Bioorganická chemie OCH/BIOR1
|
|
- Jindřich Esterka
- před 5 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Bioorganická chemie OCH/BIOR1 ZS 2015/2016 Přednáška 1 Úvod do předmětu RNDr. Lucie Brulíková, Ph.D. brulikova@orgchem.upol.cz 1
2 Sylabus předmětu 1. hodina - Úvod Opakování základů molekulární biologie prokaryotická a eukaryotická buňka, buněčný cyklus. Základní přehled interakcí v živých systémech, mezimolekulární a elektrostatické interakce, induktivní, disperzní síly, donor-akceptorové interakce, vodíkové vazby, koordinační reakce, samoorganizace, samoskladba. Význam při tvorbě a deformaci struktur biomolekul. 2. hodina - Bioorganické reakce v živých systémech Shrnutí základních molekulárních procesů, typy reakcí v živých organizmech ukázka na Calvinově cyklu a porovnání s přístupy v organické chemii (tvorba C-C vazeb, reakce aldolového typu, syntéza aromatických sloučenin, oxidace/redukce, esterifikace, dekarboxylace, fosforylace ). 2
3 Sylabus předmětu hodina - Metabolismu nukleových kyselin. Cíle molekulárního zásahu do přirozeného metabolismu NK. Interkalace princip, typy molekul způsobujících interkalaci, vliv na strukturu DNA, využití. Cross-linking princip, typy molekul způsobujících CL, využití. Štěpení nukleových kyselin princip, typy molekul způsobujících štěpení NK, využití. Interakce malých molekul s NK. Principy značení nukleových kyselin, chemické reakce využívané v diagnostice. 3
4 Sylabus předmětu hodina - Metabolismu proteinů. Porovnání biosyntézy a syntézy proteinů. Molekulární zásah do metabolismu aminokyselin a proteinů. Interakce vedoucí ke změně struktury proteinů. Fungování aktivních látek na bázi peptidomimetik, cyklických peptidů a nepřírodních aminokyselin. Principy značení proteinů, chemické reakce vedoucí ke konjugátům, mechanismus jejich účinku. Využití enzymů v organické syntéze, enzymové inženýrství. Látky inhibující enzymové reakce syntéza a mechanismus účinku významných inhibitorů proteosyntézy, nukleosyntézy, strategie syntézy analog koenzymů. 4
5 7.-8. hodina - Metabolismu cukrů. Sylabus předmětu Molekulární zásah do metabolismu cukrů využití v terapii. Tvorba konjugátů význam v metabolismu xenobiotik. Významné oligosacharidy, polysacharidy, cyklodextriny stavba, principy fungování v oblasti experimentální medicíny. 5
6 Sylabus předmětu hodina - Metabolismu lipidů. Molekulární zásah do metabolismu lipidů využití v terapii, liposomy a imunoliposomy molekulární stavba, principy fungování v oblasti experimentální medicíny. Látky působící na buněčnou membránu, buněčný transport biosyntéza buněčné membrány, molekulární podstata buněčného transportu, látky ovlivňující buněčný transport mechanismus tvorby kanálků (amfotericin), organické sloučeniny jako nosiče (kryptandy, crown-ethery, apod.), látky narušující strukturu a funkci buněčné membrány. 6
7 Sylabus předmětu hodina - Molekulární zařízení, supramolekulární chemie, nanočástice. Význam supramolekulární chemie ve výzkumu léčiv příprava, struktura a funkce cyklodextrinů, fullerenů, calixarenů, supramolekulární chemie dendrimerů a jejich využití v medicíně. Fotochemické senzory, molecular beacons, fluorescentní značky, katechany a rotaxany, supramolekulární systémy. Molekulární dráty, pinzety principy fungování a možnosti využití. Modifikované nanočástice, chemické metody přípravy, stabilita, biodegradace, interakce s biomolekulami, využití nančástic v cíleném transportu. 7
8 Bioorganická chemie je spojena se studiem organických molekul v buněčných systémech a zkoumáním reakcí, které v nich probíhají. 8
9 Něco málo z buněčné biologie Prokaryotická buňka charakteristický typ pro bakterie a archea o řád menší než buňka eukaryotická, vyznačuje se také jednodušší organizací vždy jednobuněčné organismy, netvoří tedy tkáně 9
10 Něco málo z buněčné biologie Prokaryotická buňka tři klíčové charakteristiky prokaryotických buněk: organizace nukleoidu (bakteriální obdoby jádra) nukleoid není oddělen od okolní cytoplazmy membránou, skládá se jen z jedné velké molekuly DNA, na níž nejsou histony ani jiné bazické bílkoviny, je haploidní nepřítomnost organel v prokaryotické buňce nejsou mitochondrie, plastidy, endoplazmatické retikulum ani jiná organela s membránou vlastnosti ribozomů ribozomy prokaryot se od eukaryot liší svou hmotností i velikostí 10
11 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka 1 jadérko; 2 jádro; 3- ribozom; 4 vezikul; 5 - drsné endoplazmatické retikulum; 6 - Golgiho aparát; 7 cytoskelet; 8 - hladké endoplazmatické retikulum; 9 mitochondrie; 10 vakuola; 11 cytosol; 12 lysozom; 13 - centriola 11
12 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka 12
13 Něco málo z buněčné biologie 13
14 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka plazmatická membrána Plazmatická membrána odděluje vnitřní prostředí buňky od okolí. Jejím základem je dvojvrstva molekul, které jsou na jednom konci hydrofobní a na druhém hydrofilní. Hydrofilní konce se tak natáčejí směrem do vodného roztoku jak uvnitř, tak vně buňky. Hydrofobní konce se natáčejí k sobě navzájem. Podobnou dvojvrstvu můžeme pozorovat například u mýdlové bubliny, kdy hydrofilní konce snižují povrchové napětí tenké kulové vrstvy vody a hydrofobní jsou orientovány na jedné straně do nitra a na druhé vně z bubliny. Oddělené prostory jsou jistě důležité v případě, kdy dochází k soupeření o zdroje. 14
15 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka plazmatická membrána Zdroj: Encyclopaedia Britannica. 15
16 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka plazmatická membrána 16
17 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka mitochondrie Jsou malé elektrárny buňky, obsahující energetické systémy, které produkují energii uloženou do makroergních vazeb ve formě ATP, vznikající oxidací živin molekulárním kyslíkem. Buňka jich obsahuje několik set až tisíc ve velikosti řádově v µm. Tvoří je dvě fosfolipidové membrány - vnější a vnitřní Vnější fosfolipidová membrána pórovitá, propustná pro většinu látek s molekulovou hmotností nepřesahující cca 5000Da, obsahuje Tom komplex, který přenáší proteiny z cytoplasmy do intermembránového prostoru; obsahuje enzymy, které jsou součástí metabolismu mastných kyselin a fosfolipidů Vnitřní fosfolipidová membrána velká zvlněna plocha (kristy); propouští molekuly selektivně, ionty nedifundují, obsahuje kardiolipin (z fosfátové hlavy vychází 4 mastné kys.); enzymy dýchacího řetězce, včetně ATP syntézy a ANT (vynáší ATP ven do buňky); obsahuje Tim komplex, který umožňuje přenos bílkovin 17
18 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka mitochondrie Uvnitř mitochondrie matrix obsahuje enzymy Krebsova cyklu, různé nukleotidové koenzymy, anorganické ionty, mitochondriální DNA, příslušnou RNA a mitochondriální ribozomy. mezimembránový prostor, kde je cytochrom c a různé kinázy Na mitochondriích probíhají různé enzymatické procesy: buněčné dýchání (vyjma glykolýzy) - rozklad různých organických látek, čímž se získává energie potřebná pro syntézu adenosintrifosfátu (ATP) z ADP. Výchozí látkou jsou zejména pyruvát a mastné kyseliny, obě látky v mitochondriální matrix prochází reakcemi, při nichž vzniká acetylkoenzy A (pyruvát prochází dekarboxylací, mastné kyseliny beta-oxidací. Acetylkoenzym A následně vstupuje do Krebsova cyklu, což je série reakcí, které umožňují redukci koenzymů NAD + na NADH a FAD na FADH 2. 18
19 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka mitochondrie Elektrony z těchto koenzymů jsou předávány do dýchacího řetězce, jenž je umístěn na vnitřní membráně mitochondrie. Dýchací řetězec přenáší do mezimembránového prostoru vodíkové kationty (H +, čímž vzniká v prostoru mezi membránami kyselé ph. Toto ph má tendenci se vyrovnávat, a tak prochází otvorem v enzymu ATP syntáze zpět dovnitř buňky. Průchodem H + však tento enzym vytváří ATP, jež je kýženým produktem celého sledu reakcí. Figure 1-13a Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008) 19
