BUDOWA CHEMICZNA ORGANIZMÓW ŻYWYCH

1. Podział pierwiastków:

1. makroelementy

• 
  węgiel

• wodór

• 
  tlen

• azot

• fosfor

• siarka

• wapń

• magnez

• sód

• potas

• chlor

2. mikroelementy

• żelazo

• kobalt

• miedź

• mangan

• cynk

• molibden

• bor

• jod

• fluor

• krzem

3. ultraelementy

• rad

• złoto

• srebro

• platyna

• selen

2. Reguły dotyczące składu pierwiastkowego organizmów żywych

1. zdolność akumulowania pierwiastków, które stosunkowo rzadko występują w otoczeniu (prócz tlenu)

2. podobieństwo składu pierwiastkowego organizmów żywych do składu pierwiastkowego wody oceanicznej (stąd wnioski: wszystkie organizmy powstały w wodzie, wszystkie organizmy są spokrewnione)

3. Funkcje najważniejszych pierwiastków

NAZWA	FUNKCJE	NIEDOBÓR U ZWIERZĄT	NIEDOBÓR U ROŚLIN
wapń (Ca^2+)	tworzy szkielet obniża stopień uwodnienia koloidów reguluje funkcje błon komórkowych składnik płynów ustrojowych udział w krzepnięciu krwi	krzywica, łamliwość kości, choroby zębów, zaburzenia krzepnięcia krwi tężyczka	rozkład błon plazmatycznych nieprawidłowy wzrost i martwica organów
magnez (Mg^2+)	tworzy kości obniża stopień uwodnienia koloidów składnik chlorofilu utrzymuje strukturę rybosomów aktywuje wiele enzymów	zwiększenie pobudliwości nerwowo-mięśniowej, osłabienie, nieprawidłowa praca serca	chloroza liści więdnięcie zahamowanie fotosyntezy
sód (Na^+)	bierze udział w przewodzeniu impulsów przez neuron wpływa na ciśnienie osmotyczne płynów	zanik różnicy potencjałów i brak pobudliwości komórek	zanik różnicy potencjałów i brak pobudliwości komórek
potas (K^+)	bierze udział w przewodzeniu impulsów przez neuron podwyższa stopień uwodnienia koloidów aktywuje wiele enzymów	osłabienie, zmniejszenie kurczliwości serca, osłabienie mięśni	chloroza liści zwiędły pokrój rośliny zahamowanie wzrostu korzenia i pędu martwica organów
żelazo (Fe^2+)	składnik białek złożonych transportujących tlen składnik wielu enzymów np. cytochromów	anemia, osłabienie, bóle głowy, arytmia, zakłócenia procesu oddychania	zakłócenie oddychania i fotosyntezy chloroza młodych liści
kobalt (Co^2+)	składnik witaminy B12 konieczny dla roślin motylkowych żyjących w symbiozie z bakteriami brodawkowymi	zaburzenia krzepnięcia krwi	zahamowanie procesu wiązania azotu u roślin motylkowych
miedź (Cu^2+)	składnik enzymów cyklu Krebsa udział w syntezie hemoglobiny i chlorofilu	zaburzenia oddychania komórkowego	bielenie i zasychanie wierzchołków młodych liści
mangan (Mn^2+)	aktywuje wiele enzymów cyklu Krebsa i fazy jasnej fotosyntezy	zaburzenia oddychania	chloroza liści usychanie liści
cynk (Zn^2+)	składnik insuliny składnik wielu enzymów odpowiada za syntezę związków regulujących wzrost i rozwój roślin	powolne gojenie się ran, choroby skóry, łamliwość włosów i paznokci zaburzenia rozwoju i czynności gonad	chloroza liści karlenie liści
jod (J^-)	składnik hormonów tarczycy	obrzęki skóry, wole, kretynizm	nie stwierdzono
fluor (F^-)	tworzy kości i szkliwo zębów	próchnica	nie stwierdzono

