Biofyzikální chemie nekovalentní interakce, prostorové uspořádání proteinů, voda. Zita Purkrtová říjen - prosinec 2015
|
|
- Karolína Havlíčková
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Biofyzikální chemie nekovalentní interakce, prostorové uspořádání proteinů, voda Zita Purkrtová říjen - prosinec 2015
2 Interakce v biochemii D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005
3 Interakce v biochemii Interakce vzájemné působení dvou nebo více činitelů Jakých činitelů? biopolymer a jeho části biopolymer a nadmolekulární útvary (membrány) rozpouštědlo a molekuly přítomné v rozpouštědle molekula biopolymeru je komplexní systém, o to více systém biopolymer rozpouštědlo široká škála možných interakcí intra- a inter- interakce biochemické děje jsou charakteristické svou dynamikou... vratností...specifitou
4 Chemická vazba kovalentní vazba sdílení jednoho nebo více elektronových párů stabilita vazby dána termodynamicky (vysoké vazebné energie) i kineticky (vysoké aktivační energie rozpadu) dělení dle rozdílu elektronegativit prvků na: iontové polární vazby rozdíl elektronegativit > 1,7 polární kovalentní vazbu - 1,67 > rozdíl elektronegativit > 0,4 nepolární kovalentní vazbu rozdíl elektronegativit < 0,4
5 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Nekovalentní interakce nekovalentní interakce (vazba, síla) nedochází ke sdílení elektronových párů vznik a rozštěpení vazby je vratný děj probíhající bez katalyzátoru (nízká aktivační a vazebná energie) kombinovatelnost nekovalentních interakcí aditivita energie vazeb zvyšující stabilitu
6 Nekovalentní interakce Elektrostatické (Coulombické) interakce Vodíkové vazby van der Waalsovy interakce Hydrofobní interakce
7 Elektrostatické interakce F q q r Ca 2+
8 van der Waalsovy interakce všechny typy interakcí, které nespadají do kategorie elektrostatických, vodíkových a hydrofobních interakcí dělení: Interakce permanentní dipól-permanentní dipól (van der Waalsovy-Debyeovy) E d d ktr Interakce permanentní dipól-indukovaný dipól (van der Waalsovy-Keesomovy) E d id r permitivita vakuaa [C 2.N -1. m -2 ]... dipólový moment [D=C.m] k... Boltzmanova konstanta... polarizovatelnost molekuly Londonovy disperzní síly (interakce přechodný dipól-přechodný dipól) E disp 2 3I I I r 0 1 I polarizovatelnost molekuly I... ionisační energie molekuly
9 van der Waalsovy interakce dělení: patrové interakce (- interakce) vzájemná interakce -elektronových systémů lokalizovaných pod i nad aromatickými kruhy stabilizace dihelixů DNA a některých úseků RNA
10 Vodíkové vazby (můstky) slabě kyselý donor D-H interaguje prostřednictvím atomu vodíku s volným elektronovým párem akceptoru A
11 Hydrofobní interakce interakčním partnerem je vždy voda pojem hydrofobní je používán ve smyslu neschopné se mísit s vodou (tedy vytvářet vodíkové můstky s vodou) dávající přednost nepolárnímu prostředí před vodným přenos nepolární sloučeniny do vodného roztoku doprovázený charakteristickou teplotní závislostí termodynamických veličin způsobující vyšší uspořádanost molekul vody v okolí molekul rozpuštěné látky kvantitativní vyjádření hydrofobity rozdělovací koeficient = termodynamická rovnovážná konstanta v systému vodanepolární rozpouštědlo
12 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Hydrofobní interakce entropicky řízený děj G = H - TS m -S p ΔG 0, ΔH 0, ΔS 0 ΔG 0, ΔH 0, ΔS 0
13 energie [kj/mol] energie [kj/mol] Kodíček, M.; Karpenko, V.: Biofysikální chemie, Academia, Hydrofobní interakce charakteristickým rysem je velká hodnota c p přenosu nepolární sloučeniny do vody mísení dvou jednoduchých málo mísení oleje s vodou mísitelných kapalin (panel A) (panel B) H G TS A teplota [K] G H TS B teplota [K]
14 Hydrofobní a nepolární?? nepolární = hydrofobní?? Hydrofobní interakce Hydrofobní látka Nepolární (kovalentní) vazba Nepolární rozpouštědlo Nepolární látka
15 Kodíček, M.; Karpenko, V.: Biofysikální chemie, Academia, Nekovalentní interakce - souhrn Typ interakce Příklad Vazebná energie (kj/mol) vodíkové vazby: voda (led) O H...O= 17 peptidové vazby =N H...O=C 15 mezi neutrální a nabitou skupinou COO -...HO CH 2 15 elektrostatické interakce ion - ion COO H 3 N interakce dvou permanentních dipólů C + =O -... C + =O Londonovy dispersní interakce mezi dvěma alifatickými atomy C 0,11 patrové interakce mezi dvěma aromatickými kruhy Phe 6 mezi dvěma methylovými hydrofobní interakce skupinami 1,2 mezi dvěma postranními řetězci valinu 6