20 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka Mitochondrie 20
21 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka Mitochondrie Figure 1-33 Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008) 21
22 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka jádro 22
23 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka jádro organela eukaryotických buněk, v níž je uložena většina genetického materiálu (DNA) buňky. Je to vlastně váček obalený dvěma buněčnými membránami, který má v průměru 5 10 mikrometrů. Uvnitř se nachází chromatin - DNA a různé přidružené bílkoviny, ale i další struktury (např. jadérko), kde probíhají různé enzymatické procesy související s DNA a RNA. Jádro se vyskytuje v buňkách všech eukaryot (s několika drobnými výjimkami např. lidská červená krvinka), tedy u všech rostlin, živočichů, hub nebo např. u prvoků. Někdy jich je dokonce v buňce více než jedno. O způsobu vzniku jádra existuje několik hypotéz a stále v tom není jasno. Mimo to, že jádro obsahuje DNA, má důležitou roli jako bariéra mezi místem transkripce (přepis DNA do RNA) a translace (z RNA do bílkovin). 23
24 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka jádro Jádro je ohraničeno dvojitým jaderným obalem ( jadernou membránou ), v němž se nacházejí póry tvořené speciálními bílkovinami, které mají usnadnit a řídit transport specifických makromolekul, např. RNA. Z důvodu transportu mrna k ribozómům a posttranslační úpravy bílkovin je jádro napojeno na drsné endoplazmatické retikulum. Obal jádra sestává ze dvou membrán a vrstvy mezi nimi: vnitřní membrána (na kterou se váže chromatin) a vnější membrána připomíná membránu hrubého ER a stejně jako ona nese navázané ribozomy. Mezimembránový prostor V jaderné membráně se nachází tzv. jaderné póry, které umožňují transport látek přes membránu. Většinu vnitřního prostoru jádra vyplňuje tzv. chromatin, tedy vlastně DNA a asociované bílkoviny (jako jsou třeba histony). 24
25 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka chromozomy Jaderná DNA je tvořena několika lineárními řetězci, které se označují jako chromozomy. Zdravý člověk má v každé tělní buňce 46 takových lineárních molekul, jejichž celková délka je asi jeden metr. Nejedná se však obvykle o náhodný spletenec, nýbrž o vysoce organizovaný komplex DNA a bílkovin. Na nejnižší úrovni vznikají z DNA a histonů tzv. nukleozomy, na vyšších úrovních nacházíme další typy organizace DNA. Kódující části chromatinu se nazývají euchromatin a bývají poněkud volněji smotané než heterochromatin, který tvoří nekódující DNA. 25
26 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka chromozomy Jednotlivé chromozomy jsou obvykle pozorovány v M-fázi (při mitóze), kdy se buňka připravuje na dělení a jednotlivé chromozomy získávají svůj typický tvar (dvě chromatidy spojené v centromeře). V této době totiž je DNA tak hustě kondenzována, že jsou chromozomy viditelné i pod světelným mikroskopem. Většinu doby jsou však buňky v interfázi (období mezi děleními), kdy se chromozomy naopak rozmotávají, aby mohly být správně využívány pro běžnou činnost buňky. Je však zajímavé, že i v této době si udržují chromozomy svůj prostor a příliš se navzájem nesplétají. Každá taková komůrka se označuje chromozomální teritorium. 26
27 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka chromozomy 27
28 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka chromozomy 28
29 Něco málo z buněčné biologie Eukaryotická buňka ribozomy Jsou granulární organely o velikosti v průměru 20 nm, které jsou důležitým místem proteosyntézy. Tento proces v nich probíhá, když jsou napojeny a posunují se po mrna, která je předpisem pro tento děj. Je-li jich napojeno více na jednom vlákně, vznikají tzv. polyribozomy nebo-li polyzomy. 29
30 Něco málo z buněčné biologie Figure 1-10a Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008) A ribosome at work. The diagram shows how a ribosome moves along an mrna molecule, capturing trna molecules that match the codons in the mrna and using them to join amino acids into a protein chain. The mrna specifies the sequence of amino acids. 30
31 Něco málo z buněčné biologie Prokaryotická buňka ukázka bakteriálního ribozomu The threedimensional structure of a bacterial ribosome (pale green and blue), moving along an mrna molecule (orange beads), with three trna molecules (yellow, green, and pink) at different stages in their process of capture and release. The ribosome is a giant assembly of more than 50 individual protein and RNA molecules. (B, courtesy of Joachim Frank, Yanhong Li and Rajendra Agarwal.) Figure 1-10b Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008) 31
32 Něco málo z buněčné biologie 32
33 Buněčný cyklus 33
34 Buněčný cyklus..\kbch\videa\cell Division and the Cell Cycle.mp4 Molecular biology of the cell - interactive\videos\17.3-plant_cell_division.mov Molecular biology of the cell - interactive\videos\17.4-animal_cell_division.mov 34
35 Buněčný cyklus G2-fáze - 2. přípravná - závislá na dokončení replikace DNA v S fázi -Jedná se o 2. generační fázi (premitotickou), při níž dochází ke zvýšené syntéze a aktivaci proteinů (ke kondenzaci chromozomů, ke tvorbě mitotického aparátu a destrukci jaderného obalu), končí zahájením mitózy Mitóza - jaderné dělení, poslední etapa buněčného cyklu - chromozomy reduplikované do konce S fáze jsou ohraničeny, sesterské chromatidy odděleny a přemístěny k protilehlým pólům buňky (vlastní mitóza) - dceřiné buňky obdrží 2 kompletní sady chromosomů a shodnou výbavu cytoplazmatických organel 35
36 Buněčný cyklus - základní stadia mitotického dělení u živočišných buněk Profáze - počáteční stádium mitózy, dochází ke kondenzaci chromatinu, zaniká jadérko místo, kde během interfáze dochází k mohutné transkripci ribozomální RNA, vzniká dělící vřeténko. Každý chromozom se nyní skládá ze dvou identických molekul DNA (chromatid) spojených v místě centromery. Prometafáze - zaniká jaderná membrána a kondenzované chromozomy se nyní nacházejí v cytoplazmě, zápětí přicházejí chromozomy do kontaktu s mikrotubuly dělícího vřeténka, na něž se svými kinetochory připojí. Za pomoci molekulárních motorů začínají chromozomy postupovat směrem k ekvatoriální rovině buňky Metafáze chromosomy se přesunují ke středu vřeténka do tzv. ekvatoriální roviny. Pohyb chromozomů po mikrotubulech dělícího vřeténka je zprotředkován kinetochory, proteinovými komplexy nacházejícími se v oblasti centromery každého z chromozomů. 36
37 Buněčný cyklus - základní stadia mitotického dělení u živočišných buněk Anafáze sesterské chromatidy se od sebe oddělí po mikrotubulech dělícího vřeténka k opačným pólům, zároveň se od sebe tyto póly (zpravidla tvořené centrozomy) vzdalují, jak se vůči sobě posouvají polární mikrotubuly z opačných pólů vřeténka Telofáze chromatidy se přesunou k opačným pólům vřeténka, kde dekondenzují, výsledkem je vznik dvou dceřiných buněčných jader a oddělení cytoplazmy, dochází k obnově jadérka, chromatinu a jaderného obalu. V ekvatoriální rovině se zatím tvoří konstrikční rýha pro rozdělení cytoplasmy a organel. 37
38 Buněčný cyklus - základní stadia mitotického dělení u živočišných buněk Cytokineze - dochází k postupnému zaškrcení rýhy mezi 2 dceřinými buňkami, proběhne rekonstrukce buněčného jádra a cytoplazmy obou buněk do interfázové podoby, je rekonstruován i jaderný obal a napojení jeho zevní membrány na ER, chromosomy jsou ve svých euchromatinových úsecích rozvolněny a využity k transkripci, jadérko je obnoveno a tím jsou zahájeny procesy G1 fáze..\kbch\videa\mitosis.mp4 38
39 Buněčný cyklus - základní stadia mitotického dělení u živočišných buněk 39
