Literatura
" Krótkie wykłady. Biochemia
" B. D. Hames, N. M. Hooper
" Biochemia
" Lubert Stryer, John L. Tymoczko, Jeremy M. Berg
" Biochemia Harpera
" Robert K. Murray, Daryl K. Granner, Peter A. Mayes, Victor W. Rodwell,
Franciszek Kokot (red. Wyd. Pol.), Aleksander Koj (red. Wyd. Pol.)
" ,
" Diagnostyka laboratoryjna z elementami biochemii klinicznej
" Autorzy:Aldona Dembińska-Kieć Jerzy W. Naskalski
"
" Świat zbudowany jest z atomów
" Atomy Å‚Ä…czÄ…c siÄ™ ze sobÄ… tworzÄ… czÄ…steczki
" Świat nieożywiony, składa się ze związków
chemicznych o dość prostej budowie
" Cząsteczki nieorganicznych związków chemicznych
mają małą masę cząsteczkową składają się z
niewielkiej liczby atomów
" Chemia nieorganiczna zajmuje siÄ™ zwiÄ…zkami
chemicznymi o dość prostej budowie
" Fenomenem są atomy węgla które mogą łączyć się
ze sobą tworząc długie łańcuchy
" Związki składające się z atomów węgla i
wodoru nazywane węglowodorami mogą
mieć bardzo złożoną budowę, składają się z
bardzo wielu jednostek CH2
Budowa przestrzenna związków węgla
" kąty pomiędzy wiązaniami w cząsteczce
metanu wynoszÄ… 109°28'
Budowa przestrzenna związków węgla
" Dla łańcuchów węglowych kąty między
wiązaniami wokół atomów węgla bardzo mało
siÄ™ zmieniajÄ…
węglowodory
" Wszystkie te związki mają podobne właściwości chemiczne
" Ze wzrastającą długością łańcucha węglowego, zmieniają się ich
właściwości fizyczne
" GAZY
" CH4 metan
" C2H6 etan
" C3H8 propan
" C4H10 butan
" CIECZE
" C5H12 pentan
" C6H14 heksan
" C7H16 heptan
" C8H18 oktan
" C9H20 nonan
" C10H22 dekan
" Węglowodory zawierające powyżej 15 atomów węgla są ciałami
Do węgli tworzących łańcuch węglowy zamiast
atomów wodoru mogą przyłączyć się grupy
funkcyjne,
Obecność grup funkcyjnych zmienia w bardzo
istotny sposób właściwości chemiczne i
fizyczne powstałych związków chemicznych.
" Etan jest gazem
" Etanol alkohol etylowy jest obojętną cieczą (grupa OH)
" Aldehyd octowy jest obojętną cieczą (grupa O )
" Kwas octowy jest kwaśną cieczą ( grupa COOH )
" Etyloamina jest zasadowÄ… cieczÄ… (grupa NH3)
" Grupy funkcyjne decydujÄ… o
właściwościach chemicznych związków
chemicznych węgla
" Istotną właściwością łańcucha węglowego
jest możliwość obrotu wokół osi każdego
wiÄ…zania (pojedynczego), powoduje to
możliwość stykania się ze sobą a nawet
zachodzenia reakcji chemicznych między
grupami chemicznymi w obrębie jednej
czÄ…steczki
Wiązanie pojedyncze i podwójne
" Powstanie podwójnego wiązania blokuje możliwość
obrotu wokół osi wiązania
" Powyższe przykłady pokazują, jak wiele
różnych związków węgla może powstać
" Organizmy żywe składają się z ogromnej
ilości różnych związków węgla
"
" Biochemia zajmuje siÄ™ reakcjami
chemicznymi zachodzÄ…cymi wewnÄ…trz
organizmów żywych
Rola pożywienia dla organizmu człowieka:
" Zaopatrywanie organizmu w składniki potrzebne do
budowy i odbudowy komórek i tkanek
" Dostarczanie składników potrzebnych do
wytwarzania energii
" Dostarczanie składników regulujących przemiany
zachodzÄ…ce w organizmie.
Składniki pokarmowe i ich podział.
" Białka
" TÅ‚uszcze
" Cukrowce
" Sole mineralne
" Witaminy
Białka
" SÄ… enzymami, katalizatorami reakcji biochemicznych
" Są niezbędnym materiałem do budowy nowych i
odbudowy zniszczonych tkanek
" Mogą występować jako zródło energii
" Biorą udział w transporcie różnych substancji
" Tworzą mięśnie, generują siłę (powodują ruch) we
wszystkich żywych organizmach
Białko jest głównym składnikiem żywych
organizmów
Białko (ang. Protein)
Ponad milion różnych organizmów żyjących na Ziemi
zawiera około 10 miliardów różnych rodzajów
białek.
Białka to liniowe polimery składające się z
aminokwasów.