4. Funkcje najważniejszych witamin

NAZWA	FUNKCJA	ŹRÓDŁO	NIEDOBÓR
A	współtworzy rodopsynę	wątroba, jaja, masło, mleko, tran	kurza ślepota zanikanie nabłonków i łuszczenie skóry
B1	składnik enzymów utleniających węglowodany i aminokwasy	wątroba, mięso, drożdże	choroba beri-beri
B2	składnik koenzymu FAD	wątroba, sery, jaja, mleko	zapalenie skóry, pękanie kącików ust obniżenie sprawności umysłowej
B6	jej pochodna jest koenzymem enzymów przetwarzających aminokwasy	wątroba, mięso, jaja, banany	stany zapalne skóry, pobudliwość
B11	współtworzy niebiałkowy składnik enzymów biorących udział w biosyntezie nukleotydów	flora jelitowa	anemia wady nerwowe płodu
B12	współtworzy niebiałkowy składnik enzymów przetwarzających zasady azotowe	flora jelitowa	anemia
C	synteza kolagenu tworzy istotę podstawową kości i zębów wchłanianie żelaza wzmacnia odporność	świeże owoce	obniżenie odporności szkorbut
D	gospodarka wapniowa wzrost kości	wątroba, mleko, jaja, masło, tran, drożdże	krzywica
E	hamuje utlenianie lipidów ustrojowych i witaminy A	wątroba, jaja, oleje roślinne, orzechy, pszenica, ryby	osłabienie mięśni obniżenie płodności
K	krzepnięcie krwi (bierze udział w wytwarzaniu protrombiny)	flora jelitowa	wydłużenie czasu krzepnięcia krwi krwotoki
PP	składnik koenzymu NAD^+ i NADP^+	wątroba, sery, jaja, mleko	zmęczenie, depresja, zaburzenia pamięci

5. Wiązania i oddziaływania chemiczne

1. wiązania kowalencyjne

• polega na uwspólnieniu elektronów

• powstaje związek kowalencyjny

• podział ze względu na liczbę wspólnych par elektronów:

• pojedyncze

• podwójne

• potrójne

• podział ze względu na elektroujemność atomów:

• obojętne

• spolaryzowane

2. wiązania jonowe

• polega na przeniesieniu elektronów z kationu na anion

• powstaje związek jonowy

3. wiązania wodorowe

• polega na łączeniu cząsteczek związanego kowalencyjnie wodoru z innym pierwiastkiem

• są słabe, przy dużej ilości silne

4. oddziaływania van der Waalsa

• powstają między grupami chemicznymi o przeciwstawnych znakach

• są bardzo słabe, w dużej ilości silne

5. oddziaływania hydrofobowe

• powstają między fragmentami cząsteczek niepolarnych, które są nierozpuszczalne i skupiają się razem np. kropelki tłuszczu

6. Reakcje

1. dehydrogenacja - odłączenie H₂ od cząsteczki związku

2. dekarboksylacja - odłączenie CO₂ od cząsteczki związku

3. deaminacja - odłączenie reszty aminowej -NH₂ od cząsteczki związku (powstaje amoniak)

4. transaminacja - przeniesienie reszty aminowej -NH₂

5. uwodornienie - przyłączenie H₂ do cząsteczki związku

6. ufosforylowanie - przyłączenie PO₄ do cząsteczki związku (podnosi to poziom energetyczny związku)

7. kondensacja - reakcja łączenia substratów w większą od nich cząsteczkę i jedną (lub więcej) mniejszych m.in. wody

8. estryfikacja - reakcja kondensacji, w której powstają estry

7. Związki nieorganiczne

1. woda

• jest dipolem elektrycznym, co umożliwia asocjację i hydratację

• rozpuszczalnik substancji hydrofilowych i niektórych substancji hydrofobowych

• substancja obojętna i nieszkodliwa

• transportuje różne substancje (jest cieczą i rozpuszczalnikiem)

