Chemické složení organismu

Chemické složení organismů

1. Látkové složení

A) Organické látky

(Sacharidy,Lipidy,Proteiny,Nukleonové kyseliny,Enzymy,Vitamíny)

B) Anorganické látky

(soli,plyny,voda)

Organické látky

1. Sacharidy   

• Sloučeniny kyslíku,uhlíku,vodíku
• Vznikají při fotosyntéze v zelených rostlinách
• Význam-zdroj energie,stavební a zásobní látky

a, MONOSACHARIDY(jednoduché cukry)

-skládají se z 1 molekuly cukru

• fruktosa(ovocný cukr)
• glukosa(hroznový cukr)
• galaktosa(součást mléčného cukru)
• riboza(součást nukleonových kys.-RNA)
• deoxyriboza(součást nukleonových kys.-DNA)

b, DISACHARIDY

• 2 molekuly monosacharidů
• spojeny glykosidovou vazbou
• maltosa=sladový cukr(2x glukosa)
• laktosa=mléčný cukr(glukosa+galaktosa)
• sacharosa=řepný cukr(glukosa.+fruktosa)

c, POLYSACHARIDY

• -Mnoho molekul monosacharidů
•  -Mají různé vlastnosti a v organismu plní různé funkce

Zásobní polysacharidy

Nerozpouštějí se v roztoku,jen bobtnají

• Škrob-u rostlin
• Glykogen-u živočichů

Stavební poloyscharidy

-Jsou plně nerozpustné ve vodě

• Celulosa-u rostlin v buněčné stěně,v přírodě nejrozšířenější)
• Chitin-ve spojení s proteiny je základem kutikuly hmyzu,ve spojení uhličitanem vápenatým součást schránek,krunýřů
• Mannan-v buněčné stěně kvasinek

Se speciálními funkcemi

Glykosaminoglykany

• - v hlenovitých sekretech trávicí a dýchací  soustavy

Proteoglykany

• -tvoří vnější povrch buněk

2. Lipidy

-hydrofobní látky(=neslučitelné s vodou)

-estery vyšších karboxylových kyselin(stearová,palmitová,olejová) a alkoholu (glycerol)

a) nasycené -stearová,palmitová(tuhá konzistence tuků)

b) nenasycené -olejová (oleje)

Význam:

• zdroj energie
• ochranná fce
• stavební l.
• termoregulace
• zásobní  látky

Lipidy:

• A) jednoduché (tuky,vosky)
• B) složené (fosfolipidy,glykolipidy)

A) Jednoduché lipidy

Tuky

• Důležité pro pohybující se organismus,výhodný zdroj energie
• Zásobní l.(podkožní tuk u živočichů,oleje u rostlin))

Vosky

• Regulace odpařování vody
• Ochranná fce (rostlina voskovka)
• Termoregulace(lanolin(ovčí vlna)včelí vosk)

B) Složené lipidy

Fosfolipidy

-navíc v molekule kyselina fosforečná+dusíkaté l

- jsou  důležitou součástí biomembrán

Glykolipidy

• obsahují jiný typ alkoholu (sfingosin)

• obsahují cukernou složku
• součást biomembrán
• v nervových pochvách
• v mozku

Izoprenoidní lipidy

-od lipidů se liší ,mají jednu společnou vlastnost-rozpustnost v organických rozpouštědlech

-Steroidy

- Steroly-cholesterol

  -Žlučové kyseliny(cholová)

  -Steroidní hormony (testosteron, progesteron, estogeny)

-Terpeny(=Karotenoidy)-rostlinná barviva

(karoteny,xantofyly,vitamin A,kaučuk,mentol,kafr)

