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 otevřený systém schopný udržovat se a rozmnožovat ovelká rozmanitost (tvar, velikost, fce) opro všechny buňky platí: Jsou ohraničené cytoplasmatickou membránou Jde o samostatnou jednotku z hlediska genetické informace a produkce/spotřeby energie
3 hlavní skupiny (buňečných) organizmů oeukarya (eukaryota) obacteria (eubakteria, prokarya) oarchea (archebakteria) Figure 1-21, 22 Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008)
Prokaryotická X eukaryotická buňka Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen)
Universal features o Dědičná informace chemický kód - DNA o Přepis genetické informace replikace o Přepis částí DNA do mediátoru RNA, transkripce o Proteiny katalýza procesů v buňce o Synteza proteinů translace RNA o Protein fragment DNA (GEN) o Potřeba Energie o Základní stavební jednotky cukry, nukleotidy, AA, lipidy o CM diversity o Horizontální přenos genetické informace, mutace, konzervativní a variabilní úseky DNA o Biochemická diversita o Zdroje energie, uhlíku (živin)
Molekuly v živých systémech - polymery
Život závisí na schopnosti buněk skladovat, získávat a překládat genetickou informaci, která je nezbytná pro udržení života organismů.
Figure 4-3 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
eukaryota X prokaryota video Figure 4-72 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Table 4-1 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 4-11 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 1-37 Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008)
Figure 6-2 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 4-8 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) video
Figure 6-7 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
RNA video
translace
Figure 6-51 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 6-52 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 6-64 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) video
Proteiny bílkoviny Hierarchická struktura oprimární struktura (aminokyseliny, peptidová vazba) osekundární struktura (nevazebné interakce, sekundární struktury) oterciární str. (folding) okavarterní str.
AMINOKYSELINY Kódované aminokyseliny (20): -aminokyseliny (kromě prolinu NH 2 skupina zabudována do cyklu) Amfionty obojetné ionty Postranní řetězce - vlastnosti AA skupiny AA (nepolární, polární polární nabitý)
Figure 3-2 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Peptidová vazba
>gi 307229470 ref ZP_07515881.1 putative Cerebroside-sulfatase [Escherichia coli TA143] MQKTLMASLIGLAVCTGNAFNPVVAAETKQPNLVIIMADDLGYGDLATYGHQIVKTPNIDRLAQEGVKFTDYYAPAPLSSPSRAGLL TGRMPFRTGIRSWIPTGKDVALGRNELTIANLLKAQGYDTAMMGKLHLNAGGDRTDQPQAKDMGFDYSLVNTAGFVTDATLDNAK ERPRFGMVYPTGWLRNGQPTPRSDKMSGEYVSSEVVNWLDNKKDSKPFFLYVAFTEVHSPLASPKKYLDMYSQYMSDYQKQHPD LFYGDWADKPWRGTGEYYANISYLDAQVGKVLDKIKAMGEEDNTIVIFTSDNGPVTREARKVYELNLAGETDGLRGRKDNLWEG GIRVPAIIKYGKHLPKGMVSDTPVYGLDWMPTLANMMNFKLPTDRTFDGESLVPVLENKALKREKPLIFGIDMPFQDDPTDEWAIRD GDWKMIIDRNNKPKYLYNLKTDRFETINQIGKNPDIEKQMYGKFLKYKADIDNDSLMKARGDK PEAVTWG
Typy nekovalentních interakcí uplatňujících se v živých systémech
Figure 2-15 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 3-41 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Cytoplasmatická membrána o membránové proteiny specifická fce: tok látek, E, info o Povrchové proteiny (polární interakce, kovalentní vazba) o Integrální proteiny (jednoznačná orientace) Figure 10-19 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Svinování (folding) - neprobíhá náhodným způsobem - probíhá postupně a) malé dočasné periodické struktury b) supersekundární struktury c) strukturní domény a "roztavená" glubule d) závěrečné úpravy za účasti enzymů - Potřebují bílkoviny ke svinování pomocníky?
Figure 3-5 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Denaturace a opětovné složení Denaturace je ztráta trojrozměrné struktury. Bílkovina ztrácí svoji funkci. Denaturace teplem zcela ruší slabé interakce (primárně narušuje vodíkové vazby). Krajní hodnoty ph mění celkový povrchový náboj, vznikají odpudivé elektrostatické síly a zanikají některé vodíkové vazby. Organická rozpouštědla a detergenty ruší hydrofóbní interakce Renaturace opětovné získání původní přirozené struktury.
Ligandové interakce Figure 3-36 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Enzym-substrát Protilátka-antigen Receptor-signál
Figure 3-37b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Dělení bílkovin podle jejich funkce stavební a podpůrné kolageny, elastin, keratiny (fibrilární) bílkoviny cytoskeletu (tubulin, vimentin, též pohyb) nukleoproteiny (histony, ribosomální bílkoviny) transportní a skladovací hemoglobin a myoglobin (O 2 ) transferrin a ferritin (Fe) sérový albumin (mast. kyseliny, bilirubin, hem...) apolipoproteiny (lipidy, cholesterol) cytochrom c (elektrony) bílkoviny zajišťující membránový transport pohyb aktin a myosin (+další) ochranné a obranné imunoglobuliny fibrinogen regulační hormony receptory (membránové a intracelulární) regulační bílkoviny proteosynthesy katalytická enzymy
Enzymy biokatalyzátory každá (metabolická) reakce má svůj enzym Ligand - substrát
Figure 6-97 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)