ÚVOD DO BIOCHEMIE. Dělení : 1)Popisná = složení org., struktura a vlastnosti látek 2)Dynamická = energetické změny



Podobné dokumenty
Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

Bílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny

Bílkoviny - proteiny

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

BÍLKOVINY. V organismu se nedají nahradit jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

V organismu se bílkoviny nedají nahradit žádnými jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

aminokyseliny a proteiny

Aminokyseliny. Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín. Tematická oblast Datum vytvoření Ročník Stručný obsah Způsob využití

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

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

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/


Testové úlohy aminokyseliny, proteiny. post test

Názvosloví cukrů, tuků, bílkovin

Aminokyseliny příručka pro učitele. Obecné informace: Téma otevírá kapitolu Bílkoviny, která svým rozsahem překračuje rámec jedné vyučovací hodiny.

Struktura, chemické a biologické vlastnosti aminokyselin, peptidů a proteinů

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Obecná struktura a-aminokyselin

Metabolismus aminokyselin. Vladimíra Kvasnicová

Bílkoviny. Bílkoviny. Bílkoviny Jsou

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

Molekulární biofyzika

PEPTIDY, BÍLKOVINY. Reg. č. projektu CZ.1.07/1.1.00/

CHEMIE. Pracovní list č žákovská verze Téma: Bílkoviny. Mgr. Lenka Horutová

Proteiny Genová exprese Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D.

Aminokyseliny. Peptidy. Proteiny.

Přírodní polymery proteiny

Úvod do biochemie. Vypracoval: RNDr. Milan Zimpl, Ph.D.

BÍLKOVINY R 2. sféroproteiny (globulární bílkoviny): - rozpustné ve vodě, globulární struktura - odlišné funkce (zásobní, protilátky, enzymy,...

AMINOKYSELINY Substituční deriváty karboxylových kyselin ( -COOH, -NH 2 nebo -NH-) Prolin α-iminokyselina

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Biochemie I. Aminokyseliny a peptidy

Biochemie I. Aminokyseliny a peptidy

Metabolismus aminokyselin - testík na procvičení - Vladimíra Kvasnicová

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Oligobiogenní prvky bývají běžnou součástí organismů, ale v těle jich již podstatně méně (do 1%) než prvků makrobiogenních.

Metabolizmus aminokyselin II

AMINOKYSELINY Substituční deriváty karboxylových kyselin ( -COOH, -NH 2 nebo -NH-) Prolin α-iminokyselina

USPOŘÁDEJTE HESLA PODLE PRAVDIVOSTI DO ŘÁDKŮ

První testový úkol aminokyseliny a jejich vlastnosti

Polysacharidy. monosacharidy disacharidy stravitelné PS nestravitelné PS (vláknina) neškrobové PS resistentní škroby Potravinové zdroje

Sešit pro laboratorní práci z chemie

Autorem přednášky je Mgr. Lucie Mandelová, Ph.D. Přednáška se prochází klikáním nebo klávesou Enter.

Proteiny ve sportu Diplomová práce

Struktura aminokyselin, peptidů a bílkovin.

DUM č. 15 v sadě. 22. Ch-1 Biochemie

Bílkoviny a nukleové kyseliny

Typy molekul, látek a jejich vazeb v organismech

AMINOKYSELINY REAKCE

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

Metabolizmus aminokyselin II

Proteiny. Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

STRUKTURA PROTEINŮ

Proteiny: obecná charakteristika. Proteiny: trocha historie. Proteiny: trocha historie

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti URČOVÁNÍ PRIMÁRNÍ STRUKTURY BÍLKOVIN

Bílkoviny = proteiny

Aminokyseliny a dlouhodobá parenterální výživa. Luboš Sobotka

Anorganické látky v buňkách - seminář. Petr Tůma některé slidy převzaty od V. Kvasnicové

Metabolismus aminokyselin 2. Vladimíra Kvasnicová

L-aminokyselina chirální (asymetrický) uhlík

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin

Biologie buňky. systém schopný udržovat se a rozmnožovat

Molekulární biofyzika

Biopolymery. struktura syntéza

Aminokyseliny R CH COO. R = postranní etzec

Aminokyseliny (AA) Bílkoviny

Určení molekulové hmotnosti: ESI a nanoesi

Genetický kód. Jakmile vznikne funkční mrna, informace v ní obsažená může být ihned použita pro syntézu proteinu.

Bílkoviny příručka pro učitele. Obecné informace:

Jazykové gymnázium Pavla Tigrida, Ostrava-Poruba Název projektu: Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii

Biochemie dusíkatých látek při výrobě vína

Princip ionexové chromatografie a analýza aminokyselin

Translace (druhý krok genové exprese)

Biochemie I 2016/2017. Makromolekuly buňky. František Škanta

Hemoglobin a jemu podobní... Studijní materiál. Jan Komárek

Složky výživy - proteiny. Mgr.Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

PROTEINY Bílkoviny patří společně s tuky a sacharidy k hlavním živinám. Jsou součástí všech

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, Karlovy Vary Autor: Hana Turoňová Název materiálu:

TEST (Aminokyseliny) 9. Kolik je esenciálních aminokyselin a kdo je neumí syntetizovat?

