Anorganické látky v buňkách - seminář Petr Tůma některé slidy převzaty od V. Kvasnicové
Zastoupení prvků v přírodě anorganická hmota kyslík (O) 50% křemík (Si) 25% hliník (Al) 7% železo (Fe) 5% vápník (Ca) 3% sodík (Na) draslík (K) hořčík (Mg) vodík (H) 90% organická hmota kyslík (O) uhlík (C) vodík (H) dusík (N) 98% hmotnosti org. tj. voda a organické sloučeniny: sloučeniny uhlíku C, O, H, N titan (Ti) 0,6%
Biogenní prvky = prvky nezbytné pro stavbu a funkci organismů makrobiogenní prvky: C O H N Ca P S Na Cl K Mg nad 0,005 % hmotnosti organismu doporučený denní přísun potravou nad 100 mg koncentrace v krvi více než mikromolární mikrobiogenní (stopové) prvky Fe Cu Zn Se F I Co Cr Mn Mo Si V pod 0,005 % hmotnosti organismu doporučený denní přísun potravou pod 100 mg koncentrace v krvi mikromolární nebo nižší
Chemické složení lidského těla 60% vody (2/3 intracelulárně, 1/3 extracelulárně) 18% proteiny, peptidy aminokyseliny 15% tuky (hlavně triacylglyceroly v tukové tkáni) 1% sacharidy (poly- a monosacharidy) 1% nukleové kyseliny, nukleotidy 5% minerální látky
Chemické složení buňky 1. 60% hmotnosti tvoří voda polární rozpouštědlo, většina chemických reakcí v těle probíhá ve vodném roztoku 2. 35% organické látky a) vysokomolekulární (proteiny, nukleové kyseliny, glykogen) b) nízkomolekulární (glukóza, lipidy, aminokyseliny, meziprodukty metabolismu např. deriváty organických kyselin) 3. 5% anorganické látky
Periodická soustava prvků alkalické kovy: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr (IA) kovy alkalických zemin: (Be, Mg), Ca, Sr, Ba (IIA) halogeny: F, Cl, Br, I (VIIA) vzácné plyny přechodné kovy: Cu, Ag, Au (IB) Zn, Cd, Hg (IIB) Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Pt ostatní kovy: Al, Sn, Sb, Pb, Bi
Triviální názvy amoniak - NH 3 sůl - NaCl kyselina solná - HCl vitriol - konc. H 2 SO 4 hypermangan - KMnO 4 soda - Na 2 CO 3 jedlá soda, soda bikarbona - NaHCO 3 bikarbonát - HCO 3 - cyankali - KCN kalomel - Hg 2 Cl 2 rajský plyn - N 2 O arsenik, otrušík - As 2 O 3 burel - MnO 2 pálené vápno - CaO hašené vápno - Ca(OH) 2 modrá skalice - CuSO 4 5H 2 O zelená skalice - FeSO 4 7H 2 O bílá skalice - ZnSO 4 7H 2 O kamenec - KAl(SO 4 ) 2 12H 2 O sádrovec - CaSO 4 2H 2 O sádra - CaSO 4 ½H 2 O
Napište vzorcem: kyselina chloristá (strukturně) síranový aniont dihydrát síranu vápenatého chroman draselný Pojmenujte: Na 2 HPO 4 NH 4 NO 3 Na 2 O 2 Fe 2 S 3
Koncentrace iontů uvnitř a vně savčí buňky Intracelulárně (mm) Extracelulárně (mm) Na + 5-15 145 K + 140 5 Mg 2+ 0,5 1-2 Ca 2+ 10-7 1-2 H + 6,3.10-8 ph 7,2 4,0.10-8 ph 7,4 Cl - 5-15 110 Proteiny - vysoká 0
Pufry roztoky tlumící výkyvy ph směs slabé kyseliny a její konjugované soli: CH 3 COOH + NaOH CH 3 COONa + H 2 O CH 3 COONa + HCl CH 3 COOH + NaCl Hendersonova-Haselbachova rovnice ph ph pk pk A A log log A HA soli kyseliny pk A log n n A HA Jaké je výsledné ph pufru vzniklého smícháním 200mL 0,1M CH 3 COOH a 100mL 0,2M CH 3 COONa? K A =1,75 10-5, pk A = 4,75
Fyziologické pufry fosfátový pufr H 2 PO 4 - + H 2 O HPO 4-2 + H 3 O + pk = 7,2 pufruje intracelulárně, moč, z 1% plasma anorganický fosfát, AMP, ADP, ATP bikarbonátový pufr H 2 CO 3 + H 2 O HCO 3 - + H 3 O + pufrace krevní plasmy proteiny postranní řetězce aminokyselin His, Lys, Arg, Glu, Asp nejvýznamnější hemoglobin 30% pufrační kapacity krve, ostatní bílkoviny jen 6%
Disociace kyseliny fosforečné H PO 3 H PO 2 HPO 4 4 2 4 H2O H2PO4 H3O K1 2 H2O HPO 4 H3O K 2 H O PO H O K 2 3 4 3 3 H PO H O 2 4 H PO 3 2 HPO 4 H 3O H 2PO4 3 PO4 H 3O 2 HPO 4 4 3
Osmóza a osmotický tlak pronikání molekul rozpouštědla přes semipermeabilní membránu z prostředí o nižší koncentraci soli do prostředí s koncentrací vyšší osmotický tlak: c i osmolarita = koncentrace všech osmoticky aktivních částic c i [Osmol/L]= i.c [mol/l] i NaCl 2 (NH 4 ) 2 SO 4 3 Na 3 PO 4 4 NaH 2 PO 4 2 C 6 H 12 O 6 1 π ci R T Vypočti osmotický tlak krevní plasmy při 37 C. Z osmotického hlediska lze krevní plasmu považovat za 0,15 M roztok NaCl.
Osmóza a buňka osmolarita krevní plasmy ~ 300 mosmol/l osmoticky aktivní: ionty, močovina, kreatinin, glukóza,... plasmolýza plasmoptýza
Vzorové testové otázky kurs BST zápočtový test: 4. listopadu 2013
Vyberte pravdivá tvrzení a) pohyb vody skrz buněčnou membránu se označuje jako difúze b) po otevření draselného kanálu v buněčné membráně K + vystupuje z buňky c) Na + /K + -pumpa transportuje tyto ionty po jejich koncentračním gradientu d) po otevření vápenatého kanálu v buněčné membráně Ca 2+ vstupuje do buňky
V lidských buňkách a) je nejčetnějším kationtem hořčík b) je nejčetnějším aniontem chlorid c) je významným pufrem fosfátový pufr d) vzniká jako konečný produkt oxidace různých organických látek CO
Souhlasíte s následujícími tvrzeními? a) chemický vzorec amoniaku je NH 4 + b) hydrogenuhličitan je HPO 4 - c) fosfátový pufr v buňkách je tvořen H 2 PO 4 - a H 3 PO 4 d) bikarbonát je báze odvozená od kyseliny uhličité
Vyberte pravdivá tvrzení a) přeměna Fe +II na Fe +III je oxidace b) Cu +II je nižší oxidační stupeň ze dvou, v nichž se měď vyskytuje v buňkách c) při rozpouštění CO 2 ve vodě vzniká kyselina uhličitá d) H 3 O + je vodíkový kation
Která tvrzení jsou správná? a) pokud koncentrace H 3 O + roste, ph roztoku se zvyšuje b) koncentrace H 3 O + v zásaditých roztocích je stejná jako v čisté vodě c) ph v buňkách je často vyšší než v extracelulární tekutině d) proteiny patří mezi významné intracelulární pufry