16 Nekovalentní interakce - rozdělení Termodynamické hledisko dělení: interakce enthalpické povahy interakce entropické povahy G H T. S Hledisko síly interakce (r -x ) interakce dalekého dosahu (x 3) interakce krátkého dosahu (x>3) Hledisko struktury biopolymeru lokální interakce nelokální interakce
17 Nekovalentní interakce a struktura proteinů
18 Nekovalentní interakce a struktura proteinů Hydrofobní interakce AMK s hydrofobním/nepolárním postranním řetězcem hydrofobní profil proteinu rozhodující síly stabilizující nativní konformaci kvantitativní vyjádření hydrofobity Kodíček, M.; Karpenko, V.: Biofysikální chemie, Academia, rozdělovací koeficient = termodynamická rovnovážná konstanta v systému vodanepolární rozpouštědlo modelující hydrofobní vnitřek molekuly proteinu (např. benzen či n-oktanol) Elektrostatické interakce klasické (nespecifické) elektrostatické interakce destabilizující vliv v oblastech ph vzdálených od pi specifické elektrostatické interakce (iontové páry, solné můstky) malý stabilizující vliv iontových párů na povrchu (cca 4-5 iontových párů na 150 AMK)
19 Hydrofobní profil proteinu zobrazení rozložení polárních a nepolárních AMK zbytků v rámci molekuly proteinu určení hydrofóbních/hydrofilních oblastí proteinu pravděpodobná lokalizace AMK zbytku v rámci molekuly proteinu (povrch x vnitřek proteinu) interakce proteinu s okolním prostředím: hydrofilní oblasti na povrchu proteinu (a tedy potažmo antigenní) hydrofóbní oblasti uvnitř proteinu případně reagující s membránou in silico předpověď x experimentální určení in silico předpověď různá měřítka (např. Kyte-Doolittle) predikční programy např. ProtScale ( experimentální určení hydrofobity AMK/proteinu: zádrž na hydrofobní koloně rozdělovací koeficient mezi vodnou a organickou fázi
20 Hydrofobní profil proteinu AMK Kyte- Doolittle Hopp- Woods Ala 1,8-0,5 Arg - 4,5 3,0 Asn - 3,5 0,2 Asp - 3,5 3,0 Cys 2,5-1,0 Gln - 3,5 0,2 Glu - 3,5 3,0 Gly - 0,4 0,0 His - 3,2-0,5 Ile 4,5-1,8 Leu 3,8-1,8 Lys - 3,9 3,0 Met 1,9-1,3 Phe 2,8-2,5 Pro - 1,6 0,0 Ser - 0,8 0,3 Thr - 0,7-0,4 Trp - 0,9-3,4 Tyr - 1,3-2,3 Val 4,2-1,5
21 Hydrofobní profil proteinu pro membránové oblasti v centru hodnota min. 1,6 měřítko Kyte-Doolittle
22 Nekovalentní interakce a struktura proteinů van der Waalsovy interakce interakce permanentní dipól-permanentní dipól četné především uvnitř molekuly (např. dvě karbonylové skupiny) interakce permanentní-indukovaný dipól např. karbonylová skupina indukující dipól v methylové skupině interakce přechodný dipól-přechodný dipól velmi časté vpodstatě tak mohou reagovat každé dvě molekuly, které se přiblíží dostatečně blízko nezanedbatelný vliv na stabilitu struktury; důležité při interakcích mezi proteinem a komplementárními ligandy vodíkové vazby stabilizace struktury proteinu molekula bílkoviny může tvořit: intramolekulární vazby v rámci molekuly skupiny peptidové vazby mezi neutrální a nabitou skupinou intermolekulové vazby s molekulami rozpouštědla
23 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Nekovalentní interakce a vazba efektoru k molekule enzymu H 2 O H 2 O různé typy nekovalentních interakcí
24 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Vazba vody uvnitř a na povrchu molekuly proteinu H 2 O cytochrom f krystalová struktura hemoglobinu
25 Hydratace bílkovin 0,3 g H 2 O na 1 g bílkoviny, teoreticky tedy tloušťka jedné molekuly H 2 O výměna molekul vody v hydratačním obalu pomalejší než v čisté vodě mezi molekulami hydratačního obalu a molekulou proteinu nekovalentní interakce různé povahy (povaha funkčních skupin na povrchu) hydratační obal zásadní pro biologickou funkci proteinu (konformační flexibilita, difuze)
26 Voda bruslařka rodu Gerris
27 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Molekula vody dynamická struktura
28 Fyzikální vlastnosti vody Sloučenina Teplota tání Teplota varu Výparné teplo (K) (K) (kj.mol -1 ) CH ,21 NH ,22 HF ,20 Ne ,74 H 2 O ,65 H 2 S ,67 H 2 Se ,70 H 2 Te ,20 isoelektronické sloučeniny hydridy vysoké výparné teplo zaručuje účinné ochlazení organismu odpařením již malého množství vody (vypaření 2 g vede k ochlazení zbývajících 998 g o 1 C) vysoká tepelná kapacita vody (4,18 kj/kg/k) a vysoká tepelná vodivost umožňují účinnou termoregulaci a zabraňují lokálním fluktuacím teploty vysoká relativní permitivita (78,5 při 298 K) je rozhodující pro schopnost rozpouštět i polární struktury nejen iontové sloučeniny
29 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Vodíkové vazby ve struktuře vody Základní forma ledu (Ih) - šesterečná struktura; 4 vodíkové vazby (úhel H-O-H) - ledové pravidlo orientace molekul; defekty krystalové mřížky ledu Kapalná voda - přesný model není znám - určité pravidelné struktury - klastry - strukturovaný soubor dipólů - dynamika obměny vodíkových vazeb - v řádu nanometrů nehomogenní
