PowerPoint Presentation - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2202/hemijske...
Transcript of PowerPoint Presentation - Пријаваnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2202/hemijske...
3/25/2016
1
Hemijske komponente ćelije
Molekuli u ćeliji Najbitniji molekuli u ćeliji su poznati.
Putevi sinteze i razgradnje su poznati za većinu
ćelijskih konstituenata.
Hemijska energija pokreće biosintezu.
Organizacija molekula u ćeliji:
1. Atomi
2. Mali molekuli
3. Makromolekuli
4. Supramolekularni agregati
Atomi
• 95% suve mase ćelije otpada na: C (50%),
O(20%), H (10%), N (10%), P (4%), S (1%)
• Na, K, Cl, Ca, Fe, Zn –svaki prisutan manje od 1%
Molekularna mimikrija
3/25/2016
2
Mali molekuli (MW = 100 - 1000)
• Ćelije sadrže 70% vode,
• Oko 30% su organske komponente
“Voda je kolevka života”
Osobina Objašnjenje Primer
Kohezija H-veze drže zajedno
molekule vode
Lišće povlači vodu iz korena; seme
bubri i klija
Visoka polarnost Voda privlači jone i polarne
molekule i rastvara ih
Mnoge vrste molekual se slobodno
kreću u ćeliji, dozvoljavajući različite
hemijske reakcije
Visoki toplotni
kapacitet
H-veze mogu da apsorbuju i
otpuste veliku količinu toplote
Voda služi kao stabilizator
temperature
Rastvarač koji znači -ŽIVOT
hidrofilni hidrofobni
Izomeri
Molekuli istog atomskog sastava ali različitog rasporeda
atoma u prostoru.
Strukturni izomeri su vrsta izomera kod kojih su atomi na
različit način međusobno spojeni, a nastaju zbog
sposobnosti C atoma međusobno formira jednostruke,
dvostruke i trostruke kovalentne veze.
3/25/2016
3
Geometrijski izomeri imaju ista
kovalentna partnerstva ali se
razlikuju u prostornom rasporedu.
Izomeri
Enantiomeri
su stereoizomeri koji se odnose
kao predmet i lik u ogledalu i
ujedno se ne mogu međusobno
preklopiti.
Funkcionalne grupe
Najznačajnije funkcionalne grupe:
Hidroksilana –OH
Karbonilna >C=O
Karboksilna –COOH
Amnio –NH2
Sulfhidrlna –SH
Fosfatna –PO4
Četiri glavne klase malih molekula
• Amino kiseline
• Subjedinice proteina
• 20 amino kiselina
• Bočna grupa amino
kiselina određuju
prirodu amino kiselina i
diktiraju strukturu
proteina(nepolarne,
polarne i naelektrisane)
• Nikleotidi
• Baza (adenin, citozin,timin, guanin, uracil) + sugar + fosfat
• Subjedinice of DNK i RNK
• ATP – glavni izvor energije
Četiri glavne klase malih molekula
3/25/2016
4
Četiri glavne klase malih molekula
• Šećeri
• Monosaharidi (npr.
Glukoza ili riboza)
• Disaharidi
• Oligosaharidi
• Šećeri su subjedinice
polisaharida (celuloza,
glikogen, skrob)14
Četiri glavne klase malih molekula
• Lipidi
• Masne kiseline, trigliceridi, steroidi, ulja, masti, hormoni
Makromolekuli (MW 1000 - 1,000,000)
Sastavljeni od subjedinica povezanih
kovalentnim vezama
3/25/2016
5
Proteini: stvaranje peptidne veze 20 amino kiselina mogu se kategorizovati
na osnovu bočne grupe u 4 kategorije:
nepolarne, polarne, bazne i kisele.
Konformacija (oblik) proteina određen je
AA sekvencom
Sva 3 tipa nekovalentnih veza učestvuju u sklapanju proteina
Konformacija (oblik) proteina određen je
AA sekvencom
• Vodonične veze igrajnu glavnu ulogu u savijanju polipeptidnog
lanca
3/25/2016
6
Proteini mogu imati različite oblike Složenost građe proteina
Primarna => sekundarna => tercijarna => kvartarna struktura
(sekvenca AA) (lokalno sklapanje) (usložnjavanje SS) (dve ili više subjedinica)
Primarna struktura proteina je linearni redosled
AA
- Ala - Glu - Val - Thr - Asp - Pro - Gly -
Sekundarna struktura je srž arhitekture
proteina
3/25/2016
7
Sekundarna struktura je srž arhitekture
proteina
Motiv je karakteristična kombinacija elemenata
sekundrane strukture ( npr. β α β motiv, β bačva itd.)
Sklapanje polipeptidnih lanaca daje
tercijarnu strukturu proteina
Interakcijama između više polipeptidnih
lanaca nastaje kvartarna struktura
Proteinski domeni su moduli iz kojih su
izgrađeni veći proteini
3/25/2016
8
Promena u redosledu AA
29
Denaturacija i renaturacija proteina
30
Uloga proteina
• Kataliza (enzimi)
• Odbrana (Imunoglobulini)
• Ćelijsko prepoznavanje (receptori, MHC)
• Transport (Hb, Mb, citohrom)
• Membranski transport (Na/K pumpa, jonske pumpe)
• Strukturna (kolgen, keratin, fibrin, elastin)
• Pokret (aktin, miozin)
• Osmoregulacija ( serumski albumin)
• Regulacija ekspresije gena ( represor)
• Fiziološka ( hormoni: insulin, vazopresin, oksitocin..)
• Depoi ( AK, jona npr. feritrin, kalmodulin, kazein)31
Enzimi
• Biološki katalizatori.
• Smanjenje Ea
32
3/25/2016
9
Modeli ES interakcije
33
A) Ključ-brava
B) Indukovano uklapanje
Koenzimi
Koenzim Vitamin Hemijska reakcija
NAD +;NADP+ Niacin Oksido-redukcija
FAD Riboflavin (B2) Oksido-redukcija
Tiamin-pirofosfat Tiamin(B1) Prenos aldehidne grupe
CoA Pantotenat Prenos acilne grupe
Biotin Biotin Karboksilacija
Piridokasal fosfat Piridoksal (B6) transaminacija
34
Regulacija enzimske aktivnosti
• Mehanizam povratne sprege
• Alosterična regulacija
• Fosforilacija
35
Alosterična regulacija
36
3/25/2016
10
Fosforilacija proteina
37