40 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Mikrotubuly jsou jedny z vláken cytoskeletu, která slouží především k transportu různých struktur a látek uvnitř buňky umožňují pohyb chromosomů při buněčné mitóze dlouhé rovné válcovité struktury o průměru Å mikrotubuly jsou rozloženy po celé buňce a jsou víceméně zodpovědné za rozmístění organel po rozvolnění jaderné membrány v prometafázi vnikají mikrotubuly do prostoru jádra a prostřednictvím motorických proteinů (kinesin a dynein) vážou chromosomy, které pak transportují do ekvatoriální roviny vřeténka a k jeho pólům Molecular biology of the cell - interactive\videos\16.7-kinesin.mov 40
41 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Mikrotubuly Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 41
42 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Mikrotubuly Mikrotubuly mají dvě vazebná místa pro GTP nebo GDP a na tom, zda v těchto místech je GDP nebo GTP, závisí jejich stabilita. V případě, že je tam navázáno GTP, jsou stabilnější a proces depolymerizace je pomalejší než proces polymerizace, mikrotubuly tedy rostou. V případě, že je tam navázán GDP, depolymerizace převáží a mikrotubuly se zkracují. Samotná polymerizace tubulinu do mikrotubulů probíhá na úkor štěpení GTP. podél osy jsou rozloženy subjednotky proteinu tubulinu uměle můžeme způsobit jejich rozpad alkaloidem kolchicinem (z ocúnu) a stabilizovat jejich polymeraci můžeme alkaloidem taxolem (který se získává z tisu) oba tyto alkaloidy inhibují mitózu! 42
43 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Tubulin kyselý protein s GTPasovou aktivitou uspořádán do dimerových jednotek složených z α-tubulinu a β- tubulinu každá molekula alfa i beta-tubulinu obsahuje vazebné místo pro GTP, jehož štěpením se uvolňuje energie - vazba je silně ovlivněna Ca 2+ a Mg 2+ v jejich blízkosti jsou vazebná místa charakterizovaná vazbou kolchicinu nebo vinca alkaloidů polymerizace tubulinu probíhá na úkor štěpení GTP --- GDP při nedostatku GTP se váže jen vzniklý GDP, vazba je výrazně slabší, proto dochází k depolymerizaci dynamická nestabilita dimery tubulinů spolu tvoří dlouhé řetězce, v nichž na sebe navazují vždy alfa-tubulin na beta-tubulin nikdy se dimery na sebe nemohou navázat souhlasnými typy tubulinů jeden řetězec se nazývá protofilament Molecular biology of the cell - interactive\videos\16.1-mt_instability.mov 43
44 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly 44
45 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly 45
46 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Schematické znázornění struktury mikrotubulu Tubulinové dimery jsou seřazeny do 13 protofilament, která jsou vzájemně posunuta o 9 nm a vytváří tak levotočivou šroubovici. Nahoře je tzv. plus-konec mikrotubulu, na němž polymerace tubulinu probíhá rychleji (vystavuje β- podjednotku tubulinu s E-vazebným místem pro nukleotid) K polymeraci (přidávání) a disociaci (odebírání) dimerů bude docházet jen na koncích mikrotubulu. Ten konec mikrotubulu, který je zakončen betatubulinem, má schopnost růstu a proto se nazývá plus konec. Naopak mínus konec bude zakončen alfa-tubulinem a bude tam docházet k disociaci. Mikrotubulus má průměr 25 nm. 46
47 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Dynamická nestabilita Polymerace a disociace neprobíhá najednou, ale samostatně závisí to na existenci tzv. GTP čepičky, která je posazená na plusovém konci mikrotubulu jedná se o připojené beta-tubuliny, které na sobě mají navázané GTP později, až odroste tato nově navázaná část blíže ke středu mikrotubulu, tak se GTP rozštěpí na GDP a tento beta-tubulin s GDP, již nebude patřit do GTP čepičky GTP způsobuje to, že mikrotubul roste rovně, GDP má tendenci se ohýbat když nastane situace, že se přestanou polymerovat beta-tubuliny s GTP do GTP čepičky, dojde k disociaci mikrotubulu na mínusovém konci 47
48 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly V rámci mitózy fungují mikrotubuly následujícím způsobem: po rozvolnění jaderné membrány mikrotubuly narostou od pólů buňky k jednotlivým chromozómům, připojí se k jejich centrálním částem pomocí motorových proteinů (kinesin a dinein) a transportují je do rovníkové oblasti buňky ke každé kopii chromozómu je připojen mikrotubul z opačné strany buňky mikrotubuly připojené k centromerám se začnou zkracovat, motorové proteiny po nich posouvají chromatidy každou k jinému pólu buňky v každé polovině dělící se buňky tak zůstane jeden kompletní set chromozomů. Molecular biology of the cell - interactive\videos\16.7-kinesin.mov 48
49 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Mitotické vřeténko při metafázi: Při metafázi se chromozómy seřadí v rovníkové oblasti dělícího vřeténka. Z centrozomů, které jsou umístěné na pólech vřeténka, vyrostou mikrotubuly směrem k chromozómům a obě sesterské chromatidy každého chromozómu se připojí k těmto mikrotubulům (zelené) prostřednictvím svých kinetochorů. Kromě těchto mikrotubulů jsou v dělícím vřeténku přítomné dva další typy mikrotubulů polární mikrotubuly (červené), které vybíhají z obou centrozomů a v ekvatoriální oblasti se překrývají a astrální mikrotubuly (modré), které rostou z centrozomů směrem k okraji buňky. Všechny tři typy mikrotubulů mají (-) konec u centrozomů a (+) konec směrem od centrozomů. Molecular biology of the cell - interactive\videos\17.7-mitotic_spindle.mov 49
50 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Mitotické vřeténko při metafázi: 50
51 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Mitotické vřeténko při anafázi: Při anafázi se oddělí sesterské chromatidy a pohybují se směrem k pólům buňky. Děje se tak prostřednicvím mikrotubulů připojených ke kinetochorům. Tyto mikrotubuly se zkracují na svých (+) koncích a současně motorové proteiny připojené ke kinetochorům posouvají chromatidy podél zkracujícího se vlákna směrem k (-) konci, sesterské chromatidy tak zůstávají připojeny ke zkracujícím se mikrotubulům. 51
52 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly Mitotické vřeténko při anafázi: 52
53 Buněčný cyklus - tubulin a mikrotubuly v blízkosti vazebných míst pro GTP jsou vazebná místa charakterizovaná vazbou kolchicinu nebo vinca alkaloidů charakteristika je náhodná, v systému přirozené polymerizace tubulinu nehraje žádnou roli všechny látky, které se mohou vázat do těchto center, však silně narušují tvorbu komplexu s GTP a bráni tak polymerizaci tubulinu proto dochází k jeho spontánní depolymerizaci, zastavuje se pohyb motorických proteinů, zprotředkovaný mikrotubuly (včetně pohybu chromosomů), a tím se zastaví i buněčná mitóza látky narušující polymerizaci tubulinu mají proto obecně antineoplastický účinek a mnohé z nich se používají v terapii nádorů a malignit hemopoietického systému 53
54 Buněčný cyklus - meióza Meióza jaderné, resp. buněčné dělení, během kterého dochází k produkci buněk se zredukovaným počtem chromozómů (2n 1n) základní proces umožňující pohlavní rozmnožování počet chromozomů (resp. chromozomových sad) dceřiných jader je redukován na polovinu původního množství geny dceřiných jader nemusí být kvalitativně stejné, jsou mezi ně totiž rozděleny homologické chromozomové sady (vytvořené náhodnou segregací homologických chromozomů) a nikoli identické kopie DNA 54
55 Buněčný cyklus meióza vs mitóza 55
56 Buněčný cyklus Regulace buněčného cyklu Kontrolní uzly Během buněčného cyklu existuje několik kontrolních bodů, kdy buňka zjišťuje připravenost na další fázi buněčného cyklu a pokud zjistí, že připravena není, pak přechod zablokuje, případně zahájí apoptózu. Prvním kontrolním uzlem je přechod G 1 /S. Pokud jsou vnější podmínky nepříznivé pro dělení a nebo existuje poškození buňky, zablokuje se přechod z G 1 do S fáze. Druhým kontrolním uzlem je přechod G 2 /M. Zde se buněčný cyklus zastaví v případě poškození DNA. Buňky zůstanou v G2 fázi, dokud není DNA plně replikovaná, případně pokud je jinak poškozená. Třetím kontrolním uzlem je přechod M/G 1. Buněčný cyklus se zastaví při přechodu z metafáze do anafáze, pokud nejsou chromozómy dokonale připojené k dělícímu vřeténku. 56