Istnieje tylko 20 różnych aminokwasów, różniących się
właściwościami chemicznymi i fizycznymi.
Ilość i kolejność ułożenia aminokwasów w łańcuchu
białkowym decyduje o właściwościach fizycznych i
chemicznych białka, czyli o pełnionej przez dane
białko funkcji w organizmie
Różna ilość i kolejność aminokwasów w łańcuchach
polimerów białkowych umożliwia ogromną
różnorodność tworzących się trójwymiarowych struktur
białek
Polimer 100-aminokwasowy:
Możliwe są 20100 (~10130) różne sekwencje
Funkcja białek
Sekwencja
Struktura
+
Funkcja
otoczenie
przestrzenna
" W ciągu doby ulega rozpadowi 200-300 g białka, ale tylko
20-30 g aminokwasów zostaje wydalonych. Pozostałe
aminokwasy służą resyntezie białka
" Dynamicznym wykładnikiem obrotu białka jest jego okres
półtrwania, tzn. czas, w którym połowa danego białka
ulegnie rozpadowi
" Najdłuższy okres półtrwania mają tzw. białka
strukturalne, wchodzące m.in. w skład błon komórkowych
(miesiące). Okres półtrwania białek regulacyjnych jest
krótszy i wynosi np. dla albuminy surowicy krwi 20 dni,, a
dla fibronektyny tylko 4 godziny
" Organizm nie może magazynować
aminokwasów muszą być stale dostarczane
do organizmu
Budowa aminokwasów
Tworzenie wiÄ…zania peptydowgo
Aminokwasy
Aminokwasy różnią się:
Wielkością
Kwasowością
Hydrofobowością
Niektóre mogą tworzyć
silne wiązania między
sobą będąc w łańcuchu
polipeptydowym
Hydrofilowość i hydrofobowość
" Hydrofilowy lubiÄ…cy rozpuszczalnik
" Hydrofilowość (wodolubność) to skłonność cząsteczek
chemicznych do Å‚Ä…czenia siÄ™ z wodÄ….
" Hydrofilowe są zwykle cząsteczki, które posiadają
ładunek lub są dipolami (są polarne) jako całość lub
posiadają grupy funkcyjne będące dipolami.
" Hydrofobowy, bojÄ…cy siÄ™ nie lubiÄ…cy, uciekajÄ…cy od wody
" Hydrofobowość (wodowstrętność) to skłonność
czÄ…steczek chemicznych do odpychania od siebie
czÄ…steczek wody.
Hydrofilowość i hydrofobowość
" Istnieją cząsteczki, które są jednocześnie hydrofilowe i
hydrofobowe, gdyż na jednym końcu posiadają grupy polarne,
a na drugim niepolarne.
" Aańcuchy peptydowe białek zawierają różne, hydrofilowe lub
hydrofobowe reszty amino kwasowe.
" Oddziaływania hydrofobowe i hydrofilowe w łańcuchach
peptydów odgrywają zasadniczą rolę w uformowaniu
właściwego kształtu cząsteczek peptydu w środowisku
wodnym, czyli w powstawaniu struktury trójwymiarowej
peptydów. Jest to istotne dla aktywności biologicznej
enzymów
Struktura przestrzenna białka
TÅ‚uszcze
" Tłuszcze zwyczajowa nazwa grupy lipidów - estrów
glicerolu i kwasów tłuszczowych. Reszty kwasowe
występujące w cząsteczkach tłuszczów zawierają
zwykle od 12 do 18 atomów węgla.
" są zródłem energii (najbardziej efektywny magazyn
energii organizmu)
" pełnią funkcję budulcową, są składnikiem błon
komórkowych
" Wiążą się z białkami wiążąc je we właściwych
miejscach błon biologicznych
Budowa lipidów
Tłuszcze, to lipidy które są estrami kwasów tłuszczowych
i gliceryny
Fosfolipid
Tworzenie błony przez fosfolipidy
Cukrowce
" są głównym i najłatwiej dostępnym zródłem energii
" pozwalają na oszczędną gospodarkę tłuszczami i
białkami
" stanowią materiał budulcowy
" biorą udział w budowie błon komórkowych
Cukrowce
" Cukry proste
" glukoza
" fruktoza
" galaktoza
" Mannoza
" Cukry złożone
" Dwucukry
" Saharoza
" laktoza
" maltoza
" Wielocukry
" Skrobia
" Celuloza
Cukry budowa
IstniejÄ… czÄ…steczki o tym samym wzorze sumarycznym
(składzie i różnej budowie.
Tworzenie dwucukrów, powstawanie wiązania
glikozydowego
Witaminy
" Są niezbędne dla wzrostu, rozwoju i prawidłowego
funkcjonowania organizmu.
"
Hiperwitaminoza - nadmiar witamin w organizmie.
Awitaminoza - niedobór witamin w organizmie.
Witaminy
" Witaminy - zwiÄ…zki chemiczne, substancje egzogenne ,
niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu
żywego które muszą być dostarczone z pożywieniem,
gdyż sam organizm nie potrafi ich wytworzyć.
" Wyjątkiem jest witamina D produkowana pod wpływem
promieni UV przez komórki skóry
Witaminy
" Nazwa pochodzi od łacińskich słów vita (życie) i amina -
zwiÄ…zek chemiczny zawierajÄ…cy grupÄ™ aminowÄ…
" Witaminy odkrył i wprowadził nazwę Polak Kazimierz Funk
" Do organizmu trafiają w postaci gotowej lub półproduktów z
których organizm wytwarza właściwe substancje czynne.
" Nie są enzymami a kofaktorami enzymów czyli substancjami
łączącymi się z enzymami i umożliwiającymi enzymom
właściwe funkcjonowanie
Podział witamin
" Z punktu widzenia chemicznego witaminy należą do różnych
grup związków chemicznych,
" Istnieje podział z uwagi na ich właściwości fizyczne a zarazem
znaczenie dla organizmów żywych. Witaminy dzieli się na:
" rozpuszczalne w wodzie C,witaminy grupy B, P
" rozpuszczalne w tłuszczach A, D, E, K
" witaminy rozpuszczalne w tłuszczach łatwo przedawkować,
gdyż kumulują się w tkankach bogatych w lipidy.
" Witaminy rozpuszczalne w wodzie (z wyjÄ…tkiem witaminy B12) nie
sÄ… magazynowane, ich nadmiar wydalany jest z moczem. W
zwiÄ…zku z tym, witaminy rozpuszczalne w wodzie, poza B12,
muszą być stale dostarczane do organizmu.
Przykładowe działanie witamin
Witamina C - kwas askorbinowy. Zapobiega gnilcowi
(szkorbutowi), Wikingowie zwalczali go za pomocÄ… cebuli,
Anglicy wśród marynarzy lemonkami. Witamina C, uczestniczy
w produkcji kolagenu (jest kosubstratem do hydroksylacji
proliny, składnika kolagenu) głównego białka tkanki łącznej,
chrząstki, ścięgna, więzadła), uczestniczy w procesach
metabolicznych jako substancja przenoszÄ…ca elektrony
.
Niedobór witaminy A wywołuje kurzą ślepotę. Witamina A
wchodzi w skład rodopsyny, światłoczułego barwnika
znajdującego się w pręcikach siatkówki oka.
NAD+ i NADP+ jest syntetyzowany z udziałem witaminy B3
niacyny
FAD jest syntetyzowany z udziałem witaminy B2 (ryboflawiny)
Sole mineralne
" biorą udział w budowie organizmu
" są elementem enzymów, hormonów i witamin
" są niezbędne dla wielu reakcji zachodzących w
organizmie
" Organizm ludzki zawiera około 40 pierwiastków
Wapń
" Wapń jest ważnym składnikiem mineralnym organizmu
wpływającym na prawidłowe funkcjonowanie wielu
mechanizmów regulacyjnych.
" Jest niezbędny w wielu procesach, m.in. przewodnictwie
nerwowo-mięśniowym, czynności mięśni, prawidłowym
rozwoju układu kostnego, procesach krzepnięcia krwi,
aktywacji enzymów, przepuszczalności błon.
" Kości są naturalnym magazynem wapnia. Utrzymywanie
stałego poziomu wapnia jest niezbędne dla organizmu z uwagi
na regulację po przez wapń wszystkich mięśni, (również
serca)
Fosfor
" Fosfor składnik ATP, składnik nukleotydów, ważny
czynnik stabilizujący kwasowość organizmu ( w
postaci fosforanów), razem z wapniem w postaci
fosforanów główny składnik budulcowy kości (fosforan
wapnia)
Żelazo
" Od żelaza zależy : działanie enzymów, stan krwinek
czerwonych, oddychanie komórkowe, prawidłowa
czynność mięśnia sercowego, procesy podziału
komórek,, rozwój tkanki mięśniowej, stan układu
odpornościowego, zaopatrzenie komórek w tlen.
Rola innych pierwiastków w organizmie
Sód i potas- przewodzenie impulsów nerwowych,
utrzymywanie właściwej mocy jonowej niezbędnej do
właściwego funkcjonowania komórek
Magnez-wiążę się z ATP i tylko taki kompleks Mg-ATP
bierze udział w reakcjach chemicznych w organizmie
Magnez wiążę się z wieloma enzymami i umożliwia im
prawidłowe funkcjonowanie
Cynk ostatnio odkryto wiele enzymów regulowanych
po przez zmiany stężenia cynku
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
bch09nc1bch09nc5bch09nc7bch09nc4bch09nc6bch09nw2bch09nc3bch09nc2bch09nw7bch09nw6więcej podobnych podstron