• utrzymuje odpowiednie kształty komórek

• warunkuje odpowiedni stan uwodnienia komórek organów roślinnych

• funkcje termoizolacyjne i termoregulacyjne (wolno zmienia temperaturę dzięki wysokiemu ciepłu właściwemu, ciepłu parowania i ciepłu topnienia)

• zamarzając zwiększa swoją objętość i zmniejsza gęstość (pozwala to na unoszenie się na powierzchni mniej gęstego od wody lodu, co spowalnia zamarzanie głębszych warstw wody i umożliwia życie w zbiornikach)

• występują siły adhezji i kohezji

• podział:

• woda związana

• woda wewnątrzkomórkowa

• płyn zewnątrzkomórkowy

2. sole mineralne

• 2-4% suchej masy organizmu

• rozpuszczone w soku komórkowym i płynach pozakomórkowych lub w postaci nierozpuszczalnych elementów

• funkcje strukturalne i podporowe (fosforan wapnia i węglan wapnia współtworzą szkielet kręgowców, a krzemionka ściany komórkowe glonów, skrzypów, traw i turzyc)

• funkcje biochemiczne (biorą udział w reakcjach, budują enzymy lub są konieczne do ich pracy)

• funkcje osmotyczne (utrzymują ciśnienie osmotyczne)

• funkcje buforujące (utrzymują odpowiednie pH roztworów komórkowych i pozakomórkowych np. kwas węglowy CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-, który:

• przy kwaśnym pH przyłącza jony wodorowe:

H⁺ + HCO₃^- ↔ H₂CO₃ ↔ H₂O + CO₂

• przy zasadowym pH przyłącza jony wodorotlenowe:

OH^- + H₂CO₃ ↔ HCO₃^- + H₂O)

8. Związki organiczne

1. aminokwasy, peptydy, białka

• tworzone przez węgiel, wodór, tlen, azot, siarkę, a białka złożone także przez fosfor, miedź, cynk, molibden i żelazo

• zbudowane z aminokwasów łączących się w łańcuchy polipeptydowe, wzór ogólny aminokwasu:




gdzie: R - podstawnik alifatyczny lub aromatyczny, -NH₂ - grupa aminowa (zasadowa),

-COOH - grupa karboksylowa (kwasowa)

• reagują z kwasami i zasadami (są amfoteryczne)

NH₃⁺-CH₂-COO^- + H⁺ ↔ NH₃⁺-CH₂-COOH

NH₃⁺-CH₂-COO^- + OH^- ↔ NH₂-CH₂-COO^- + H₂O

• w roztworze wodnym są zjonizowane (mają więc ładunek elektryczny; występują w zależności od wartości pH w postaci formy kwasowej, zasadowej lub obojnaczej; wartość pH, przy której występuje forma obojnacza nazywana jest punktem izoelektrycznym aminokwasu):




• ze względu na wielkość cząsteczek tworzą zole białkowe w wyniku hydratacji

• ze względu na posiadany ładunek elektryczny ulegają zjawisku elektroforezy; jej odmianą jest immunoelektroforeza

• powszechnie występujące w organizmie aminokwasy:

ENDOGENNE	EGZOGENNE
alanina (Ala) asparagina (Asn) asparaginian (Asp) arginina (Arg) glutaminian (Gln) glutamina (Glu) glicyna (Gly) prolina (Pro) seryna (Ser) tyrozyna (Tyr) cysteina (Cys)	lizyna (Lys) metionina (Met) leucyna (Leu) histydyna (His) fenyloalanina (Phe) treonina (Thr) tryptofan (Trp) izoleucyna (Ile) walina (Val)

• aminokwasy (prócz najprostszej glicyny) tworzą izomery optyczne typu L lub D (w organizmach występuje tylko forma L-aminokwasów)

• aminokwasy łączą się ze sobą wiązaniem peptydowym (w zależności od liczby łączących się aminokwasów powstaje dipeptyd, tripeptyd itd., których nazwy tworzy się przez łączenie nazw aminokwasów) - reakcja kondensacji

• białka mają kilka struktur:

• pierwszorzędowa









• drugorzędowa

• α-helix




• β-harmonijka




• trzeciorzędowa




• czwartorzędowa




• czynniki denaturujące:

• temperatura

• mocznik

• mocne kwasy

• mocne zasady

• detergenty

• jony metali ciężkich

• podział białek:

• ze względu na kształt cząsteczek:

• białka włókienkowe

• białka globularne

• ze względu na skład chemiczny:

• proste

• histony

• protaminy

• albuminy

• globuliny

• prolaminy

• skleroproteiny

• kolageny

• keratyny

• złożone

• metaloproteiny

• chromoproteiny

• glikoproteiny

• lipoproteiny

• fosfoproteiny

• nukleoproteiny

• ze względu na liczbę grup funkcyjnych:

• obojętne

• kwaśne

• zasadowe

• funkcja budulcowa (współtworzą organelle komórkowe i cytoplazmę)

• funkcja katalityczna (tworzą enzymy)

• funkcja transportowa (tworzą białka błonowe, które umożliwiają transport do/z komórki różnych substancji i transport daleki jak np. hemoglobina)

• funkcja regulatorowa (tworzą hormony peptydowe i białkowe)

• funkcja odpornościowa (tworzą immunoglobuliny)

• funkcja lokomotoryczna (tworzą miozynę)

• funkcja buforująca (utrzymują odpowiednie pH, dzięki oddającej proton grupie -COOH i przyjmującej proton grupie -NH₂)

2. tłuszczowce

• tworzone przez węgiel, tlen, wodór i niekiedy fosfor czy azot

• zbudowane z kwasów tłuszczowych, alkoholi i niekiedy z innych związków

• kwasy tłuszczowe łączą się z alkoholami wiązaniem estrowym - reakcja estryfikacji

• nierozpuszczalne w wodzie (rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych)

• podział tłuszczy:

• ze względu na budowę cząsteczki:

• tłuszcze proste

• tłuszcze właściwe

• woski

• tłuszcze złożone

• fosfolipidy




• glikolipidy

• ze względu na wiązania:

• tłuszcze nasycone

• tłuszcze nienasycone

• funkcja paliwa biologicznego

• funkcja termoizolacyjna

• funkcja budulcowa (tworzą błony biologiczne w komórce)

• funkcja ułatwiania trawienia tłuszczy (kwasy tłuszczowe)

• funkcja regulatorowa (hormony sterydowe, prostaglandyny)

• funkcja pomocnicza w fotosyntezie (karoten, ksantofil)

• funkcja barwnika (karoten, ksantofil, likopen)

• funkcja ochronna (woski tworzą warstwy ochronne na skórze, włosach, piórach, a u roślin na owocach i liściach)

3. cukrowce

• tworzone przez węgiel, wodór i tlen w stosunku 1:2:1

• zbudowane z monosacharydów lub są monosacharydami

• łańcuchy niektórych cukrów (np. glukoza, fruktoza, maltoza, ryboza) tworzą w roztworach wodnych pierścienie - między grupą karbonylową i hydroksylową powstają wewnętrzne mostki tlenowe (trwałe są pierścienie pięcio- i sześcioczłonowe)









• cukry tworzą izomery optyczne typu L lub D (organizmy nie przyswajają formy L-cukrów)

• monosacharydy łączą się ze sobą wiązaniem O-glikozydowym (w zależności od liczby łączących się monosacharydów powstają różne cukry złożone, których nazwy tworzy się przez łączenie nazw cukrów, choć wiele jest zwyczajowych) - reakcja kondensacji

• podział cukrów:

• monosacharydy:

• ze względu na liczbę atomów węgla:

• triozy np. aldehyd glicerynowy

• tetrozy

• pentozy np. ryboza, deoksyryboza

• heksozy np. fruktoza, glukoza

• ze względu na rodzaj grupy funkcyjnej:

• aldozy

• ketozy

• cukry złożone:

• disacharydy np. sacharoza (glukoza + fruktoza), maltoza (glukoza + glukoza), laktoza (glukoza + galaktoza)