57 Buněčný cyklus Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 57
58 Buněčný cyklus Regulace buněčného cyklu Existují dva typy molekul, které hrají zásadní roli při regulaci buněčného cyklu - cykliny a cyklin dependentní kinázy (CDK) CDK jsou v buňce přítomné neustále, ale jsou neaktivní v přítomnosti cyklinů se aktivují a začnou fosforylovat (a tím aktivovat nebo deaktivovat) cílové proteiny, které buňku navedou do další fáze buněčného cyklu G1/S cykliny, S-cykliny, M-cykliny aktivací různých CDK se ovlivní různé proteiny tak, jak buňka postupuje fázemi buněčného cyklu jedná se o kaskádovitý děj - po obdržení extracelulárního promitotického signálu se aktivuje G 1 cyklin-cdk a připraví buňku na přechod do S fáze. Zahájí syntézu transkripčních faktorů, které jsou nutné pro expresi S cyklinů a enzymů potřebných pro replikaci DNA. Také způsobí degradaci molekul, které inhibují přechod buňky do S fáze 58
59 Buněčný cyklus Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 59
60 Buněčný cyklus Regulace buněčného cyklu aktivní S cyklin-cdk fosforylují proteiny prereplikačních komplexů a tím je jednak aktivují a jednak zabrání vzniku nových prereplikačních komplexů důvodem je, aby jich bylo správné množství a celý genetický materiál byl zkopírován právě jednou aktivací dalších cyklin-cdk a proteinů dojde k přechodu do G 2 fáze během S a G 2 fáze se syntetizují neaktivní mitotické cyklin-cdk, ty se aktivují na přechodu do M fáze 60
61 Buněčný cyklus Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 61
62 Buněčný cyklus Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 62
63 Buněčný cyklus Regulace buněčného cyklu Narušení cyklu buněčného dělení nádorových buněk nebo transformovaných buněk hemopoetického systému je cílem antineoplastické chemoterapie. 63
64 Buněčná smrt 64
65 Buněčná smrt Apoptóza: organizovaná, programovaná, přísně regulovaná buněčná sebevražda bez patologických důsledků pro okolní tkáň. K tomu je nutné dodání energie. Týká se jednotlivých buněk, nezasahuje okolní buňky, nevyvolává zánět. Klíčovými enzymy jsou kaspázy (proteázy štěpící jiné proteiny i sebe samotné, jejich štěpení je signálem pro apoptózu). K aktivaci apoptózy dochází buď vnější cestou jako odpověď na vnější signál nebo vnitřní cestou (iniciační signál se tvoří uvnitř buňky) Nekróza: nekontrolovaná, neregulovaná smrt buněk a tkání v živém organismu z různých příčin (fyzikální faktory, hypoxie, ischemie, toxiny, infekce, volné radikály atd.). Projevuje se nabobtnáním buňky a organel, dezintegrací jádra, ztrátou asymetrie i integrity buněčné membrány, lýzou buňky, vylitím cytosolu do mezibuněčného prostoru. Postihuje skupiny buněk, celé tkáně až orgány a v daném místě spouští zánět. 65
66 Molekulární interakce v biologických systémech 66
67 Molekulární interakce v biologických systémech 67
68 Molekulární interakce v biologických systémech Ve vodném prostředí (buňka) jsou kovalentní vazby krát silnější než jiné přitažlivé síly mezi atomy, avšak nejvíce se uplatňují slabé nevazebné interakce. Tabulka popisuje sílu těchto vazeb ve vakuu a ve vodě, tedy v přirozeném prostředí buněk. Table 2-1 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 68
69 Nekovalentní interakce v živých systémech Vodíkové vazby Hydrofobní interakce Van der Waalsovy interakce Interakce π-π Elektrostatické interakce 69
70 Nekovalentní interakce v živých systémech Vodíkové vazby - vzniká u sloučenin, které obsahují atomy vodíku kovalentně vázané na atom o vysoké elektronegativitě (F, O, N) Figure 2-15 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 70
71 Nekovalentní interakce v živých systémech Vodíkové vazby - příklad v biologickém systému Figure 4-4 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 71
72 Nekovalentní interakce v živých systémech van der Waalsovy interakce - přitažlivé nebo odpudivé interakce (síly) mezi molekulami. - jsou slabší než kovalentní, koordinačně kovalentní síly a vodíkové můstky - vznikají převážně v nepolárních molekulách, které neobsahují stálé dipóly, jejich vazby nejsou polarizované 72
73 Nekovalentní interakce v živých systémech van der Waalsovy interakce -př. Van der Waalsovy ineterakce v proteinech 73
74 Nekovalentní interakce v živých systémech Elektrostatické interakce - přitažlivé (atraktivní) nebo odpudivé nekovalentní interakce nábojů nebo permanentních dipólů - řídí se Coulombovým zákonem (proto též Coulombické interakce) - jejich energie závisí na velikosti nábojů a permitivitě prostředí - ve srovnání s ostatními nekovalentními interakcemi mají daleký dosah - hrají významnou roli zejména při interakci nukleových kyselin, které nesou při fysiologickém ph záporný náboj, s bazickými proteiny, ale i při vazbě nabitých substrátů do vazebného místa enzymu či při interakcích nabitých polárních hlavic fosfolipidů - energeticky výhodná elektrostatická interakce nabitých skupin (např. postranních řetězců aminokyselin Glu, Asp, Lys a Arg) s dipóly vody je příčinou jejich hydrofilní povahy 74
75 Nekovalentní interakce v živých systémech Elektrostatické interakce - Př.: voda - zásadním způsobem ovlivňuje elektrostatické interakce. - Dipóly se orientují v nabitým částicím a redukují tak afinitu opačně nabitých částic. Figure 2-14 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 75
76 Nekovalentní interakce v živých systémech Hydrofobní interakce - shlukováním hydrofóbních (s vodou neinteragujících) skupin se získají nové interakce mezi molekulami vody (kapičky oleje ve vodě se spojí, tím se zmenší jejich celkový povrch) - podobně se chovají hydrofóbní části proteinů (aminokyseliny s nepolárními postranními řetězci se orientují dovnitř prostorové struktury bílkoviny) - v DNA metylové skupiny thyminu a 5-metyl cytosinu 76
77 Nekovalentní interakce v živých systémech Interakce - - pí stacking ( - stacking) - nekovalentní interakce mezi paralelně orientovanými páry bází - důležité síly v DNA, proteinech - interakce s jinými molekulami (interkalátory, zbytky aromatických aminokyselin při interakcích DNAprotein) 77
78 Nekovalentní interakce v živých systémech H- vazby a) N-H/ interaction in the bovine pancreatic trypsin inhibitor (PDB code: 4PTI) b) O-H/ interaction in the complex of glutathione transferase with glutathione (GSH; PDB code: 6GST). 78
79 Nekovalentní interakce v živých systémech kationt- interakce Alternating cationic (Arg, Lys) and aromatic (Tyr, Phe, Trp) amino acid residues shown by X-ray crystallography (2.8 Å) within the human growth hormone receptor (hghr) extracellular domain (PDB code: 3HHR). 79
80 Nekovalentní interakce v živých systémech komplexy s ionty kovů - př. aktivní místo alkoholdehydrogenasy 80
81 Complexes with metal cations Active site of alcohol dehydrogenase Binding site of Mg endonuclease
82 Nekovalentní interakce v živých systémech Interakce v proteinech 82
83 Nekovalentní interakce v živých systémech Ukázka nekovalentních interakcí spojujících dvě makromolekuly. Figure 2-16 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
84 Chemické složení buněk Table 2-2 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 84
85 Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Figure 2-17 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 85
86 Sacharidy Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Figure 2-18 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 86
87 Sacharidy Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Figure 2-19 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 87