3. Bílkoviny = Proteiny

• makromolekulární látky
• zákl.stav. jednotka bílkovin:aminokyseliny
• spojeny peptidovou vazbou
• počet a pořadí aminokyselin v bílkovin. řetězci ovlivňuje vlastnosti bílkovin
• počet,druh pořadí jsou pro každou b. charakteristické
• pořadí aminokyselin určuje prim. strukturu bílkovin
• Aminokyseliny-COOH-karboxilová
  • NH2       -aminová
  • Obecný vzorec aminokys.    R-CH-COOH-NH2    
• Podílejí se na stavbě a obnově bioplazmy
• Na obranných pochodech v organismu (imunoglobuliny)
• Specializované bílkoviny. mají schopnost na sebe vázat urč. látky a rozvádět je po těle (Hemoglobin,-kyslík,Transferin-železo)
• V těle také jako hormony –mají regulační význam(řídí růst a vývoj organismu)
• Jako biokatalyzátory-řídí průběh biochem..reakcí)
• Některé produkovány mimo buňky-součást ochranných oporných struktur-(Kolagen,Sklerotik-součást kutikuly hmyzu)

Dělení dle tvaru:

1.Globulární(do klubíčka)

2.Fibrilární(vlákno)

Dělení dle rozpustnosti:

1.Rozpustné (koloidní roztoky)

2.Nerozpustné (součást pojivových struktur)

Dělení dle stavby:

1. Jednoduché

–tvořeny jen aminokys.

Např.:Histony (v jádře),albuminy,globuliny,protaminy

2.Složené

-aminokys.+nebílkovinná složka

Nukleoproteiny

-v jádře(např. nukleohistonový komplex-DNA+histony),v cytoplazmě

Chromoproteiny

-obsahují barevnou složku

-vážou na sebe např.kyslík,železo

-Hemoglobin,Hemokyanin,Myoglobin

Glykoproteiny

-obsahují cukernou složku

-součást membrán

-některé enzymy,hormony

Lipoproteiny

-obsahují  tukovou složku

-součást membrán

- v krvi jako plazmatické bílkoviny

4. Nukleonové kyseliny

-makromolekulární látky složené z nukleotidů:RNA a DNA

-význam- nositelé genetické informace,umožňují syntézu bílkovin

-v organismu je jich asi 1% z celkového množství organických látek

-spojeny vodíkovými můstky-vznikají mezi párovými dusíkatými bázemi

A-T

C-G

T-A

G-C

Deoxyribonukleová kyselina  DNA(DNK)-tvořena 2 vlákny(pravotočivá dvoušroubovice)

Dusíkaté báze-Adenin,thymin,cytosin,guanin.+ deoxyribóza(=cukerná složka)+H3PO4

• v jádře buněk,mitochondriích,v některých plastidech
• hlavní nositelky genetických informací
• řídí syntézu bílkovin
• důležité  při reprodukci živočišných virů

REPLIKACE  DNA

Při replikaci vznikají z 1 molekuly DNA 2 strukturně shodné molekuly dceřiné

• Dochází k rozvinutí a uvolnění jednotlivých řetězů dvoušroubovice DNA (zanikají vodíkové vazby mezi bázemi nukleotidových párů)
• Polynukleotidové řetězce slouží jako vzory(matrice),ke kterým se na základě komplementarity přiřazují volné nukleotidy (např. k nukleotidu ,který obsahuje adenin se přiřazuje nukleotid s thyminem apod.)
• Jednotlivé nukleotidy se mezi sebou spojují vazbami a vytvoří nový polynukleotidový řetězec,jehož pořadí nukleotidů je komplementárně určeno pořadí nukleotidů v matricovém  řetězci

Z původní molekuly DNA  vznikají dvě dvouřetězcové dceřiné molekuly ve které jeden řetězec pochází z původní mateřské molekuly DNA a druhý je nově vytvořený.