30 Voda jako rozpouštědlo polární látka D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005
31 Voda jako rozpouštědlo amfifilní látka D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005
32 Voda jako rozpouštědlo nepolární látka Klathrát = organizovaná struktura molekul vody, která se vytvoří jako důsledek hydrofobních interakcí kolem nepolární látky ve vodném prostředí molekuly vody nepolární látka/skupina
33 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Nativní struktura biopolymeru konfigurace x konformace biopolymeru hierarchie uspořádání struktura s nízkou hodnotou Gibbsovy energie uplatňují se inter- i intra- interakce zcela zásadní vliv rozpouštědla kooperativita
34 Nativní struktura biopolymeru kooperativita lineární allosterický efekt průměrná kooperativita molekuly = pravděpodobnost s jakou změní (n+1)-tý zbytek svou konformaci jako důsledek změny konformace zbytku n-tého vznik mikroprostředí v rámci molekuly biopolymeru povrch molekuly x její střed např. rozdílná permitivita konformačně-dynamické struktura
35 Vznik nativní struktury biopolymeru nejedná se o náhodný proces Levinthalův paradox řetězec 100 AMK se sbalí za cca 5s pokud by byly náhodně zkoušeny všechny možné konformace rychlostí trvalo by nalezení správné konformace s, stáří vesmíru přitom je jen s nicméně přesný model sbalování není znám... energetická bilance procesu D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005
36 Vznik nativní struktury biopolymeru model roztavené globule (molten globule) počáteční spontánní kolaps (hnaný hydrofobními interakcemi) dá vzniknout nestabilnímu mezistupni (molten globule), který již má určitý stupeň nativních struktur, ale postranní řetězce ještě nejsou zcela fixovány hierarchický model sbalování pomocí gardedám nutná přítomnost chaperonových proteinů či intramolekulárních chaperonových sekvencí možná účast dvou enzymů v konečné fázi: protein disulfid isomerasa peptid prolyl cis-trans isomerasa
37 Vznik nativní struktury biopolymeru energetická bilance procesu Je vždy dosaženo absolutního minima Gibbsovy energie? vliv energetického příspěvku vazby specifických nízkomolekulárních partnerů (např. prosthetická skupina) vznik nadmolekulárních komplexů otázka renaturace D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005
38 He, B. et al. (2009): Predicting intrinsic disorder in proteins: an overview. Cell Research 19, Vnitřně neuspořádané oblasti v proteinové struktuře pojem, který se objevuje posledních zhruba deset let oblasti, které jsou funkční, ale přesto (v určité fázi či okamžiku) neuspořádané calcineurin
39 Vnitřně neuspořádané oblasti v proteinové struktuře a jejich funkce Chouard, T. (2011): Breaking the protein rules. Nature 471, tumour-supressor protein p53 Uversky, V. N. (2011): Intrinsically disordered proteins from A to Z. Int J Biochem Cell Biol 43,
40 Chouard, T. (2011): Breaking the protein rules. Nature 471, Vnitřně neuspořádané oblasti v proteinové struktuře a jejich funkce vztah uspořádanosti struktury enzymu a vazby substrátu model zámku a klíče fold as you bind shape shifting
41 Denaturace nativní struktury Každá podstatná změna prostorového uspořádání biopolymeru, která vede ke ztrátě jeho biologické aktivity. neuspořádané (statistické) klubko (random coil) x neúplně denaturované stavy (stabilní meziprodukty denaturace) v procesu denaturace dochází k zániku původních a vzniku nových nekovalentních interakcí role rozpouštědla vratná x nevratná denaturace fyzikální a chemické vlivy x chemická činidla pro experimentální stanovení možno využít jakoukoliv metodu, která sleduje změnu v konformaci biopolymeru N D K D D N
42 [] [deg.cm 2.dmol -1 ] Denaturace nativní struktury dvoustavový model (pro vratnou denaturaci) c o = D + N N D F = f N N + f D D K D = FN-F F-FD FD f D = F D / c o F N teplota [ C] f N = F N / c o Kodíček, M.; Karpenko, V.: Biofysikální chemie, Academia, 2000.
43 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Denaturace nativní struktury Tm (teplota tání) = hodnota intensity denaturačního faktoru, která je zapotřebí k dosažení poloviny denaturace
44 D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005 Denaturace nativní struktury Jsou tyto stavy stejné? Tm (teplota tání) = hodnota intensity denaturačního faktoru, která je zapotřebí k dosažení poloviny denaturace
45 Diferenciální mikrokalorimetrie bílkovin c p H T p 10 8 cp [J/K/g] 6 4 c p N c p,d 2 0 T d t [ C] Kodíček, M.; Karpenko, V.: Biofysikální chemie, Academia, 2000.