88 Lipidy Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Figure 2-21 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 88
89 Lipidy Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Figure 2-22 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 89
90 Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Aminokyseliny Figure 2-23 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 90
91 Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Aminokyseliny Figure 2-24 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 91
92 Nukleotidy Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Figure 2-26 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 92
93 Nukleotidy Buňky jsou tvořeny 4 základními stavebními kameny Figure 2-27 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 93
94 Buňky jsou tvořeny zejména makromolekulami Figure 2-29 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 94
95 Buňky jsou tvořeny zejména makromolekulami Figure 2-32 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 95
96 Buněčný metabolismus a enzymy 96
97 Buněčný metabolismus a enzymy Figure 2-36 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 97
98 Jak buňka získá energii? - Energie je uchovávána ve formě chemických vazeb organických molekul rostliny i zvířata tuto energii získávají oxidací - respirace Figure 2-41 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 98
99 Enzymy - Snižují energetické bariéry, které blokují chemické reakce Figure 2-44 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 99
100 Enzymy - analogie Figure 2-46a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 100
101 Enzymy - analogie Figure 2-46b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 101
102 Enzymy Figure 2-47 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 102
103 Přenašeče energie - energie, která je uvolněna oxidačními procesy musí být dočasně uchována než je využita v dalších procesech - ve většině případů je uchovávána ve formě chemických vazeb tzv. přenašečů, které obsahují jednu nebo více energeticky bohatých kovalentních vazeb - př.: ATP, NADH, NADPH, acetylcoa Figure 2-55 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 103
104 Přenašeče energie Table 2-5 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 104
105 Přenašeče energie Figure 2-57 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 105
106 Přenašeče energie Figure 2-58 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 106
107 Přenašeče energie Příklad energeticky nepříznivé biosyntetické reakce poháněné hydrolýzou ATP. Figure 2-59a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 107
108 Elektronové přenašeče Figure 2-60a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 108
109 Elektronové přenašeče Figure 2-60b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 109
110 Elektronové přenašeče Figure 2-61 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 110
111 Přenašeče energie Figure 2-62 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 111
112 Přenašeče energie využití v syntéze Figure 2-65 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 112
113 Přenašeče energie využití v syntéze Figure 2-67 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 113
114 Glykolýza Jak buňky získávají energii z jídla Figure 2-70 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 114
115 Glykolýza Jak buňky získávají energii z jídla Figure 2-72b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 115
116 Fosfátové vazby mají rozdílné energie Figure 2-74 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 116
117 Jak se tvoří ATP Figure 2-76 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 117
118 Jak buňky získávají energii z jídla z mastných kyselin Figure 2-78 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 118
119 Jak buňky získávají energii z jídla citrátový cyklus Figure 2-81b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 119
120 Jak buňky získávají energii z jídla citrátový cyklus Figure 2-82 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 120
121 Prekurzory pro syntézu dalších látek Figure 2-84 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 121
Základy buněčné biologie
Maturitní otázka č. 8 Základy buněčné biologie vypracovalo přírodozpytné sympózium LP, AM & DK na konferenci v Praze, 1. Máje 2014 Buňka (cellula) je nejmenší známý útvar, který je schopný všech životních
VíceBUNĚČ ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA:
BUNĚČ ĚČNÁ STAVBA ŽIVÝCH ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA: Prokaryota, eukaryota, viry, bakterie, živočišná buňka, rostlinná buňka, organely buněčné jádro, cytoplazma, plazmatická membrána, buněčná stěna, ribozom,
VíceStavba dřeva. Základy cytologie. přednáška
Základy cytologie přednáška Buňka definice, charakteristika strana 2 2 Buňky základní strukturální a funkční jednotky živých organismů Základní charakteristiky buněk rozmanitost (diverzita) - např. rostlinná
VíceBuňky, tkáně, orgány, soustavy
Lidská buňka buněčné organely a struktury: Jádro Endoplazmatické retikulum Goldiho aparát Mitochondrie Lysozomy Centrioly Cytoskelet Cytoplazma Cytoplazmatická membrána Buněčné jádro Jadérko Karyoplazma
Více44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů
Buněčný cyklus MUDr.Kateřina Kapounková Inovace studijního oboru Regenerace a výţiva ve sportu (CZ.107/2.2.00/15.0209) 1 DNA,geny genom = soubor všech genů a všechna DNA buňky; kompletní genetický materiál
Vícehttp://www.accessexcellence.org/ab/gg/chromosome.html
3. cvičení Buněčný cyklus Mitóza Modifikace mitózy 1 DNA, chromosom genetická informace organismu chromosom = strukturní podoba DNA během dělení (mitózy) řetězec DNA (chromonema) histony další enzymatické
VíceMITÓZA V BUŇKÁCH KOŘÍNKU CIBULE
Cvičení 6: BUNĚČNÝ CYKLUS, MITÓZA Jméno: Skupina: MITÓZA V BUŇKÁCH KOŘÍNKU CIBULE Trvalý preparát: kořínek cibule obarvený v acetorceinu V buňkách kořínku cibule jsou viditelné různé mitotické figury.
VíceExprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie DNA RNA proteinu transkripce DNA mrna translace proteosyntéza
Exprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie - genetická informace v DNA -> RNA -> primárního řetězce proteinu 1) transkripce - přepis z DNA do mrna 2) translace - přeložení z kódu nukleových
VíceNukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace
ukleové kyseliny Replikace Transkripce, RA processing Translace Prokaryotická X eukaryotická buňka Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen) Život závisí na schopnosti
VíceBuňka. Buňka (cellula) základní stavební a funkční jednotka organismů, schopná samostatné existence. Cytologie nauka o buňkách
Buňka Historie 1655 - Robert Hooke (1635 1703) - použil jednoduchý mikroskop k popisu pórů v řezu korku. Nazval je, podle podoby k buňkám včelích plástů, buňky. 18. - 19. St. - vznik buněčné biologie jako
Více- význam: ochranná funkce, dodává buňce tvar. jádro = karyon, je vyplněné karyoplazmou ( polotekutá tekutina )
Otázka: Buňka a dělení buněk Předmět: Biologie Přidal(a): Štěpán Buňka - cytologie = nauka o buňce - rostlinná a živočišná buňka jsou eukaryotické buňky Stavba rostlinné (eukaryotické) buňky: buněčná stěna
VíceDUM č. 1 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika
projekt GML Brno Docens DUM č. 1 v sadě 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika Autor: Martin Krejčí Datum: 02.06.2014 Ročník: 6AF, 6BF Anotace DUMu: Charakteristika buněčného cyklu eukaryot
VíceBUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ
BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ SPOLEČNÉ ZNAKY ŽIVÉHO - schopnost získávat energii z živin pro své životní potřeby - síla aktivně odpovídat na změny prostředí - možnost růstu, diferenciace a reprodukce
VíceTypy nukleových kyselin. deoxyribonukleová (DNA); ribonukleová (RNA).