• oligosacharydy (3-10 monosacharydów)

• polisacharydy (powyżej 10 monosacharydów):

• ze względu na rodzaj łańcucha (skrobia jest mieszaniną obu):

• amylozy

• amylopektyny

• ze względu na związki z jakich powstają:

• homoglikany np. skrobia, glikogen, celuloza, chityna

• heteroglikany np. kwas hialuronowy, chondroityna, heparyna

• funkcja wysokowartościowego paliwa biologicznego

• funkcja budulcowa (celuloza i pektyny budują ściany komórek roślinnych, a chityna strzępki grzybów i szkielet zewnętrzny stawonogów - cząsteczki tych związków tworzą regularne łańcuchy nadające dużą odporność mechaniczną)

• funkcja zapasowa (u roślin skrobia - odkładana w nasionach i bulwach; u zwierząt - glikogen, odkładany w mięśniach i wątrobie)

• są składnikami mleka (laktoza) oraz nektaru i pyłku kwiatów - czynnik wabiący owady (maltoza)

• kwas hialuronowy i chondroityna są składnikami mazi stawowej i chrząstek

• heparyna hamuje krzepnięcie krwi

4. witaminy

• są egzogenne

• podział witamin:

• rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E, K)

• rozpuszczalne w wodzie (pozostałe)

5. kwasy nukleinowe

• wyróżniamy:

• kwas deoksyrybonukleinowy

• kwas rybonukleinowy

• mRNA

• tRNA

• rRNA

• zbudowane z nukleotydów łączących się w łańcuchy polinukleotydowe




• zasady azotowe łączą się z pentozami wiązaniem N-glikozydowym (powstają nukleozydy)

adenina + deoksyryboza → deoksyadenozyna

guanina + deoksyryboza →deoksyguaonozyna

cytozyna + deoksyryboza → deoksycytydyna

uracyl + deoksyryboza → deoksytymidyna

adenina + ryboza → adenozyna

guanina + ryboza → guanozyna

cytozyna + ryboza → cytydyna

uracyl + ryboza → urydyna

• nukleozydy łączą się z resztami fosforanowymi (powstają nukleotydy) - reakcja estryfikacji

deoksyadenozyna + PO₄^3- → deoksyadenozyno-5'-monofosforan

deoksyguaonozyna + PO₄^3- → deoksyguanozyno-5'-monofosforan

deoksycytydyna + PO₄^3- → deoksycytydyno-5'-monofosforan

deoksytymidyna + PO₄^3- → deoksytymidyno-5'-monofosforan

adenozyna + PO₄^3- → adenozyno-5'-monofosforan

guanozyna + PO₄^3- → guanozyno-5'-monofosforan

cytydyna + PO₄^3- → cytydyno-5'-monofosforan

urydyna + PO₄^3- → urydyno-5'-monofosforan

• nukleotydy łączą się ze sobą wiązaniami fosfodiestrowymi (powstają kwasy nukleinowe) - reakcja polimeryzacji

• jedna nić DNA łączy się z drugą nicią DNA na zasadzie komplementarności - odpowiednie zasady pasują do siebie i tworzą między sobą wiązania wodorowe: A═T (wiązanie wodorowe podwójne) i C≡G (wiązanie wodorowe potrójne)

• funkcja przekazująca i przechowująca informację genetyczną




• porównanie DNA i RNA:

CECHA	RNA	DNA
pentoza	ryboza	deoksyryboza
reszta fosforanowa	PO4^3-
wspólne zasady azotowe	puryny: adenina (A), guanina (G) pirymidyny: cytozyna (C)
różne zasady azotowe	pirymidyna: uracyl (U)	pirymidyna: tymina (T)
struktura przestrzenna	pojedyncza nić (chemicznie mniej stabilna od DNA)	dwuniciowa helisa
wielkość cząsteczek	mniejsze	bardzo duże
miejsce występowania	komórka eukariotyczna: jądro, cytoplazma, rybosomy, mitochondria, chloroplasty komórka prokariotyczna: cytoplazma, rybosomy	komórka eukariotyczna: jądro, mitochondria, chloroplasty komórka prokariotyczna: genofor, plazmidy
funkcje	odpowiada za syntezę białek warunkuje ekspresję informacji genetycznej zapisanej w DNA	jest podstawowym nośnikiem informacji genetycznej (zawiera geny) przekazuje informację genetyczną z pokolenia na pokolenie

min. 0,01% suchej masy (masa organizmu bez wody) organizmu

0,01-0,00001% suchej masy organizmu

części bilionowe suchej masy organizmu

tworzenie się i zanik chlorofilu, przy którym następuje rozpad chloroplastów (rośliny żółkną)

inaczej retinol

inaczej tiamina

bóle kończyn, drżenie i osłabienie mięśni, niewydolność układu krążenia

inaczej ryboflawina

inaczej pirydoksyna

inaczej kwas foliowy

inaczej kobalamina

inaczej kwas askorbinowy

witamina C jest wrażliwa na wysokie temperatury

krwawienie dziąseł, wypadanie zębów, obniżona odporność, nieprawidłowe zrastanie się kości

inaczej kalcyferol

inaczej tokoferol

inaczej filochinon

inaczej niacyna

wiązanie się pojedynczych cząsteczek wody w zespoły cząsteczkowe (tworzą się wiązania wodorowe)

inaczej uwodnienie; gromadzenie się dodatnich lub ujemnych końców cząsteczek wody wokół odpowiednich jonów (anionów lub kationów)

elektrolity (są polarne); aniony i kationy łączą się z odpowiednimi biegunami cząsteczek wody, co prowadzi do hydratacji i w efekcie rozpuszczenia

nieelektrolity (są niepolarne); odpychają od siebie cząsteczki wody

określa ilość energii potrzebną do podniesienia temperatury 1g wody o 1°C; jest wysoka ze względu na istnienie wiązań wodorowych (skutek asocjacji) - energia zamiast być przeznaczona na podniesienie temperatury wody służy rozrywaniu wiązań (woda pochłania energię)

określa ilość energii potrzebną do przeprowadzenia w stan pary 1g wody; jest wysoka ze względu na istnienie wiązań wodorowych (skutek asocjacji) - energia zamiast być przeznaczona na podniesienie temperatury wody służy rozrywaniu wiązań (woda pochłania energię, stąd parowanie potu lub transpiracja służy do pozbycia się ciepła)

określa ilość energii potrzebną do stopienia 1g lodu; jest wysoka ze względu na istnienie wiązań wodorowych (skutek asocjacji) - energia zamiast być przeznaczona na podniesienie temperatury lodu służy rozrywaniu wiązań (lód pochłania energię)

siły powierzchniowego przylegania cząsteczek wody do innych cząstek, czego skutkiem są zjawiska kapilarne (wspinanie się wody w wąskich rurkach, umożliwia to m.in. przemieszczanie się zawartej między cząsteczkami gleby wody do korzeni)

siły skupiające cząsteczki wody razem, czego skutkiem jest napięcie powierzchniowe (cząsteczki wody przyciągają się wzajemnie mocniej niż cząsteczki wody z cząsteczkami powietrza)

inaczej woda strukturalna; oblewa lub wchodzi w oddziaływania chemiczne z cząsteczkami związków komórkowych np. z białkami, ścianami komórek, błonami biologicznym (stanowi wówczas składnik budulcowy)

inaczej woda niezwiązana; wraz z rozproszonymi w niej substancjami komórkowymi tworzy koloid - cytoplazmę (stanowi wówczas środowisko wewnątrzkomórkowe lub substrat licznych reakcji)

wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami tworzy roztwór otaczający komórki (stanowi wówczas nośnik związków odżywczych i sygnałów przekazywanych między komórkami)