Ribonukleová kyselina RNA (RNK)-jednovláknová

Adenin,cytosin,guanin,uracil+ ribóza(=cukerná složka)+H3PO4

• v jádře,v ribozomech,cytoplazmě
• důležité pro tvorbu bílkovin
• důležité pro pochody v organismu(růst,vývoj)
• důl. pro reprodukci rostlinných virů

druhy RNA:

 mRNA-informační-informace o pořadí aminokyselin

       tRNA-transferová-přenos aminokyselin

             rRNA-ribozomální-tvoří stavební složku ribozomálních podjednotek

5. Enzymy = biokatalyzátory

- látky bilkoviného charakteru

• řídí průběh všech biochemických reakcí
• zpomalují či zrychlují průběh reakce
• zajišťují průběh reakce
• usměrňují průběh biochem. reakce

Složení:1.Bílkoviná složka =APOENZYM

               -zajišťuje vazbu enzymu na substrát

                2. nebílkoviná složka =KOENZIM(např. vitamín,iont kovu)

                - odpovídá za průběh reakce

6. Vitamíny

• -nezbytné pro živočišné organismy (-nemohou si je sami vyrobit)
• -vznikají v rostlinách
• Hypovitaminóza= nedostatek vitamínů v těle(méně než optim. množství)
• Avitaminóza= úplný nedostatek vitamínu v těle
• Hypervitaminóza= nadbytek

Dělení:Rozpustné v tucích-A,D,E,K

           Rozpustné ve vodě-B,C,H…

A-Retinol

• provitamín-betakaroten
• součást rhodopsinu(oční purpur)
• zajišťuje dobré vidění,ovlivňuje tvorbu epitelu,vaziva ,sliznic,působí na růst kostí,má protizánětlivé účinky)
• nedostatek:šeroslepost,rohovatění sliznic,poruchy růstu
• nadbytek-poruchy trávicí soustavy
• zdroj:ovoce,zelenina,játra,rybí tuk,mléčný tuk

D-Kalciferol

• provitamíny-ergosterol,7-dehydrocholesterol
• tvorba vitamínu D v kůži za účasti UV záření
• další zpracování v ledvinách,ukládání v játrech
• Význam:metabolismus CA a P,mineralizace kostí
• Nedostatek:u dětí-křivice=měknutí a deformace kostí,u starších odvápnění kostí osteoporóza,Větší kazivost zubů
• Nadbytek:nadbytečné ukládání Ca do tkání
• zdroj:mléko,ryby,droždí,játra

E-Tokoferol

Význam:  -podporuje činnost pohlavních žláz,pro správný průběh těhotenství,prevence křečových žil,prevence nádorových onemocnění,antioxidační účinky

Nedostatek:  -poruchy plodnosti ,poškození jaterních buněk.,rozpad  ČK,poruchy svalového metabolismu

Nadbytek:nevolnost,zvracení, bolesti svalů

Zdroj:obilné klíčky,vejce,mléko,maso

K-Fylochinon 

Význam:důležitý pro tvorbu krevní srážlivosti(podílí se na syntéze krevních srážecích faktorů

Nedostatek:svévolné krvácení,zpomalení srážení krve- nedostatečná tvorba  protrombinu

Nadbytek-rozpad ČK,poškození  jater

Zdroj:zelenina,tvoří ho střevní bakterie

B1-Thiamin

Význam:metabolismus cukrů,chrání nervovou tkán a  srdce(myokard)

Nedostatek:únava,bolest hlavy,záněty periferních nervů,otoky,svalová atrofie,selhávání srdce,při avitaminóze BERI BERI

Zdroj:droždí,obilné klíčky,mléko

B2-Riboflavin

Význam:důl.součást dýchacích enzymů

Nedostatek:křeče,záněty sliznic,oční choroby(poškození sítnice a rohovky)

Zdroj:droždí,mléko,játra,vejce

B3-Niacin (kyselina nikotinová,vit PP)

Význam:součást koenzymů,pro metabolismus

Nedostatek:nechutenství,deprese,záněty sliznic,průjmová onemocnění

Zdroj:droždí,mléko,obilí,játra,zelenina,ryby,maso

B5 - kyselina pantothenová

Význam:součást koenzymu vit A,pro metabolismus,ovlivňuje tvorbu krve

Nedostatek:poruchy CNS,křeče svalů

Zdroj:droždí obilí,mléko,játra

B6 - Pyridoxin

Význam:metabolismus aminokyselin

Nedostatek:křeče,kožní záněty,deprese,chudokrevnost

Zdroj:obilí,mléko,droždí

B12

Význam: důležitý pro krvetvorbu ,pro tvorbu NK,podporuje chuť k jídlu,podporuje činnost CNS

Nedostatek.nervové poruchy,záněty sliznic,poruchy krvetvorby(anémie)

Zdroj:játra,střevní bakterie,ledviny

M - kyselina listová, vitamin B10

Význam:Syntéza NK,tvorba aminokyselin,tvorba protilátek v těle,podporuje růst

Nedostatek:poruchy růstu,nervové poruchy

Zdroj:droždí játra,obilí, zelenina

H - Biotin

-obsahují ho všechny živočišné buňky

-podporuje růst a dělení buněk

-součást enzymů

Nedostatek:kožní záněty,deprese

Zdroj:střevní bakterie.,mléko, maso,droždí,obilí

C - kyselina askorbová

Význam:podporuje obranyschopnost organismu,antioxidační účinky,působí na tvorbu opěrných tkání,brání vzniku nitrosaminů(karcinogeních látek vznikajících z dusičnanů)

Nedostatek-únava,náchylnost k nemocem,avitaminóza-krvácení z dásní,vypadávání zubů,kurděje

Zdroj:šípek,černý bez,citrusy,papriky,zelí

Hormony

• důležité pro růst vývoj org.,rozmnožování,látková přeměna
• vznik v žlázách s vnitřní sekrecí
• vylučovány do krve,rozváděny do patřičných orgánů
• řídící úlohu mezi žlázami s vnitřní sekrecí má hypofýza(podvěsek mozkový)
• činnost  žláz s vnitřní sekrecí kontroluje nervová soustava

Např.:

štítná žláza.,příštítná tělíska,šišinka(epifýza),brzlík(thymus),nadledvinky,slinivka břišní,pohlavní žlázy

B)Anorganické látky

Voda

• 75% v organismu
• důležité rozpouštědlo
• vhodné prostředí pro průběh chemických reakcí
• sama je významná reakční složka
• podílí se na termoregulaci(schopnost hromadit hodně energie,dle potřeby ji uvolňuje)
• zůstává kapalná v širokém rozsahu teplot
• zdroj protonů a neutronů

Soli

1)ve formě iontů-kationty Na +,K+Ca2+,Mg2+,aniony-Cl¨

2)ve formě sloučenin-součást opěrných a ochranných struktur(křemičitany,uhličitany)

• -důležité pro transportní pochody
• význam při osmotických pochodech
• reakce s některými makromolekulárními látkami-ovlivňují jejich funkci

Plyny-Co2,O2,N2

2.prvkové složení organismu

-Prvky vyskytující se  v bioplazmě´= biogenní prvky

rozdělení dle  % zastoupení:

 Makrobiogenní 0,1-50% sušiny

C,O,H,N P,S,Ca,Mg,Na,K,Cl,Fe

Mikrobiogenní 0,01-0,001% sušiny

Zn,,Mn,Cu,Mo,I,Co

Ultramikrobiogenní=Stopové prvky-méně než 0,001%sušiny

F,B,Br,Se,As,Si,Al,Li,TI,V,Ni,Au

Makrobiogenní prvky jsou základní stavební částice látek,z nichž jsou budována těla organismů.Mikrobiogenní a stopové prvky podminují fci. katalyzátorů .Pro zdraví život organismu jsou důležité všechny biogenní prvky .

SUŠINA=zbytek těla organismu po odstranění vody,obsahuje organické a anorganické  látky

POPELOVINA=zbytek těla po spálení-obsahuje jen anorganické látky