Typy nukleových kyselin Existují dva typy nukleových kyselin (NA, z anglických slov nucleic acid): deoxyribonukleová (DNA); ribonukleová (RNA). DNA je lokalizována v buněčném jádře, RNA v cytoplasmě a
Vícepátek, 24. července 15 BUŇKA
BUŇKA ŽIVOČIŠNÁ BUŇKA mitochondrie ribozom hrubé endoplazmatické retikulum cytoplazma plazmatická membrána mikrotubule lyzozom hladké endoplazmatické retikulum Golgiho aparát jádro jadérko chromatin volné
VíceEukaryotická buňka. Stavba. - hlavní rozdíly:
Eukaryotická buňka - hlavní rozdíly: rostlinná buňka živočišná buňka buňka hub buněčná stěna ano (celulóza) ne ano (chitin) vakuoly ano ne (prvoci ano) ano lysozomy ne ano ne zásobní látka škrob glykogen
VíceBiologie buňky. systém schopný udržovat se a rozmnožovat
Biologie buňky 1665 - Robert Hook (korek, cellulae = buňka) Cytologie - věda zabývající se studiem buňek Buňka ozákladní funkční a stavební jednotka živých organismů onejmenší známý uspořádaný dynamický
VíceNejmenší jednotka živého organismu schopná samostatné existence. Výměnu látek Růst Pohyb Rozmnožování Dědičnost
BUŇKA Nejmenší jednotka živého organismu schopná samostatné existence Buňka je schopna uskutečňovat základní funkce organismu: obrázky použity z Nečas: BIOLOGIE LIDSKÉ TĚLO Alberts: ZÁKLADY BUNĚČNÉ BIOLOGIE
VíceTypy molekul, látek a jejich vazeb v organismech
Typy molekul, látek a jejich vazeb v organismech Typy molekul, látek a jejich vazeb v organismech Organismy se skládají z molekul rozličných látek Jednotlivé látky si organismus vytváří sám z jiných látek,
VíceVAKUOLA. membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast. běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost
VAKUOLA membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost VAKUOLA Funkce: uložiště odpadů a uskladnění chemických látek (fenolické
VíceChemická reaktivita NK.
Chemické vlastnosti, struktura a interakce nukleových kyselin Bi7015 Chemická reaktivita NK. Hydrolýza NK, redukce, oxidace, nukleofily, elektrofily, alkylační činidla. Mutageny, karcinogeny, protinádorově
Více- pro učitele - na procvičení a upevnění probírané látky - prezentace
Číslo projektu Název školy Autor Tematická oblast CZ.1.07/1.5.00/34.0743 Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Monika Jörková Biologie 10 obecná biologie Organely eukaryotní buňky Ročník 1. Datum tvorby
VíceEva Benešová. Dýchací řetězec
Eva Benešová Dýchací řetězec Dýchací řetězec Během oxidace látek vstupujících do různých metabolických cyklů (glykolýza, CC, beta-oxidace MK) vznikají NADH a FADH 2, které následně vstupují do DŘ. V DŘ
VíceMitóza, meióza a buněčný cyklus. Milan Dundr
Mitóza, meióza a buněčný cyklus Milan Dundr Rozmnožování eukaryotických buněk Mitóza (mitosis) Mitóza dělení (nepřímé) tělních (somatických) buněk 1 jádro s2n (diploidním počtem) chromozómů (dvouchromatidových)
Více2. Z následujících tvrzení, týkajících se prokaryotické buňky, vyberte správné:
Výběrové otázky: 1. Součástí všech prokaryotických buněk je: a) DNA, plazmidy b) plazmidy, mitochondrie c) plazmidy, ribozomy d) mitochondrie, endoplazmatické retikulum 2. Z následujících tvrzení, týkajících
VíceEndocytóza o regulovaný transport látek v buňce
. Endocytóza o regulovaný transport látek v buňce Exocytóza BUNĚČNÝ CYKLUS OMNIS CELLULA ET CELLULA - buňka vzniká jen z buňky Sled akcí, ve kterých buňka zdvojí svůj obsah a pak se rozdělí systém regulace
VíceMolekulární základy dědičnosti. Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA
Molekulární základy dědičnosti Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA Ústřední dogma molekulární genetiky - vztah mezi nukleovými kyselinami a proteiny proteosyntéza replikace DNA RNA
VíceEnergetický metabolizmus buňky
Energetický metabolizmus buňky Buňky vyžadují neustálý přísun energie pro tvorbu a udržování biologického pořádku (život). Tato energie pochází z energie chemických vazeb v molekulách potravy (energie
VíceProjekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují
Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje Modul 02 Přírodovědné předměty Hana Gajdušková 1 Viry
VíceBuněčné dělení ŘÍZENÍ BUNĚČNÉHO CYKLU
BUNĚČNÝ CYKLUS Buněčné dělení Cykliny a na cyklinech závislé proteinkinázy (Cyclin- Dependent Protein Kinases; Cdk-proteinkinázy) - proteiny, které jsou součástí řídícího systému buněčného cyklu 8 cyklinů
VíceOpakování
Slabé vazebné interakce Opakování Co je to atom? Opakování Opakování Co je to atom? Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony
VíceBuňka. Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308
Buňka Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: 27. 10. 2012 Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308 Číslo projektu Číslo materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0702 VY_32_INOVACE_BIO.prima.02_buňka Škola Gymnázium, Třeboň, Na Sadech
VíceOtázka: Metabolismus. Předmět: Biologie. Přidal(a): Furrow. - přeměna látek a energie
Otázka: Metabolismus Předmět: Biologie Přidal(a): Furrow - přeměna látek a energie Dělení podle typu reakcí: 1.) Katabolismus reakce, při nichž z látek složitějších vznikají látky jednodušší (uvolňuje
Více1.Biologie buňky. 1.1.Chemické složení buňky
1.Biologie buňky 1.1.Chemické složení buňky 1. Stavbu molekuly DNA objasnil: a) J. B. Lamarck b) W. Harwey c) J.Watson a F.Crick d) A. van Leeuwenhoeck 2. Voda obsažená v buňkách je: a) vázaná na lipidy
Více8 cyklinů (A, B, C, D, E, F, G a H) - v jednotlivých fázích buněčného cyklu jsou přítomny určité typy cyklinů
Buněč ěčné dělení BUNĚČ ĚČNÝ CYKLUS ŘÍZENÍ BUNĚČ ĚČNÉHO CYKLU cykliny a na cyklinech závislé proteinkinázy (Cyclin-Dependent Protein Kinases; Cdk-proteinkinázy) - proteiny, které jsou součástí řídícího
Více(molekulární) biologie buňky
(molekulární) biologie buňky Buňka základní principy Molecules of life Centrální dogma membrány Metody GI a MB Interakce Struktura a funkce buňky - principy proteiny, nukleové kyseliny struktura, funkce
VíceCvičeníč. 4: Chromozómy, karyotyp a mitóza. Mgr. Zbyněk Houdek
Cvičeníč. 4: Chromozómy, karyotyp a mitóza Mgr. Zbyněk Houdek Chromozomy Geny jsou u eukaryotických organizmů z převážnéčásti umístěny právě na chromozómech v b. jádře. Jejich velikost a tvar jsou rozmanité,
VíceKaryokineze. Amitóza. Mitóza. Meióza. Dělení jádra. Předchází dělení buňky Dochází k rozdělení genetické informace u mateřské buňky.
