molekul ATP bez ohledu na jejich spotřebovávání a uvolňování při reakcích. Dlouhodobě je energie uchovávána ve formě zásobních organických látek (sacharidy, lipidy, bílkoviny)

 

II.                ANAEROBNÍ A AEROBNÍ METABOLICKÉ DĚJE

·         štěpení energeticky bohatých sloučenin probíhá buď za přístupu kyslíku, nebo bez přístupu kyslíku:

1)     Anaerobní metabolické děje

-          probíhají bez přístupu kyslíku

-          dokáží všechny buňky

-          není vázáno na membránové struktury, probíhá v cytoplazmě

-          jsou málo výkonné - zisk ATP je malý (využije méně než 5% energie ze substrátu)

Ø      Anaerobní glykolýza

-          štěpení uhlíkatého řetězce glukosy bez využití kyslíku

-          vývojově původní způsob získávání energie, který dokáží všechny buňky

-          * fruktosa 1,6 difosfát

-          poté  se štěpí na dvě tříuhlíkaté molekuly =  glyceraldehyd 3 fosfát a dihydroxiacetonfosfát

-          z glyceraldehydu postupně * pyruvát (=konečný produkt)

-          energetický zisk: 2 molekuly ATP na jednu molekulu glukosy

-          pyruvát dále může být převeden podle toho, jestli má kyslík na kyselinu mléčnou (*laktát) nebo na ethanol = pokud nemá kyslík, nebo má kyslík a * acetyl koenzym A

2)     Aerobní metabolické děje

-          navazují na procesy anaerobní

-          probíhají v mitochondriích

-          nejrozšířenější typ látkové přeměny v živých soustavách

-          umožňuje využít až 50% obsahu volné energie substrátu

-          nejdůležitější aerobní reakce jsou Krebsův cyklus a β-oxidace a na ně navazující dýchací řetězec

Ø      β-oxidace mastných kyselin

-          probíhá v matrix

-          mastná kyselina se aktivuje a * acetylkoenzym A

-          acetylkoenzym A vstupuje do řetězce a dochází ke změnám na β uhlíku (=3.uhlík) → * o dva uhlíky kratší řetězec

-          * také redukované koenzymy

-          produkty β-oxidace vstupují do Krebsova cyklu a do dýchacího řetězce

Ø      Krebsův cyklus (cyklus kyseliny citronové)

-          probíhá v matrix

-          vstupuje do něj acetyl koenzym A a * kyselina citronová (acetylkoenzym A * z pyruvátu při štěpení glukosy, nebo při štěpení mastných kyselin procesem β-oxidace, nebo štěpením některých aminokyselin)

-          dochází 2x k oštěpení oxidu uhličitého (dekarboxylace) a uvolňuje se GTP

-          vstupují tam molekuly vody, z nich se dehydrogenacemi získá vodík

-          vodíky se vážou na 3 molekuly NAD+ a na 1molekulu FAD → * FADH2, NADH+H+, ty dále přenášejí vodík do dýchacího řetězce

-          celkový zisk z Krebsova cyklu =  FADH2 (1x), NADH+H+ (3x), GTP (1x)

-          * zde naprostá většina oxidu uhličitého, který vydechujeme

Ø      Dýchací řetězec

-          probíhá v matrix

-          řetěz oxidačně – redukčních reakcí

-          elektrony (z NADH+H+ a FADH2) jsou přenášeny na kyslík za vzniku vody a uhlík je uvolňován v podobě oxidu uhličitého

-          přenos elektronů je spojen se * ATP

-          ATP * oxidativní fosforelací – energie redoxních dějů je využívána k pumpování H+ z matrix do mezimembránového prostoru, kde se tak jejich koncentrace oproti matrix zvyšuje. V důsledku rozdílných koncentrací H+ * na membráně protonový gradient. H+ se mohou samovolně vracet  jen na některých místech za vzniku ATP

-          při přenosu elektronů zFAD                             * 2ATP

-          při přenosu elektronů z NADH+H+              * 3ATP

-          při aerobním odbourávání glukosy              * 36 ATP

III.             PROTEOLÝZA – rozklad bílkovin, hydrolýza bílkovin působením proteolytických enzymů, konečným produktem jsou AK

·         Katabolismus lipidů

-          enzym – lipáza

-          štěpení na glycerol a VMK

-          VMK – reesterifikace ve střevech

-          β-oxidace

-          lineova spirála – při každé otočce se odbourají 2 uhlíky →přírodní VMK sudý počet uhlíků

-          na jednu otočku 5 molekul ATP

-          konečný produkt je acetyl koenzym A, ten vstupuje do krebsova cyklu

·         Katabolismus sacharidů

-          monosacharidy a oligosacharidy jsme schopni štěpit, některé polysacharidy (celulóza) štěpit neumíme

-          vše odbourávání jde přes glukózu

Ø      Glykolýza

-          přenos i ze soustav s nižším elektronovým potenciálem

-          přes glukózu-6-fosfát → GAP (glaceraldehydfosfát) → piruát

-          odbourávání piruvátu

®    Aerobní – v mitochondriích, zapojení do K.C.

®    Anaerobní

-        Mléčné kvašení

-          ve svalech

-          100krát rychlejší než aerobní

-          zisk 2 molekul ATP

-          produkt laktát

-        Alkoholové kvašení

-          u rostlin, kvasinky

-          kyselina pyrohroznová přeměněna na ethanol

-          zisk 2 molekul ATP

.                        C6H12O6 → (2 CH3COCOOH) →  2 CH3CH2OH  + 2 CO2 + 100,4 kJ

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin