Biochemie

Created by Tereza Danišová

2-deoxy-D-ribofuranosa

• cukr pro DNA

Rostlinné

• margarín

D-ribofuranosa

• cukr pro RNA

Živočišné

• tuky získávané ze zvířat
• tuky z teplokrevných živočichů a ryb
• sádlo, ...

Monosacharidy

• monos - jednoduchý, sacchar - cukr
• základní cukry, které už dál nemůžeme dělit - štěpit
• = polyhydroxyaldehydy, polyhydroxyketony
• jsou to samostatné látky, ale i základní stavbní kameny oligosacharidů a polysacharidů
• v molekule se nachází 3 až 7 uhlíků
• podle přítomnosti aldehydové skupiny nebo ketonové skupiny dělíme na:
  • aldosy
  • ketosy
• nejjednodušší cukry vzniknou dehydrogenací glycerolu:
• 
  • • glyceraldehyd - aldotriosa
• 
  • • dihydroxyaceton - tetrotriosa
• typické krystalické látky
• dobře rozpustné ve vodě a v polárních rozpouštědlech
• chirální sloučeniny 
• podle počtu uhlíků: triosy, tetrosy, pentosy a hexosy
• v roztoku převážně v cyklických formách - pětičlenný kruh - furanosa
• např.:
  • glukosa
  • fruktosa
  • mannosa
  • galaktosa
  • ribosa
  • deoxyribosa

Polysachaidy

• polymerní sacharidy
• tvořeny monosacharidovými jednotkami - spojeny glykosidovou vazbou
• často jsou amorfní a nerozpustné ve vodě
• nemají sladkou chuť
• velmi rozšířené látky v přírodě
• např.: 
  • škrob, glykogen, celulóza a chitin
  • ŠKROB:
    • zásobní polysacharid rostlin
    • škrob se skládá z amylózy a amylopektinu
    • zdroji škrobu jsou brambory, rýže, pšenice a kukuřice
    • tvoří koloidní roztoky
    • průmyslově se získává z brambor a obilovin
    • důkaz Lugolovým roztokem - jod v KI - zbarví se modře
  • GLYKOGEN:
    • zásobní polysacharid živočichů
    • rozpustný ve vodě
    • lidské tělo obsahuje asi kolem 400g - v játrech a svalech
  • CHITIN:
    • exoskelet členovců, buněčná stěna hub a řas
  • CELULÓZA:
    • tvoří větší část rostlinné tkáně
    • jedna z hlavních složek dřeva
    • glukózové jednotky spojené ß-vazbou
    • člověk nedokáže celulózu metabolizovat - nemáme příslušné enzymy
  • HEPARIN
  • INULIN

Glykolipidy

• lipidy s cukernou složkou v molekule
• účast v buňečném rozpoznávání
• vznik spojením sacharidového řetězce s fosfolipidem buněčné membrány
• na povrchu všech eukaryotických buněk

Fosfolipidy

• patří mezi složené lipidy obsahující fosfor
• hlavní částí všech buněčných membrán
• obsahují jako základ glycerol
• část je hydrofilní a část je hydrofobní

Rostlinné

• slunečnicový olej
• dýňový olej
• kokosový olej
• konopný olej
• makový olej
• mandlový olej
• olivový olej
• palmový olej
• řepkový olej
• arganový olej

Tuky

• estery vyšších mastných kyselin s trojsytným glycerolem
• jednoduché lipidy
• většinou jsou esterifikovány všechny 3 hydroxyskupiny - triacylglyceroly
• nejčastěji tvořeny 3 MK - olejová, linolová, palmitová (stearová)

Vosky

• estery vyšších mastných kyselin a vyšších jednosytných alkoholů
• nejčastější MK: palmitová, laurová, myristová, stearová
• u rostlin i živočichů
• odolné vůči hydrolýze a nepodléhají enzymatickému rozkladu - nejsou stravitelné
• ochrana před vysycháním a průnikem patogenů
• u rostlin i živočichů mohou být na povrchu těla
• rostliny - kutikula
• vlastnosti vosků: 
  • tuhé
  • nerozpustné ve vodě, rozpustné v nepolárních rozpouštědlech (benzín, chloroform,...)
  • odolné vůči oxidaci a hydrolýze
  • jsou hořlavé a spalují se dokonaleji než parafín
• známé vosky:
  • včelí vosk
  • čínský vosk
  • lanolin
  • vorvňovina
  • karnaubský

Jednoduché

Složité

Oleje

• kapalina tvořená molekulami, které obsahují hydrofobní uhlovodíkové řetězce
• nerozpouštějí se ve vodě
• mají menší hustotu než voda
• potravinářské oleje jsou za běžné teploty kapalné
• hlavní složkou - triacylglyceroly

Glyceridy

• také acylglyceroly
• estery tvořené glycerolem a MK, velmi hydrofobní
• glycerol má 3 hydroxylové funkční skupiny
  • esterifikace - mono-, di-, nebo triglycerid

Jednoduché

Složené

Oligosacharidy

• cukry složené z několika monosacharidových podjednotek
• 2 - 10
• podobné vlastnosti jako monosacharidy
• významné především disacharidy
• jsou rozpustné ve vodě a mají sladkou chuť
• vznikají spojením monosacharidů glykosidovou vazbou
• např.: 
  • maltóza - sladový cukr
  • laktóza - mléčný cukr
  • sacharóza - řepný, třtinový cukr
  • 
    • laktóza

Živočišné

• rybí olej

Sacharidy

• přírodní organické látky rostlinného i živočišného původu
• funkce:
  • stavební
  • zdroj E
  • zásobní látky (zdroj "atomů")
• nízkomolekulové sacharidy jsou rozpustné ve vodě - často mívají sladkou chuť
• makromolekulární polysacharidy jsou ve vodě rozpustné jen mizivě - většinou jsou bez chuti
• a nebo mohou být i sacharidy, které jsou zcela nerozpustné ve vodě - celulóza, vlákniny
• základní stavební jednotkou jsou monosacharidy - nejjednodušší sacharidy vůbec
• 2 základní strukturní formy - lineární a cyklické
• chiralita - uhlík má 4 různé substituenty
  • stereoizomery (prostorové izomery)
    • stejný sumární vzorec
    • maximální počet je 2ⁿ - n je počet chirálních center
    • Fischerova projekce
    • u cyklických forem existuje i zobrazení v Haworthově projekci
  • enantiomery 
    • dvojice stereoizomerů jsou právě zrcadlovými obrazy
    • označení L-, D- 
  • epimery
    • liší se konfigurací pouze na jednom chirálním uhlíku
    • D-glukóza, D-manóza 
• 
• ALDOSY: 
  • triosy:
  • tetrosy:                    + D-threosa, L-threosa
  • aldopentózy: 
    • D-ribosa
    • D-arabinosa
    • D-xylosa
    • D-lyxosa
    • + L izomery
  • aldohexosy:
    • D-glukosa
    • D-mannosa
    • D-galaktosa
• KETOSY: 
  • analogicky, jenom je jich míň
  • D-fruktosa
• Fischerův vzorec, Tollensův vzorec, Haworthův vzorec

Proteiny

• bílkoviny
• složené z aminokyselin spojených peptidovou vazbou mezi karboxylem jedné aminokyseliny a aminoskupinou následující aminokyseliny
• podstatou všech živých organismů

Těžké kovy

• nebezpečné pro organismy
• nevyskytují se v živých organismech
• olovo, rtuť, kadmium

Lipidy

• přírodní organické látky produkované živočichy i rostlinami
• estery vyšších mastných karboxylových kyselin a glycerolu
• vlastnosti:
  • nerozpustné ve vodě (málo)
  • pevné/kapalné
  • lehčí než voda
  • rozpustné v organických rozpouštedlech
• struktura:
  • alkohol - glycerol, (sfingosin)
  • VMK: 
    • kyselina palmitová - 16C
    • kyselina stearová - 18C
    • kyselina olejová - 18C
    • ...
• lipidy jsou součástí fospolipidových dvojvrstev - stěny buněk 
  • polární hlavička a nepolární ocásek
  • 

Biogenní prvky

• makrobiogenní - H, O, C, N, Ca, P
• mikrobiogenní - S, K, Na, Mg, Cl
• stopové - Fe, Zn, Cu, I, Mn, Mo, Co, B, Si, V

Voda

• 60 - 95% živých tkání
• charakteristický je bod varu a bod tání
• vodíkové můstky
• rozpuštěné ionty

Organické sloučeniny

• struktura je založena na uhlíku - C
• jedná se často o sloučeniny obsahující mnoho atomů C - sled atomů uhlíku přímo napojených na sebe 
  • otevřené řetezce
    • rozvětvené
    • nevětvené
  • uzavřené řetězce - cykly
• podle počtů cyklů v molekule:
  • sloučeniny necyklické - acyklické
  • sloučeniny cyklické
    • sloučeniny monocyklické - s jedním cyklem
    • sloučeniny bicyklické - se dvěmy cykly
    • sloučeniny tricyklické - se třemi cykly
    • ...
    • sloučeniny polycyklické - s mnoha cykly
  • sloučeniny heterocyklické - jeden atom uhlíku je v cyklu nahrazen jiným atomem (kyslík, dusík, ...) - "heteros" - cizí
• zvláštní případ cyklické sloučeniny - šestičlenný cyklus
  • 6 atomů uhlíku v cyklu
  • mezi atomy se střídají dvojné a jednoduché vazby - aromatický cyklus
  • aromatické sloučeniny - nejjednodušším zástupcem je uhlovodík benzen
  • sloučeniny bez aromatického cyklu - alifatické sloučeniny

Deoxyribonukleová kyselina

Nukleové kyseliny

• biochemická makromolekulární látka
• tvořená polynukleotidovým řetězcem - uchování genetické informace
• nalézají se ve všech živých buňkách i virech

Biochemie

• biochemie je hraniční obor mezi biologií a chemií
• zabývá se stavbou živých organismů
• dělí se na: popisnou a dynamickou

Ribonukleová kyselina

Biokatalyzátory

Biomolekuly

• voda
• organické sloučeniny
• minerály
• stopové prvky v koordinačních sloučeninách

Historie

• počátky kolem roku 1828
• Friedrich Wöhler syntetizoval močovinu
• dokázal tak, že se živá a neživá příroda skládá ze stejných látek

Minerály

• asi 5% anorganické složky
• regulují fyzikálně-chemické poměry
• Na+, Ca2+, HCO3-

Stopové prvky

zdroje

• wikipedie
• sešit chemie
• obrázky google