46 Děkuji za pozornost.
47 Kódované aminokyseliny D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry, 4 th edition, W.H. Freeman and Company, 2005
Typy 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,
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
VíceBílkoviny - proteiny
Bílkoviny - proteiny Proteiny jsou složeny z 20 kódovaných aminokyselin L-enantiomery Chemická struktura aminokyselin R představuje jeden z 20 různých typů postranních řetězců R Hlavní řetězec je neměnný
VíceMezimolekulové interakce
Mezimolekulové interakce Interakce molekul reaktivně vzniká či zaniká kovalentní vazba překryv elektronových oblaků, mění se vlastnosti nereaktivně vznikají molekulové komplexy slabá, nekovalentní, nechemická,
VíceSkupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe
Skupenské stavy Plyn Zcela neuspořádané Hodně volného prostoru Zcela volný pohyb částic Částice daleko od sebe Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe
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
VíceNekovalentní interakce
Nekovalentní interakce Jan Řezáč UOCHB AV ČR 3. listopadu 2016 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Nekovalentní interakce 3. listopadu 2016 1 / 28 Osnova 1 Teorie 2 Typy nekovalentních interakcí 3 Projevy v chemii
VíceNekovalentní interakce
Nekovalentní interakce Jan Řezáč UOCHB AV ČR 31. října 2017 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Nekovalentní interakce 31. října 2017 1 / 28 Osnova 1 Teorie 2 Typy nekovalentních interakcí 3 Projevy v chemii 4 Výpočty
VíceChemická vazba. Příčinou nestability atomů a jejich ochoty tvořit vazbu je jejich elektronový obal.
Chemická vazba Volné atomy v přírodě jen zcela výjimečně (vzácné plyny). Atomy prvků mají snahu se navzájem slučovat a vytvářet molekuly prvků nebo sloučenin. Atomy jsou v molekulách k sobě poutány chemickou
Více02 Nevazebné interakce
02 Nevazebné interakce Nevazebné interakce Druh chemické vazby Určují 3D konfiguraci makromolekul, účastní se mnoha biologických procesů, zodpovědné za uspořádání molekul v krystalu Síla nevazebných interakcí
VíceMetabolismus bílkovin. Václav Pelouch
ZÁKLADY OBECNÉ A KLINICKÉ BIOCHEMIE 2004 Metabolismus bílkovin Václav Pelouch kapitola ve skriptech - 3.2 Výživa Vyvážená strava člověka musí obsahovat: cukry (50 55 %) tuky (30 %) bílkoviny (15 20 %)
VíceMOLEKULOVÉ MODELOVÁNÍ - STRUKTURA. Monika Pěntáková Katedra Farmaceutické chemie
MOLEKULOVÉ MODELOVÁNÍ - STRUKTURA Monika Pěntáková Katedra Farmaceutické chemie Chemická struktura a geometrie KONFORMACE = můžeme změnit pouhým otočením kolem kovalentní vazby KONFIGURACE = při změně
VíceStruktura aminokyselin, peptidů a bílkovin.
Struktura aminokyselin, peptidů a bílkovin. Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2.LF UK a FN Motol MUDr. Bc. Matej Kohutiar, Ph.D. matej.kohutiar@lfmotol.cuni.cz Praha 2018 I. Struktura aminokyselin
VíceAminokyseliny. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín. Tematická oblast Datum vytvoření Ročník Stručný obsah Způsob využití
Aminokyseliny Tematická oblast Datum vytvoření Ročník Stručný obsah Způsob využití Autor Kód Chemie přírodních látek proteiny 18.7.2012 3. ročník čtyřletého G Určování postranních řetězců aminokyselin
VíceGymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.
Vyučovací předmět - Chemie Vzdělávací obor - Člověk a příroda Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4. ročník - seminář
VíceMolekulární krystal vazebné poměry. Bohumil Kratochvíl
Molekulární krystal vazebné poměry Bohumil Kratochvíl Předmět: Chemie a fyzika pevných léčiv, 2017 Složení farmaceutických substancí - API Z celkového portfolia API tvoří asi 90 % organické sloučeniny,
VíceChemická vazba. Molekula vodíku. Elektronová teorie. Oktetové pravidlo (Kossel, Lewis, 1916) Pevnost vazby vazebná energie.
Elektronová teorie ktetové pravidlo (Kossel, Lewis, 1916) Chemická vazba sdílení 2 valenčních e - opačného spinu 2 atomy za vzniku stabilní elektronové konfigurace vzácného plynu Spojení atomů prvků v
VícePROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)
PROTEINY Biochemický ústav LF MU 2013 - (H.P.) 1 proteiny peptidy aminokyseliny 2 Aminokyseliny 3 Charakteristika základní stavební jednotky proteinů geneticky kódované 20 základních aminokyselin 4 a-aminokyselina
VíceSkupenské stavy látek. Mezimolekulární síly
Skupenské stavy látek Mezimolekulární síly 1 Interakce iont-dipól Např. hydratační (solvatační) interakce mezi Na + (iont) a molekulou vody (dipól). Jde o nejsilnější mezimolekulární (nevazebnou) interakci.