nadmiar jonów wodorowych

nadmiar jonów wodorotlenowych

koloid

wędrówka cząsteczek w polu elektrycznym; szybkość wędrówki cząsteczek zależy od: ładunku, masy i kształtu cząsteczki, rodzaju podłoża (bibuła - elektroforeza bibułowa lub żel - elektroforeza żelowa) oraz napięcia prądu

wędrówka cząsteczek białka w polu elektrycznym po podłożu żelowym, które wysycono przeciwciałami - zetknięcie się przeciwciał z białkiem skutkuje wytrącaniem białka i uzyskaniem obrazu elektroforetycznego

aminokwasy, które organizm ludzki potrafi syntetyzować samodzielnie

aminokwasy, których organizm ludzki nie potrafi syntetyzować samodzielnie, muszą zostać dostarczone w postaci gotowej

związki będące swoim lustrzanym odbiciem (enancjomery)

wiązanie kowalencyjne; powstaje między grupą karboksylową jednego aminokwasu a grupą aminową drugiego (wydziela się także woda)

inaczej pierwotna; opisuje sekwencję (kolejność ułożenia) aminokwasów, która determinuje wszystkie właściwości danej cząsteczki (stąd taka różnorodność białek); stabilizowana przez wiązania peptydowe

opisuje ułożenie struktury pierwszorzędowej w przestrzeni; stabilizowana przez wiązania wodorowe

łańcuch polipeptydowy skręcony w helix (wiązanie wodorowe powstaje wewnątrz tego samego łańcucha); białka o tej strukturze są wytrzymałe i elastyczne np. mioglobina, hemoglobina, keratyna, miozyna

dwa równoległe łańcuchy polipeptydowe (wiązanie wodorowe powstaje między różnymi łańcuchami), zagięcia wynikają ze skręceń wiązań leżących poza ugrupowaniami peptydowymi; białka o tej strukturze są zwarte, nierozciągliwe i nierozpuszczalne w wodzie np. fibroina (w jedwabiu)

opisuje ułożenie struktury drugorzędowej w przestrzeni - α-helix i/lub β-harmonijka zwinięte w przestrzenną bryłę; stabilizowana przez wiązania wodorowe, mostki disiarczkowe, oddziaływania hydrofobowe i oddziaływania van der Waalsa. Kształt, wielkość i właściwości decydują o aktywności biologicznej białka

występuje tylko u białek złożonych z podjednostek; stabilizowana przez wiązania wodorowe, mostki siarczkowe, oddziaływania hydrofobowe i oddziaływania van der Waalsa

polega na zniszczeniu struktury trzeciorzędowej (wiązania stabilizujące tę strukturę są dość słabe)

inaczej białka fibrylarne; cechują się asymetrią cząsteczek (duży stosunek długości do szerokości); są rozciągniętymi łańcuchami polipeptydowymi powiązanymi wiązaniami kowalencyjnymi; mają trwałą strukturę i są nierozpuszczalne w wodzie np. skleroproteiny, miozyna

inaczej białka sferyczne; cechują się kształtem eliptycznym cząsteczek (niewielki stosunek długości do szerokości); są pofałdowanymi i zwiniętymi łańcuchami polipeptydowymi powiązanymi wiązaniami kowalencyjnymi np. histony, albuminy (są rozpuszczalne w wodzie), globuliny (są nierozpuszczalne w wodzie), prolaminy, protaminy, enzymy, immunoglobuliny

zbudowane wyłącznie z aminokwasów

białka zasadowe; wiążą i stabilizują cząsteczkę DNA u eukariotów

białka zasadowe; wiążą i stabilizują cząsteczkę DNA plemników

białka kwaśne; stanowią składnik tkanek stałych i płynów ustrojowych, osocza krwi, mleka, jaj ptasich, nasion

stanowią składnik mięśni (miozyna), mleka, jaj ptasich, nasion

stanowią składnik nasion zbóż

funkcje mechaniczne w tkankach ochronnych i oporowych

po zagotowaniu przechodzą w żelatynę; wyróżniamy kolagen i elastynę

występuje we włosach, piórach, paznokciach, pazurach, łuskach rogowych, kopytach, rogach (nadaje im twardość i odporność mechaniczną)