AMK u prasat. Pig Nutr., 20/3

Aminokyseliny. Aminokyseliny. Peptidy & proteiny Enzymy Lipidy COOH H 2 N. Aminokyseliny. Aminokyseliny. Postranní řetězec

Metabolismus proteinů a aminokyselin

Substituční deriváty karboxylových kyselin

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

LIPIDY. Lipidy jsou nesourodá skupina látek, které mají podobné vlastnosti: - nerozpustnost ve vodě

Aminokyseliny, peptidy, bílkoviny

NUTRACEUTIKA PROTEINY

Metabolismus mikroorganismů

2.2. Aminokyseliny a bílkoviny Aminokyseliny aminoskupina karboxyskupina R-CH(NH2)-COOH in yl

DUM VY_52_INOVACE_12CH33

NaLékařskou.cz Přijímačky nanečisto

Biologická hodnota krmiv. Biologická hodnota bílkovin

Genomické databáze. Shlukování proteinových sekvencí. Ivana Rudolfová. školitel: doc. Ing. Jaroslav Zendulka, CSc.

1. Proteiny. relativní. proteinu. Tento. České republiky.

5. Proteiny. Peptidy. Struktura proteinů. Primární struktura proteinů. Sekundární struktura proteinů

Biosyntéza a metabolismus bílkovin

Procvičování aminokyseliny, mastné kyseliny

Transkript:

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 živých soustav = biochemie 1)Popisná = složení org., struktura a vlastnosti látek 2)Dynamická = energetické změny (Poznání živé přírody a hledání podstaty života) 2

ÚVOD DO BIOCHEMIE BCH = chemickými metodami studuje biologické objekty Cílem: Vysvětlení procesů + informace dalším oborům Odvětví BCH: 1) KLINICKÁ : slouží k určení diagnózy 2) POTRAVINÁŘSKÁ 3) XENOBIOCHEMIE : osud cizích látek (jedů i léčiv) v org. 3

Ch. reakce v buňce Na rozdíl od běžných chem. reakcí probíhají: 1) Za mírných podmínek (T, p, ph blízké 7, vodné prostředí) 2) Se 100% výtěžkem, bez vedlejších produktů 3) Poměrně rychle (díky katalyzátorům = enzym) 4) Vnitrobuněčné procesy - Efektivně řízené (v neživé přírodě chaos) Pzn. Buňka = základní jednotka živého organismu 4

Látkové složení živé hmoty Živá hmota : soubor molekul a iontů A) BIOGENNÍ PRVKY (dělení dle zastoupení): 1) makrobiogenní : O, C,H, N, P, Ca 2) oligobiogenní : S, K, Na, Mg, Cl 3) stopové : Cu, Zn, Mn, Co, I 4) škodlivé látky : Hg, Pb, Cd Hg 2+ - rtuťové páry způsobují psychické výkyvy, rtuť se kumuluje v ledvinách (Jedovaté jsou ty, které jsou rozpustné v krvi. Nerozpustné látky nejsou jedovaté. Inhalace jedu je 10x 100x účinnější než jeho požití.) 5

Látkové složení živé hmoty B) molekuly látek v živých systémech = BIOMOLEKULY 1) voda (nejvíce v těle, nejdůležitější, rozpouštědlo, prostředí pro reakce) (kde není voda, není života) C) organické sloučeniny: 1) bílkoviny (proteiny) 2) nukleové kyseliny 3) sacharidy (cukry) 4) lipidy (tuky) biopolymery 6

Látkové složení živé hmoty Dle povahy látek v těle: 1) polární (hydrofilní = afinita k vodě) převažují 2) nepolární (hydrofobní, lipidy) menší zastoupení METODY k izolaci (separaci) biologických objektů: - chromatografické techniky - elekroforéza 7

Relativní zastoupení hlavních skupin látek v organismu A = 3 % => nukleové kyseliny B = 3 % => minerální látky voda 65 % bílkoviny A B sacharidy 12 % 9 % 8

1) POPISNÁ BCH SLOŽENÍ ORG, STRUKTURA A VLASTNOSTI LÁTEK 9

AMINOKYSELINY (AMK) - stavební kameny bílkovin, obsahují -NH 2 a -COOH - liší se složením svého postranního řetězce R - 20 α - AMK v živočišných bílkovinách - (α = NH 2 skupina vázána na C, který nese karboxylovou skupinu) obecný vzorec: V proteinech se nacházejí pouze L-izomery 10

AMINOKYSELINY (AMK) - kódované AMK - pevné, krystalické látky, rozpustné ve vodě, - substituční deriváty karboxylových kyselin - Obsahují : NH 2 zásadité chování COOH kyselé chování = AMFOTERNÍ LÁTKA (amfolyt) Reagují s kys. i se zás. : Více NH 2 převaha zás. charakteru COOH převaha kyselého prostředí 11

AMINOKYSELINY (AMK) Amfion= obojetný ion (obojživelník) -H + anion +H + kation 12

AMINOKYSELINY (AMK) -pi = izoelektrický bod: při něm se amfolyty vyskytují ve formě amfiontu (neputuje v el. poli) (hodnota ph, při které se AMK chová neutrálně) ph kyselé = AMK + náboj COOH H 3 N + C H R COO- H 3 N + C H R ph zásadité = AMK - náboj H 2 N COO- C H R 13

AMINOKYSELINY (AMK) tvorba peptidové vazby vznik peptidů a proteinů: H R CH-COOH + H 2 N CH- COOH R CH C N CH-COOH -H 2 O NH 2 R NH 2 O R aminový konec N konec karboxylový konec VAZBA SE PERIODICKY OPAKUJE DIPEPTID C konec 14

AMINOKYSELINY (AMK) obecně se dělí na skupiny podle polarity postranních řetězců Východiskem pro dělení aminokyselin je to, že mají: nepolární postrannířetězec hydrofobní polární postrannířetězec hydrofilní polární nabitý postrannířetězec 15

Nonpolární (hydrofóbní) postranní řetězce R Glycin (Gly) Methionin (Met) Alanin (Ala) Fenylalanin (Phe) Valin (Val) Prolin (Pro) Leucin (Leu) Tryptofan (Trp) Isoleucin (Ile) 16

Polární (hydrofilní) postranní řetězce R Serin (Ser) Cystein (cys) Threonin (Thr) Asparagin (Asn) Tyrosin (Tyr) Glutamin (Gln) 17

Jednotlivé aminokyseliny Kyselé aminokyseliny Asparagová kyselina (Asp): Glutamová kyselina (Glu): H COOH C CH 2 NH 2 COOH H COOH C CH 2 CH 2 COOH NH 2 18

Jednotlivé aminokyseliny Zásadité aminokyseliny Histidin (His): COOH NH CH H C CH C NH + NH 2 CH Lysin (Lys): - esenciální COOH H C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 NH 2 Arginin (Arg): H COOH C CH 2 CH 2 CH 2 NH C NH 2 NH 2 + NH 2 19

Pozitivně nabité (nepolární) postranní řetězce R Lysin (Lys) Arginin (Arg) Histidin (His) ε aminoskupina guanidinová skupina imidazolová skupina 20

AMINOKYSELINY (AMK) Přehled AMK: NEUTRÁLNÍ Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Ser, Thr KYSELÉ 2x COOH, Asp, Glu ZÁSADITÉ více skupin NH 2, Lys, Arg, His AROMATICKÉ Phe, tyr, Trp SIRNÉ Lys, Met 21

Esenciální AMK u člověka - přísun z potravy (nepostradatelné) -člověk není schopen syntetizovat jejich uhlíkovou kostru Arginin* Histidin* Isoleucin Leucin Valin Lysin Methionin Threonin Fenylalanin Tryptofan * Esenciální pouze u dětí, ne u dospělých 22

Neesenciální AMK u člověka - není potřeba jejich přísun potravou - vznikají transaminací (postradatelné) Zbytek AMK 23

PEPTIDY Biomolekulární látky skládající se z velkého počtu aminokyselinových zbytků 24

25

Rozdělení DLE POČTU AMK: 1) oligopeptidy (2-10 AMK) 2) polypeptidy (11-100 AMK) 3) bílkoviny (101 100 000 AMK) Vlastnosti: - Rozpustné ve vodě - Různé fyziologické účinky na organismus 26

Hormony: - Oxytocin důležitý při porodu (vliv na hladké svalstvo) - Inzulin - hormon slinivky břišní, reguluje hladinu glukózy v krvi Další peptidy: a) jedovaté: hadí jed, toxiny v houbách b) prospěšné: některá antibiotika penicilin 27

Důkaz : 1)Ninhydrinová reakce Zahříváním AMK s ninhydrinem vzniká modré zbarvení (prolin a hydroxyprolin tvoří žlutě zbarvené komplexy) Použití: při stanovení c AMK 28

Pzn: - silné ox. činidlo - dekarboxyluje AMK. - Amoniak a hydrindantin, který vznikne z ninhydrinu, vytvoří modročervenou barvu 29

Důkaz : 2) Biuretova reakce Pro peptidovou vazbu Tvoří se modrofialové Cu 2+ komplexy v alk.prostředí (NaOH) 30

Názvosloví dipeptid : glycylalanin Vždy zapisujeme od N-konce k C-konci. N-konec glycylalanin C-konec Tedy: H 2 N Gly-Ala-COOH CH 3 O N H 2 CH 2 C NH CH C O OH 31

Názvosloví tripeptid γ - glutamylcysteinylglycin : Glutathion Využití: Přírodní tripeptid, podílí se na detoxikaci volných radikálů. Má schopnost odstraňovat z buněk těžké kovy. H 2 N Glu-Cys-Gly COOH 32

BÍLKOVINY (PROTEINY) Charakteristika: - Stavební jednotky živé hmoty (ve všech buňkách) - Biopolymery (makromolekulární látky) - více než 100 AMK Funkce: - stavební (kolagen, keratin) - katalytická (enzymy) - regulační (hormony) - obranou (protilátky) - transportní (hemoglobin) 33

BÍLKOVINY (PROTEINY) Struktura: 1) PRIMÁRNÍ Udává pořadí AMK v polypeptidovémřetězci. Je určena genetickým kódem.(sekvence = pořadí) Pzn: Dojde-li při biosyntéze bílkovin k záměně určité aminokyseliny jinou aminokyselinou, muže se tato změna projevit chorobně. Např. Gly-Ala-Cys-Gly R 1 H O R 3 H O R 5 H O N CH C N CH C N CH C N CH C N CH C N CH C H O R 2 H O R 4 H O R 6 34

BÍLKOVINY (PROTEINY) Struktura 2) SEKUNDÁRNÍ geometrické uspořádání polypeptidového řetězce. Řetězce na sebe navzájem působí = ohýbají se Uplatňují se vodíkové můstky. ( N-H...O=C ) Umožněna rotací kolem jednoduchých vazeb. Známe: α-helix pravotočivá šroubovice β-skládaný list jako složený list papíru 35

α-helix β-skládaný list 36

BÍLKOVINY (PROTEINY) Struktura 3) TERCIÁRNÍ Uspořádání α-helixů a β- skládaných listů v prostoru do domén Proteiny dělíme: Fibrilární vláknitý tvar Globulární klubkovitý tvar 37

BÍLKOVINY (PROTEINY) Struktura 3) TERCIÁRNÍ tvar molekuly ovlivňují vazby: 38

BÍLKOVINY (PROTEINY) Struktura 3) TERCIÁRNÍ Disulfidická vazba vzniká dehydrogenací dvou 2H 2 S H S S -S-H skupin cysteinu 39

BÍLKOVINY (PROTEINY) Struktura 4) KVARTERNÍ propojení několika podjednotek do jednoho celku. (podjednotky nejsou mezi sebou propojeny kovalentními vazbami). HEMOGLOBIN 40

41

BÍLKOVINY (PROTEINY) VLASTNOSTI: - pevné látky, rozpustné ve vodě dle struktury Denaturace = ztráta biologické funkce Částečný či úplný zánik vyšších struktur (se zachováním struktury primární) prostorové uspořádání narušeno různými změnami prostředí: fyzikální faktory: (t., vysoký p, elektromagnetické záření) chemická činidla: (extrémní ph, tenzidy, močovina aj.) Působením lehkých solí dochází k tzv. koagulaci (bílkovina se vylučuje z roztoku). Jde o děj vratný. Pod účinkem solí těžkých kovů je koagulace děj nevratný. 42

Dělení: 1) JEDNODUCHÉ pouze AMK BÍLKOVINY (PROTEINY) A) Skleroproteiny (fibrilární) vláknité, nerozpustné ve vodě, stavební funkce Kolagen (kůže) Keratin (vlasy) 43

Dělení: 1) JEDNODUCHÉ pouze AMK B) Sferoproteiny (globulární) kulovité, rozpustné ve vodě, různé funkce Albuminy Globuliny Histony BÍLKOVINY (PROTEINY) 44

BÍLKOVINY (PROTEINY) Dělení: 2) SLOŽENÉ navíc nebílkovinou složku (tzv. prostetická skupina) 45

2) SLOŽENÉ : Fosfoproteiny Hemoproteiny Metaloproteiny Nukloeproteiny Glykoproteiny Lipoproteiny BÍLKOVINY (PROTEINY) 46

BÍLKOVINY (PROTEINY) Význam bílkovin v potravě tři hlavní faktory, které určují, kolik by měl člověk přijímat v potravě bílkovin - kvalita přijímaných bílkovin - celková energetická spotřeba - fyzická aktivita Příklady potravin bohatých na bílkoviny: a) s vysokým obsahem tuku: - maso, losos, vejce, ořechové máslo, mléko, sýry b) s nízkým obsahem tuku: -tuňák, bílky, červené fazole, sbírané mléko, netučné sýry 47