VíceChemická vazba Něco málo opakování Něco málo opakování Co je to atom? Něco málo opakování Co je to atom? Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího
VíceTestové úlohy aminokyseliny, proteiny. post test
Testové úlohy aminokyseliny, proteiny post test 1. Které aminokyseliny byste hledali na povrchu proteinů umístěných uvnitř fosfolipidových membrán a které na povrchu proteinů vyskytujících se ve vodném
VíceChemická vazba. John Dalton Amadeo Avogadro
Chemická vazba John Dalton 1766-1844 Amadeo Avogadro 1776-1856 Výpočet molekuly 2, metoda valenční vazby Walter eitler 1904-1981 Fritz W. London 1900-1954 Teorie molekulových orbitalů Friedrich und 1896-1997
VíceAminokyseliny příručka pro učitele. Obecné informace: Téma otevírá kapitolu Bílkoviny, která svým rozsahem překračuje rámec jedné vyučovací hodiny.
Obecné informace: Aminokyseliny příručka pro učitele Téma otevírá kapitolu Bílkoviny, která svým rozsahem překračuje rámec jedné vyučovací hodiny. Navazující učivo Před probráním tématu Aminokyseliny probereme
VíceMetabolismus aminokyselin. Vladimíra Kvasnicová
Metabolismus aminokyselin Vladimíra Kvasnicová Aminokyseliny aminokyseliny přijímáme v potravě ve formě proteinů: důležitá forma organicky vázaného dusíku, který tak může být v těle využit k syntéze dalších
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
VíceGymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto
Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto SUBSTITUČNÍ DERIVÁTY KARBOXYLOVÝCH O KYSELIN R C O X karboxylových kyselin - substituce na vedlejším uhlovodíkovém řetězci aminokyseliny - hydroxykyseliny
VíceAminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie
Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 1. 20 aminokyselin, kódovány standardním genetickým kódem, proteinogenní, stavebními
VíceMgr. Jakub Janíček VY_32_INOVACE_Ch1r0118
Chemická vazba Mgr. Jakub Janíček VY_32_INOVACE_Ch1r0118 Chemická vazba Většina atomů má tendenci se spojovat do větších celků (molekul), v nichž jsou vzájemně vázané chemickou vazbou. Chemická vazba je
VíceJohn Dalton Amadeo Avogadro
Spojením atomů vznikají molekuly... John Dalton 1766 1844 Amadeo Avogadro 1776 1856 Výpočet molekuly 2, metoda valenční vazby Walter eitler 1904 1981 Fritz W. London 1900 1954 Teorie molekulových orbitalů
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
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
VíceChromatofokusace. separace proteinů na základě jejich pi vysoké rozlišení. není potřeba připravovat ph gradient zaostřovací efekt jednoduchost
Chromatofokusace separace proteinů na základě jejich pi vysoké rozlišení není potřeba připravovat ph gradient zaostřovací efekt jednoduchost Polypufry - amfolyty Stacionární fáze Polybuffer 96 - ph 9-6
VíceFyzika biopolymerů. Struktura a vlastnosti vody, vodíková vazba
Fyzika biopolymerů Struktura a vlastnosti vody, vodíková vazba Pět základních podmínek pro život na Zemi přítomnost uhlíku a dalších důležitých prvků tvořících biomolekuly voda v blízkosti povrchu vhodná
VíceÚvod do studia organické chemie
Úvod do studia organické chemie 1828... Wöhler... uměle připravil močovinu Organická chemie - chemie sloučenin uhlíku a vodíku, případně dalších prvků (O, N, X, P, S) Příčiny stability uhlíkových řetězců:
VíceAminokyseliny, proteiny, enzymy Základy lékařské chemie a biochemie 2014/2015 Ing. Jarmila Krotká Metabolismus základní projev života látková přeměna souhrn veškerých dějů, které probíhají uvnitř organismu
VíceChemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou
Chemie Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou CHEMICKÁ VAZBA VY_32_INOVACE_03_3_07_CH Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou CHEMICKÁ VAZBA Volné atomy v přírodě
VíceVazby v pevných látkách
Vazby v pevných látkách Hlavní body 1. Tvorba pevných látek 2. Van der Waalsova vazba elektrostatická interakce indukovaných dipólů 3. Iontová vazba elektrostatická interakce iontů 4. Kovalentní vazba
Více3. Stavba hmoty Nadmolekulární uspořádání
mezimolekulové interakce supramolekulární chemie sebeskladba molekulární zařízení Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti mezimolekulové interakce (nekovalentní) seskupování
VíceDynamické procesy & Pokročilé aplikace NMR. chemická výměna, translační difuze, gradientní pulsy, potlačení rozpouštědla, NMR proteinů
Dynamické procesy & Pokročilé aplikace NMR chemická výměna, translační difuze, gradientní pulsy, potlačení rozpouštědla, NMR proteinů Chemická výměna jakýkoli proces při kterém dané jádro mění svůj stav
VíceEvropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti URČOVÁNÍ PRIMÁRNÍ STRUKTURY BÍLKOVIN
Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti URČOVÁNÍ PRIMÁRNÍ STRUKTURY BÍLKOVIN Primární struktura primární struktura bílkoviny je dána pořadím AK jejích polypeptidových řetězců
VíceInovace studia molekulární a buněčné biologie
Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. MBIO1/Molekulární biologie 1 Tento projekt je spolufinancován
VíceKapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky
Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Metalické roztavené kovy, ionty + elektrony, elektrostatické síly Iontové roztavené soli, FLINAK (LiF + NaF + KF), volně pohyblivé anionty a kationty, iontová
VíceBIOCHEMIE. František Vácha.
