(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 replikace, transkripce, translace struktura, funkce, organizace bky analýza proteinů, NA Buňka-buňka, buňka ECM
Buňečné organizmy (zákl. stavební jednotka- buňka) - jednobuněčné, jednobuněčné v koloniích, mnohobuněčné (diferencované) 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)
Nebuněčné formy života
Buňečné organizmy (zákl. stavební jednotka- buňka) - jednobuněčné, jednobuněčné v koloniích, mnohobuněčné (diferencované) Figure 1-21, 22 Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008)
The Work of Cells Cells Build and Degrade Numerous Molecules and Structures Cells Produce Their Own External Environment Cells Change Shape and Move Cells Sense and Send Information Cells Regulate Their Gene Expression to Meet Changing Needs Cells Grow and Divide Cells Die from Aggravated Assault or an Internal Program
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 Proteiny - katalyzátory o Potřeba Energie o Základní stavební jednotky cukry, nukleotidy, AA, lipidy o Cytoplasmatická membrána
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
Protein kódován fragmentem DNA (GEN)
Proteiny - katalyzátory
Potřeba energie
Cytoplasmatická membrána
Základní stavební jednotky cukry, nukleotidy, AA, lipidy
Diversity o Horizontální přenos genetické informace, mutace, konzervativní a variabilní úseky DNA o Biochemická diversita o Zdroje energie, uhlíku (živin)
o Horizontální přenos genetické informace, mutace, konzervativní a variabilní úseky DNA
Prokaryotická buňka obuněčná stěna ocytoplazmatická membrána ocytoplazma ojádro NUKLEOID oribozomy oinkluze E. Coli BL21
Buněčná stěna opermeabilní, mech. Fce opeptidoglykan, G+/- običíky, fimbrie
Eukaryotická buňka - vývoj
Eukaryotická buňka - vývoj
Základ (podstata) života molekuly chemie buňky Small Molecules Carry Energy, Transmit Signals, and Are Linked into Macromolecules Proteins Give Cells Structure and Perform Most Cellular Tasks Nucleic Acids Carry Coded Information for Making Proteins at the Right Time and Place
voda 10-7 M
Pufry stabilita prostředí (ph), slabé kyseliny
Kovalentní vazba Electrons Are Shared Unequally in Polar Covalent Bonds Covalent Bonds Are Much Stronger and More Stable Than Noncovalent Interactions
Nekovalentní vazba nevazebné interakce Iontové interakce Vodíkové můstky Van der Waalsovy interakce Hydrofobní interakce
Vodíkové můstky Figure 2-15 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Hydrofobní interakce
37
38
39
Výhody - nižší vazebná energie -nižší aktivační energie -vratné -více různých typů - závisí na okolním mikroprostředí - možnost se libovolně kombinovat Nevazebné interakce Výhody pro biochemické systémy o biopolymery mohou měnit strukturu v závislosti na okolních podmínkách o regulace pevnosti vazby tak, aby byla umožněna funkčnost soudržnost větších celků histony v nukleosomech, lipoproteinové částice o reverzibilita vazeb při přenosu informace se musí signální látka navázat i oddělit vazba substrátu na enzym a oddělení produktů o selektivita vazeb rozpoznávání substrátů, signálních molekul,...
Chemistry of life: key concepts Molecular complementarity Chemical building blocks Chemical equilibrium Chemical bond energy
Molecular complementarity Molecular complementarity and the binding of proteins via multiple noncovalent interactions.
Chemical building blocks
Cukry - polysacharidy
Mastné kyseliny - lipidy
Aminokyseliny - proteiny
Nukleotidy nukleové kyseliny
Chemická rovnováha
Energie autotrofní organismy
Heterotrofní organismy - oxidace organických sloučenin
Fotosyntéza dýchání (respirace) - komplementární
Vznik ATP 3 různé typy fosforylace oxidační fosforylace (mitochondrie), fotofosforylace (chloroplasty) Substrátová fosforylace (enzymaticky katalyzované rce)