Karyokineze Dělení jádra Předchází dělení buňky Dochází k rozdělení genetické informace u mateřské buňky Druhy karyokineze Amitóza Mitóza Meióza Amitóza Přímé dělení jádra Genetická informace je rozdělena
VíceCentrální dogma molekulární biologie
řípravný kurz LF MU 2011/12 Centrální dogma molekulární biologie Nukleové kyseliny 1865 zákony dědičnosti (Johann Gregor Mendel) 1869 objev nukleových kyselin (Miescher) 1944 genetická informace v nukleových
Víceod eukaryotické se liší svou výrazně jednodušší stavbou a velikostí Dosahuje velikosti 1-10 µm. Prokaryotní buňku mají bakterie a sinice skládá se z :
Otázka: Buňka Předmět: Biologie Přidal(a): konca88 MO BI 01 Buňka je základní stavební jednotka živých organismů. Je to nejmenší živý útvar schopný samostatné existence a rozmnožování. Každá buňka má svůj
VíceA. chromozómy jsou rozděleny na 2 chromatidy spojené jen v místě centromery. B. vlákna dělícího vřeténka jsou připojena k chromozómům
Karlova univerzita, Lékařská fakulta Hradec Králové Obor: všeobecné lékařství - test z biologie Vyberte tu z nabídnutých odpovědí (1-5), která je nejúplnější. Otázka Odpověď 1. Mezi organely membránového
VíceInterakce buněk s mezibuněčnou hmotou. B. Dvořánková
Interakce buněk s mezibuněčnou hmotou B. Dvořánková Obsah přednášky Buňka a její organely Extracelulární matrix Interakce buněk s ECM i navzájem Kultivace buněk in vitro Buněčné jádro Alberts: Molecular
VíceAplikované vědy. Hraniční obory o ţivotě
BIOLOGICKÉ VĚDY Podle zkoumaného organismu Mikrobiologie (viry, bakterie) Mykologie (houby) Botanika (rostliny) Zoologie (zvířata) Antropologie (člověk) Hydrobiologie (vodní organismy) Pedologie (půda)
VíceČíslo a název projektu Číslo a název šablony
Číslo a název projektu Číslo a název šablony DUM číslo a název CZ.1.07/1.5.00/34.0378 Zefektivnění výuky prostřednictvím ICT technologií III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT SSOS_ZE_1.05
VíceDUM č. 3 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika
projekt GML Brno Docens DUM č. 3 v sadě 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika Autor: Martin Krejčí Datum: 02.06.2014 Ročník: 6AF, 6BF Anotace DUMu: chromatin - stavba, organizace a struktura
VíceBuněčný cyklus. Replikace DNA a dělení buňky
Buněčný cyklus Replikace DNA a dělení buňky 2 Regulace buněčného dělení buněčný cyklus: buněčné dělení buněčný růst kontrola kvality potomstva (dceřinných buněk) bránípřenosu nekompletně zreplikovaných
VíceBUNĚČNÝ CYKLUS. OMNIS CELLULA ET CELLULA - buňka vzniká jen z buňky. Sled akcí, ve kterých buňka zdvojí svůj obsah a pak se rozdělí
(1 BUNĚČNÝ CYKLUS BUNĚČNÝ CYKLUS OMNIS CELLULA ET CELLULA - buňka vzniká jen z buňky Sled akcí, ve kterých buňka zdvojí svůj obsah a pak se rozdělí systém regulace kontrolní body molekulární brzdy Jednobuněčné
VíceNUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života
NUKLEOVÉ KYSELINY Základ života HISTORIE 1. H. Braconnot (30. léta 19. století) - Strassburg vinné kvasinky izolace matiére animale. 2. J.F. Meischer - experimenty z hnisem štěpení trypsinem odstředěním
VíceBUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA
BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA MITOSA - fáze: Profáze - kondensace chromosomů - 30 nm chromatine fibres vázané na matrix Rozpad Metafáze - párové ( sesterské ) chromatidy - vázané centromerou, seřazené
VíceSoučasná formulace: Buňka je minimální jednotka, která vykazuje všechny znaky živých soustav
Buněčná teorie: Počátky formování: 1840 a dále, Jan E. Purkyně myšlenka o analogie rostlinného a živočišného těla (buňky zrníčka) Schwann T. Virchow R. nové buňky vznikají pouze dělením buněk již existujících
VíceBuňka. Kristýna Obhlídalová 7.A
Buňka Kristýna Obhlídalová 7.A Buňka Buňky jsou nejmenší a nejjednodušší útvary schopné samostatného života. Buňka je základní stavební a funkční jednotkou živých organismů. Zatímco některé organismy jsou
VíceZáklady molekulární a buněčné biologie. Přípravný kurz Komb.forma studia oboru Všeobecná sestra
Základy molekulární a buněčné biologie Přípravný kurz Komb.forma studia oboru Všeobecná sestra Genetický aparát buňky DNA = nositelka genetické informace - dvouvláknová RNA: jednovláknová mrna = messenger
VíceBuňka buňka je základní stavební a funkční jednotka živých organismů
Buňka - buňka je základní stavební a funkční jednotka živých organismů - je pozorovatelná pouze pod mikroskopem - na Zemi existuje několik typů buněk: 1. buňky bez jádra (prokaryotní buňky)- bakterie a
VíceNukleové kyseliny. Nukleové kyseliny. Genetická informace. Gen a genom. Složení nukleových kyselin. Centrální dogma molekulární biologie
Centrální dogma molekulární biologie ukleové kyseliny 1865 zákony dědičnosti (Johann Gregor Transkripce D R Translace rotein Mendel) Replikace 1869 objev nukleových kyselin (Miescher) 1944 nukleové kyseliny
VíceMEMBRÁNOVÉ STRUKTURY EUKARYONTNÍCH BUNĚK
MEMBRÁNOVÉ STRUKTURY EUKARYONTNÍCH BUNĚK PLASMATICKÁ MEMBRÁNA EUKARYOTICKÝCH BUNĚK Všechny buňky (prokaryotické a eukaryotické) jsou ohraničeny membránami zajišťujícími integritu a funkci buněk Ochrana
VíceMETABOLISMUS SACHARIDŮ
METABOLISMUS SAHARIDŮ A. Odbourávání sacharidů - nejdůležitější zdroj energie pro heterotrofy - oxidací sacharidů až na. získávají aerobní organismy energii ve formě. - úplná oxidace glukosy: složitý proces
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Investice do rozvoje vzdělávání Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Investice do rozvoje vzdělávání
Více- v interfázi dále viditelné - jadérko, jaderný skelet, jaderný obal
Buňka buňka : 10-30 mikrometrů největší buňka : vajíčko životnost : hodiny: leukocyty, erytrocyty: 110 130 dní, hepatocyty: 1 2 roky, celý život organismu: neuron počet bb v těle: 30 biliónů pojem buňka
VíceToxikologie PřF UK, ZS 2016/ Toxikodynamika I.
Toxikodynamika toxikodynamika (řec. δίνευω = pohánět, točit) interakce xenobiotika s cílovým místem (buňkou, receptorem) biologická odpověď jak xenobiotikum působí na organismus toxický účinek nespecifický
VícePředmět: KBB/BB1P; KBB/BUBIO
Předmět: KBB/BB1P; KBB/BUBIO Chemické složení buňky Cíl přednášky: seznámit posluchače se složením buňky po chemické stránce Klíčová slova: biogenní prvky, chemické vazby a interakce, uhlíkaté sloučeniny,
VíceDigitální učební materiál
Digitální učební materiál Projekt CZ.1.07/1.5.00/34.0415 Inovujeme, inovujeme Šablona III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT (DUM) Tematická oblast Odborná biologie, část biologie organismus
VíceBuňka cytologie. Buňka. Autor: Katka www.nasprtej.cz Téma: buňka stavba Ročník: 1.
Buňka cytologie Buňka - Základní, stavební a funkční jednotka organismu - Je univerzální - Všechny organismy jsou tvořeny z buněk - Nejmenší životaschopná existence - Objev v 17. stol. R. Hooke Tvar: rozmanitý,
VíceNukleové kyseliny Replikace Transkripce translace
Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace Prokaryotická X eukaryotická buňka Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen) Život závisí na schopnosti buněk skladovat,
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Investice do rozvoje vzdělávání Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Investice do rozvoje vzdělávání
VíceDUM č. 11 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika
projekt GML Brno Docens DUM č. 11 v sadě 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika Autor: Martin Krejčí Datum: 30.06.2014 Ročník: 6AF, 6BF Anotace DUMu: Princip genové exprese, intenzita překladu
Více1 (2) CYTOLOGIE stavba buňky
1 (2) CYTOLOGIE stavba buňky Buňka základní stavební a funkční jednotka všech živých organismů. (neexistuje život mimo buňku!) buňky se liší tvarem i velikostí - záleží při tom hlavně na jejich funkci.
VíceProkaryotická X eukaryotická buňka. Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen)
Prokaryotická X eukaryotická buňka Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen) Cytoplazmatická membrána osemipermeabilní ofosfolipidy, bílkoviny otransport látek, receptory,
Víceprokaryotní Znaky prokaryoty
prokaryotní buňka Znaky prokaryoty Základní stavební jednotka bakterií a sinic Mikroskopická velikost viditelné pouze v optickém mikroskopu Buňka neobsahuje organely Obsahuje pouze 1 biomembránu cytoplazmatickou
VíceBIOLOGIE BUŇKY. Aplikace nanotechnologií v medicíně zimní semestr 2016/2017. Mgr. Jana Rotková, Ph.D.