BIOCHEMIE František Vácha http://www.prf.jcu.cz/~vacha/ Doporučená literatura: D.L. Nelson, M.M. Cox Lehninger Principles of Biochemistry D.J. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt Principles of Biochemistry L.
VíceBÍLKOVINY R 2. sféroproteiny (globulární bílkoviny): - rozpustné ve vodě, globulární struktura - odlišné funkce (zásobní, protilátky, enzymy,...
BÍLKVIY - látky peptidické povahy tvořené více než 100 aminokyselinami - aminokyseliny jsou poutány...: R 1 2 + R 2 R 1 R 2 2 2. Dělení bílkovin - vznikají proteosyntézou Struktura bílkovin primární sekundární
VíceTest vlastnosti látek a periodická tabulka
DUM Základy přírodních věd DUM III/2-T3-2-08 Téma: Test vlastnosti látek a periodická tabulka Střední škola Rok: 2012 2013 Varianta: A Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý Mgr. Josef Kormaník TEST Test vlastnosti
VíceRedoxní děj v neživých a živých soustavách
Enzymy Enzymy Katalyzují chemické reakce, kdy se mění substrát na produkt Katalytickým působením se snižuje aktivační energie reagujících molekul substrátu, tím se reakce urychlí Za přítomnosti enzymu
VíceKapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky
Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Metalické roztavené kovy, ionty + elektrony, elektrostatické síly Iontové roztavené soli, FLINAK (LiF + NaF + KF), volně pohyblivé anionty a kationty, iontová
VíceGenomické databáze. Shlukování proteinových sekvencí. Ivana Rudolfová. školitel: doc. Ing. Jaroslav Zendulka, CSc.
Genomické databáze Shlukování proteinových sekvencí Ivana Rudolfová školitel: doc. Ing. Jaroslav Zendulka, CSc. Obsah Proteiny Zdroje dat Predikce struktury proteinů Cíle disertační práce Vstupní data
VíceAminokyseliny. Peptidy. Proteiny.
Aminokyseliny. Peptidy. Proteiny. Struktura a vlastnosti aminokyselin 1. Zakreslete obecný vzorec -aminokyseliny. Která z kodovaných aminokyselin se z tohoto vzorce vymyká? 2. Které aminokyseliny mají
VíceOPVK CZ.1.07/2.2.00/
OPVK CZ.1.07/2.2.00/28.0184 Základní principy vývoje nových léčiv OCH/ZPVNL Mgr. Radim Nencka, Ph.D. ZS 2012/2013 Molekulární interakce SAR Možné interakce jednotlivých funkčních skupin 1. Interakce alkoholů
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
VíceAminokyseliny, peptidy a bílkoviny
Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny Dělení aminokyselin Z hlediska obsahu v živé hmotě Z hlediska významu ve výživě Z chemického hlediska Z hlediska rozpustnosti Dělení aminokyselin Z hlediska obsahu v
VíceCHEMICKÁ VAZBA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý
Autor: Mgr. Stanislava Bubíková CHEMICKÁ VAZBA Datum (období) tvorby: 13. 11. 01 Ročník: osmý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Částicové složení látek a chemické prvky; chemické reakce 1
VíceÚVOD DO BIOCHEMIE. Dělení : 1)Popisná = složení org., struktura a vlastnosti látek 2)Dynamická = energetické změny
BIOCHEMIE 1 ÚVOD DO BIOCHEMIE BCH zabývá se chemickými procesy v organismu a chemickým složením živých organismů Biologie: bios = život + logos = nauka Biochemie: bios = život + chemie Dělení : Chemie
VíceGymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora
Předmět: Seminář chemie (SCH) Náplň: Obecná chemie, anorganická chemie, chemické výpočty, základy analytické chemie Třída: 3. ročník a septima Počet hodin: 2 hodiny týdně Pomůcky: Vybavení odborné učebny,
VíceNázvosloví cukrů, tuků, bílkovin
Názvosloví cukrů, tuků, bílkovin SACARIDY CUKRY MNSACARIDY LIGSACARIDY PLYSACARIDY (z mnoha molekul monosacharidů) ALDSY KETSY -DISACARIDY - TRISACARIDY - TETRASACARIDY atd. -aldotriosy -aldotetrosy -aldopentosy
VíceMolekulární biofyzika
Molekulární biofyzika Molekuly v živých systémech - polymery Lipidy (mastné kyseliny, fosfolipidy, isoprenoidy, sfingolipidy ) proteiny (aminokyseliny) nukleové kyseliny (nukleotidy) polysacharidy (monosacharidy)
VíceUrčení molekulové hmotnosti: ESI a nanoesi
Cvičení Určení molekulové hmotnosti: ESI a nanoesi ) 1)( ( ) ( H m z H m z M k j j j m z z zh M Molekula o hmotnosti M se nabije z-krát protonem, pík iontu ve spektru je na m z : ) ( H m z M z Pro dva
VíceBiofyzikální chemie interakce bílkovin s ligandy, koloidy v biochemii, rovnováha na membránách. Zita Purkrtová říjen - prosinec 2015
Biofyzikální chemie interakce bílkovin s ligandy, koloidy v biochemii, rovnováha na membránách Zita Purkrtová říjen - prosinec 2015 energie [kj/mol] energie [kj/mol] Kodíček, M.; Karpenko, V.: Biofysikální
VíceVýukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996
Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0996 Šablona: III/2 č. materiálu: VY_32_INOVACE_CHE_413 Jméno autora: Mgr. Alena Krejčíková Třída/ročník:
VíceBílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny
Bílkoviny harakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny 1) harakteristika a význam Makromolekulární látky složené z velkého počtu aminokyselinových zbytků V tkáních
VíceObecný metabolismus.
mezioborová integrace výuky zaměřená na rostlinnou biochemii a fytopatologii CZ.1.07/2.2.00/28.0171 becný metabolismus. Mechanismy enzymové katalýzy (7). Prof. RNDr. Pavel Peč, CSc. Katedra biochemie Přírodovědecká
Více1. Termodynamika. stavové funkce, II. termodynamický zákon Boltzmannův princip, chemický potenciál a volná entalpie osmóza
1. Termodynamika o o o stavové funkce, II. termodynamický zákon Boltzmannův princip, chemický potenciál a volná entalpie osmóza Základní pojmy Termodynamické systémy můžeme rozdělit dle interakce s okolím.
VícePrůvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Průvodka Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce
VíceAMINOKYSELINY REAKCE
CHEMIE POTRAVIN - cvičení AMINOKYSELINY REAKCE Milena Zachariášová (milena.zachariasova@vscht.cz) Ústav chemie a analýzy potravin, VŠCHT Praha REAKCE AMINOKYSELIN část 1 ELIMINAČNÍ REAKCE DEKARBOXYLACE
VíceMolekulární biofyzika
Molekulární biofyzika Molecules of life Centrální dogma membrány Metody GI a MB Biofyzika buňky Biofyzika tkání proteiny, nukleové kyseliny struktura, funkce replikace, transkripce, translace struktura,
VíceBÍLKOVINY = PROTEINY Polymery aminokyselin propojených peptidovou vazbou
BÍLKOVINY = PROTEINY Polymery aminokyselin propojených peptidovou vazbou 20 AK 20 18 variant pro peptid složený z 20 AK!!! Průměrná bílkovina 300 AK Relativní molekulová hmotnost (bezrozměrné číslo) Molární
VíceMETABOLISMUS SLOUČENINY S MAKROERGNÍMI VAZBAMI
METABOLISMUS SLOUČENINY S MAKROERGNÍMI VAZBAMI Obsah Formy organismů Energetika reakcí Metabolické reakce Makroergické sloučeniny Formy organismů Autotrofní x heterotrofní organismy Práce a energie Energie
VíceNMR biomakromolekul RCSB PDB. Progr. NMR
NMR biomakromolekul Typy biomakromolekul a možnosti studia pomocí NMR proteiny a peptidy rozmanité složení, omezení jen velikostí molekul nukleové kyseliny (RNA, DNA) a oligonukleotidy omezení malou rozmanitostí
Více2.3 CHEMICKÁ VAZBA. Molekula bílého fosforu P 4 a kyseliny sírové H 2 SO 4. Předpona piko p je dílčí jednotkou a udává velikost m.
2.3 CHEMICKÁ VAZBA Spojováním dvou a více atomů vznikají molekuly. Jestliže dochází ke spojování výhradně atomů téhož chemického prvku, pak se jedná o molekuly daného prvku (vodíku H 2, dusíku N 2, ozonu
VícePřírodní polymery proteiny
Přírodní polymery proteiny Funkční úloha bílkovin 1. Funkce dynamická transport kontrola metabolismu interakce (komunikace, kontrakce) katalýza chemických přeměn 2. Funkce strukturální architektura orgánů
VíceZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332
Animovaná chemie Top-Hit Analytická chemie Analýza anorganických látek Důkaz aniontů Důkaz kationtů Důkaz kyslíku Důkaz vody Gravimetrická analýza Hmotnostní spektroskopie Chemická analýza Nukleární magnetická
Více2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi
1. ZÁKLADNÍ POJMY 1.1 Systém a okolí 1.2 Vlastnosti systému 1.3 Vybrané základní veličiny 1.3.1 Množství 1.3.2 Délka 1.3.2 Délka 1.4 Vybrané odvozené veličiny 1.4.1 Objem 1.4.2 Hustota 1.4.3 Tlak 1.4.4
VíceVoda polární rozpouštědlo
VY_32_INVACE_30_BEN05.notebook Voda polární rozpouštědlo Temacká oblast : Chemie anorganická chemie Datum vytvoření: 2. 8. 2012 Ročník: 2. ročník čtyřletého gymnázia (sexta osmiletého gymnázia) Stručný
VíceVybrané funkční vlastnosti bílkovin v potravinách. Aleš Rajchl Ústav konzervace potravin
Vybrané funkční vlastnosti bílkovin v potravinách Aleš Rajchl Ústav konzervace potravin Tři oblasti funkčnosti Technologie struktura a konformace proteinů Fyziologie Výživa Bílkoviny v potravinách Samotná
VíceTabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta
Tabulace učebního plánu Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : CHEMIE Ročník: 1.ročník a kvinta Obecná Bezpečnost práce Názvosloví anorganických sloučenin Zná pravidla bezpečnosti práce a dodržuje je.
VíceKapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky
Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Metalické roztavené kovy, ionty + elektrony, elektrostatické síly Iontové roztavené soli, FLINAK (LiF + NaF + KF), volně pohyblivé anionty a kationty, iontová
VíceVazebné interakce protein s DNA
Vazebné interakce protein s DNA Vazebné možnosti vn jší vazba atmosféra + iont kolem nabité DNA vazba ve žlábku van der Waalsovský kontakt s lé ivem ve žlábku interkalace vmeze ení planárního aromat.
VíceRoztoky - elektrolyty
Roztoky - elektrolyty Roztoky - vodné roztoky prakticky vždy vedou elektrický proud Elektrolyty látky, které se štěpí disociují na elektricky nabité částice ionty Původně se předpokládalo, že k disociaci
VíceTeorie chromatografie - II
Teorie chromatografie - II Příprava předmětu byla podpořena projektem OPP č. CZ.2.17/3.1.00/33253 2.2 Interakce mezi molekulami Mezi elektroneutrálními molekulami působí slabé přitažlivé síly, které sdružují
VíceEvropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. ENZYMY I úvod, názvosloví, rozdělení do tříd
Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ENZYMY I úvod, názvosloví, rozdělení do tříd Úvod z řeckého EN ZYME (v kvasinkách) biologický katalyzátor, protein (RNA) liší se od chemických
VíceMATURITNÍ TÉMATA - CHEMIE. Školní rok 2012 / 2013 Třídy 4. a oktáva
MATURITNÍ TÉMATA - CHEMIE Školní rok 2012 / 2013 Třídy 4. a oktáva 1. Stavba atomu Modely atomu. Stavba atomového jádra, protonové a nukleonové číslo, izotop, izobar, nuklid, stabilita atomového jádra,
VíceEnzymologie. Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2.LF UK a FN Motol Matej Kohutiar. akad. rok 2017/2018
Enzymologie Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2.LF UK a FN Motol Matej Kohutiar akad. rok 2017/2018 Osnova I. Základní principy enzymových reakcí II. Termodynamické a kinetické aspekty enzymové
VíceStruktura Molekul a Chemická Vazba
Struktura Molekul a Chemická Vazba Slučováním atomů vznikají molekuly na základě chemické vazby. (~100 atomů ~10 6 různých molekul) Elektronová teorie chemické vazby: každý atom se snaží dosáhnout elektronové
VíceAMINOKYSELINY Substituční deriváty karboxylových kyselin ( -COOH, -NH 2 nebo -NH-) Prolin α-iminokyselina
Aminokyseliny - Základní stavební jednotky peptidů a proteinů - Proteinogenní (kódované) 20 AK - Odvozené chemické modifikace, metabolity - Esenciální AK AMINOKYSELINY Substituční deriváty karboxylových
VíceÚvod do biochemie. Vypracoval: RNDr. Milan Zimpl, Ph.D.
Úvod do biochemie Vypracoval: RNDr. Milan Zimpl, Ph.D. TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY Co je to biochemie? Biochemie je chemií živých soustav.
VíceBÍLKOVINY = PROTEINY Polymery aminokyselin propojených peptidovou vazbou
BÍLKOVINY = PROTEINY Polymery aminokyselin propojených peptidovou vazbou 20 AK 20 18 variant pro peptid složený z 20 AK!!! Průměrná bílkovina 300 AK Relativní molekulová hmotnost (bezrozměrné číslo) Molární
VíceNázvosloví Konformace Isomerie. Uhlíky: primární (1 o ) sekundární (2 o ) terciární (3 o ) kvartérní (4 o )
ALKANY 1 Názvosloví Konformace Isomerie Uhlíky: primární (1 o ) sekundární (2 o ) terciární (3 o ) kvartérní (4 o ) 2 Alkany (resp. cykloalkany) jsou nejzákladnější organické sloučeniny složené pouze z
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
VíceIzomerie Reakce organických sloučenin Názvosloví organické chemie. Tomáš Hauer 2.LF UK
Izomerie Reakce organických sloučenin Názvosloví organické chemie Tomáš Hauer 2.LF UK Izomerie Izomerie izomerní sloučeniny stejný sumární vzorec, různá struktura prostorové uspořádání = izomery různé
VíceMetabolismus aminokyselin 2. Vladimíra Kvasnicová
Metabolismus aminokyselin 2 Vladimíra Kvasnicová Odbourávání AMK 1) odstranění aminodusíku z molekuly AMK 2) detoxikace uvolněné aminoskupiny 3) metabolismus uhlíkaté kostry AMK 7 produktů 7 degradačních
VíceCysteinové adukty globinu jako potenciální biomarkery expozice styrenu
Cysteinové adukty globinu jako potenciální biomarkery expozice styrenu J. Mráz, I. Hanzlíková, Š. Dušková, E. Frantík, V. Stránský Státní zdravotní ústav Praha 1 Biomarkery expozice cizorodým látkám výchozí
Více