BIOLOGIE BUŇKY Aplikace nanotechnologií v medicíně zimní semestr 2016/2017 Mgr. Jana Rotková, Ph.D. OBSAH zařazení v systému organismů charakterizace buňky buněčné organely specializace buněk užitečné
VíceMETABOLISMUS SACHARIDŮ
METABOLISMUS SACHARIDŮ PRINCIP Rozštěpené sacharidy vstřebávání střevní sliznicí do krevního oběhu dopraveny vrátnicovou žílou do jater. V játrech enzymaticky hexózy štěpeny na GLUKÓZU vyplavována do krve
VíceInovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie
Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í CZ.1.07/2.2.00/15.0324 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem
VíceMitóza a buněčný cyklus
Mitóza a buněčný cyklus Něco o chromosomech - Chromosom = 1 molekula DNA + navázané proteiny -V diploidní buňce jsou od každého chromosomu 2 kopie (= homologní chromosomy) - Homologní chromosomy nesou
VíceBIOLOGICKÁ MEMBRÁNA Prokaryontní Eukaryontní KOMPARTMENTŮ
BIOMEMRÁNA BIOLOGICKÁ MEMBRÁNA - všechny buňky na povrchu plazmatickou membránu - Prokaryontní buňky (viry, bakterie, sinice) - Eukaryontní buňky vnitřní členění do soustavy membrán KOMPARTMENTŮ - za
VíceNUKLEOVÉ KYSELINY. Složení nukleových kyselin. Typy nukleových kyselin:
NUKLEOVÉ KYSELINY Deoxyribonukleová kyselina (DNA, odvozeno z anglického názvu deoxyribonucleic acid) Ribonukleová kyselina (RNA, odvozeno z anglického názvu ribonucleic acid) Definice a zařazení: Nukleové
VíceBu?ka - maturitní otázka z biologie (6)
Bu?ka - maturitní otázka z biologie (6) by Biologie - Pátek, Únor 21, 2014 http://biologie-chemie.cz/bunka-6/ Otázka: Bu?ka P?edm?t: Biologie P?idal(a): david PROKARYOTICKÁ BU?KA = Základní stavební a
VíceBuněčné dýchání Ch_056_Přírodní látky_buněčné dýchání Autor: Ing. Mariana Mrázková
Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/02.0025 Název projektu: Modernizace výuky na ZŠ Slušovice, Fryšták, Kašava a Velehrad Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního
VíceProteiny Genová exprese. 2013 Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D.
Proteiny Genová exprese 2013 Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D. Bílkoviny (proteiny), 15% 1g = 17 kj Monomer = aminokyseliny aminová skupina karboxylová skupina α -uhlík postranní řetězec Znát obecný vzorec
VíceInovace studia molekulární. a buněčné biologie
Inovace studia molekulární I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním
VíceGymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115
Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115 Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0410 Číslo šablony: V/2 - inovace směřující k rozvoji odborných kompetencí Název materiálu: Buněčný cyklus
Více6. Nukleové kyseliny
6. ukleové kyseliny ukleové kyseliny jsou spolu s proteiny základní a nezbytnou složkou živé hmoty. lavní jejich funkce je uchování genetické informace a její přenos do dceřinné buňky. ukleové kyseliny
VíceNukleové kyseliny. obecný přehled
Nukleové kyseliny obecný přehled Nukleové kyseliny objeveny r.1868, izolovány koncem 19.stol., 1953 objasněno jejich složení Watsonem a Crickem (1962 Nobelova cena) biopolymery nositelky genetické informace
Více1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu
Test pro přijímací řízení magisterské studium Biochemie 2019 1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu U dalších otázek zakroužkujte správné tvrzení (pouze jedna správná
VíceB9, 2015/2016, I. Literák, V. Oravcová CYTOSKELETÁLNÍ PRINCIP BUŇKY
B9, 2015/2016, I. Literák, V. Oravcová CYTOSKELETÁLNÍ PRINCIP BUŇKY CYTOSKELETÁLNÍ PRINCIP BUŇKY mikrotubuly střední filamenta aktinová vlákna CYTOSKELETÁLNÍ PRINCIP BUŇKY funkce cytoskeletu - udržovat
VíceSekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch
Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch Atom, složení a struktura Chemické prvky-názvosloví, slučivost Chemické sloučeniny, molekuly Chemická vazba
VícePřijímací zkoušky BGI Mgr. 2016/2017. Počet otázek: 30 Hodnocení každé otázky: 1 bod Čas řešení: 60 minut. Varianta B
Přijímací zkoušky BGI Mgr. 2016/2017 Počet otázek: 30 Hodnocení každé otázky: 1 bod Čas řešení: 60 minut Varianta B A1. Čepička na 5' konci eukaryotické mrna je tvořena a. 7-methylguanosin trifosfátem
VíceMolekulárn. rní. biologie Struktura DNA a RNA
Molekulárn rní základy dědičnosti Ústřední dogma molekulárn rní biologie Struktura DNA a RNA Ústřední dogma molekulárn rní genetiky - vztah mezi nukleovými kyselinami a proteiny proteosyntéza replikace
VíceExprese genetické informace
Exprese genetické informace Tok genetické informace DNA RNA Protein (výjimečně RNA DNA) DNA RNA : transkripce RNA protein : translace Gen jednotka dědičnosti sekvence DNA nutná k produkci funkčního produktu
VíceEnergetika a metabolismus buňky
Předmět: KBB/BB1P Energetika a metabolismus buňky Cíl přednášky: seznámit posluchače s tím, jak buňky získávají energii k životu a jak s ní hospodaří Klíčová slova: energetika buňky, volná energie, enzymy,
VíceBílkoviny a rostlinná buňka
Bílkoviny a rostlinná buňka Bílkoviny Rostliny --- kontinuální diferenciace vytváření orgánů: - mitotická dělení -zvětšování buněk a tvorba buněčné stěny syntéza bílkovin --- fotosyntéza syntéza bílkovin
VíceStřední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49
Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49 Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0205 Šablona: III/2 Přírodovědné
VíceZáklady molekulární biologie KBC/MBIOZ
Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ Mária Čudejková 2. Transkripce genu a její regulace Transkripce genetické informace z DNA na RNA Transkripce dvou genů zachycená na snímku z elektronového mikroskopu.
VíceRegulace metabolických drah na úrovni buňky
Regulace metabolických drah na úrovni buňky EB Obsah přednášky Obecné principy regulace metabolických drah na úrovni buňky regulace zajištěná kompartmentací metabolických dějů změna absolutní koncentrace
VíceStruktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová
Struktura proteinů - testík na procvičení Vladimíra Kvasnicová Mezi proteinogenní aminokyseliny patří a) kyselina asparagová b) kyselina glutarová c) kyselina acetoctová d) kyselina glutamová Mezi proteinogenní
VíceOxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech
Citrátový cyklus Oxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech 1. stupeň: OXIDACE cukrů, tuků a některých aminokyselin tvorba Acetyl-CoA a akumulace elektronů v NADH a FADH 2 2.
VíceENZYMY A NUKLEOVÉ KYSELINY
ENZYMY A NUKLEOVÉ KYSELINY Autor: Mgr. Stanislava Bubíková Datum (období) tvorby: 28. 3. 2013 Ročník: devátý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Organické sloučeniny 1 Anotace: Žáci se seznámí
VíceBiologie I. Buňka II. Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings
Biologie I Buňka II Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings BUŇKA II centrioly, ribosomy, jádro endomembránový systém semiautonomní organely peroxisomy
VíceFYZIOLOGIE ROSTLIN. Přednášející: Doc. Ing. Václav Hejnák, Ph.D. Tel.: 224382514 E-mail: hejnak @af.czu.cz
FYZIOLOGIE ROSTLIN Přednášející: Doc. Ing. Václav Hejnák, Ph.D. Tel.: 224382514 E-mail: hejnak @af.czu.cz Studijní literatura: Hejnák,V., Zámečníková,B., Zámečník, J., Hnilička, F.: Fyziologie rostlin.
VíceNázev školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, 360 09 Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu:
Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, 360 09 Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu: VY_32_INOVACE_05_BUŇKA 2_P1-2 Číslo projektu: CZ 1.07/1.5.00/34.1077
Více