zbudowane z aminokwasów i składnika niebiałkowego

zbudowane z aminokwasów i metali np. transferyna (magazynuje i transportuje żelazo), ferrodoksyna (przenosi elektrony w fazie jasnej fotosyntezy) - połączenia aminokwasów z żelazem

zbudowane z aminokwasów i barwnika np. hemoglobina, mioglobina - połączenia aminokwasów z żelazoporfiryną (hem)

zbudowane z aminokwasów i cukrowców np. glikokaliks, białka grup krwi

zbudowane z aminokwasów i tłuszczowców np. białka błon komórkowych, HDL (transportują cząsteczki cholesterolu do wątroby, gdzie są one rozkładane), LDL (odkładają cząsteczki cholesterolu we włóknach mięśni gładkich tętnic)

zbudowane z aminokwasów i kwasu fosforowego np. kazeina (stanowi składnik mleka)

zbudowane z aminokwasów i DNA lub RNA; stanowią składnik chromatyny i rybosomów

gdy liczba grup -COOH i -NH₂ jest jednakowa

gdy liczba grup -COOH przewyższa liczbę grup -NH₂

gdy liczba grup -NH₂ przewyższa liczbę grup -COOH

inaczej lipidy

wiązanie kowalencyjne; powstaje między grupą hydroksylową alkoholu a grupą hydroksylową kwasu tłuszczowego (wydziela się także woda)

związki będące połączeniem alkoholu i kwasu tłuszczowego

inaczej glicerydy lub acyloglicerole; związki będące połączeniem glicerolu i kwasu tłuszczowego; ulegają hydrolizie (tłuszcz + woda → kwas tłuszczowy + gliceryna)

związki będące połączeniem wyższych alkoholi monowodorotlenowych i kwasu tłuszczowego

związki będące połączeniem alkoholu, kwasu tłuszczowego i innego związku

związki będące połączeniem alkoholu, kwasu tłuszczowego i reszty fosforanowej; są amfipatyczne (posiadają hydrofobowo-hydrofilowy charakter dzięki posiadaniu zarazem hydrofobowych łańcuchów bocznych kwasów tłuszczowych oraz hydrofilowego bieguna fosfodiestrowego, czyli zawierającego glicerol i elementy posiadające fosfor). Cząsteczki amfipatyczne tworzą w roztworach wodnych struktury dwuwarstwowe lipidowe, co jest podstawą tworzenia błon biologicznych (biegun hydrofobowy ustawia się do wewnątrz, a hydrofilowy na zewnątrz)

związki będące połączeniem alkoholu, kwasu tłuszczowego i cząsteczek cukrów

kwasy tłuszczowe takich tłuszczy nie mają wiązań wielokrotnych; są stałe, najczęściej zwierzęce

kwasy tłuszczowe takich tłuszczy mają wiązania wielokrotne; są ciekłe (tzw. oleje), najczęściej roślinne

inaczej węglowodany (stosunek wodoru do tlenu jest taki sam jak w cząsteczce wody - 2:1) lub sacharydy

do każdego węgla przyłączone są grupy hydroksylowe (warunkują słodki smak i dobrą rozpuszczalność w wodzie), a do jednego z węgli grupa aldehydowa lub grupa ketonowa

wiązanie kowalencyjne; powstaje między grupą hydroksylową jednego cukru a grupą hydroksylową drugiego (wydziela się także woda)

mają grupę aldehydową -CHO

mają grupę ketonową =CO

rozpuszczalne w wodzie

inaczej wielocukry lub glikany

łańcuch nierozgałęziony, rozpuszczalne w wodzie

łańcuch rozgałęziony, nierozpuszczalne w wodzie (stąd pełnią funkcje zapasowe, strukturalne i podporowe)

powstają z jednego rodzaju monosacharydów

powstają z różnych monosacharydów

DNA

RNA

informacyjny RNA; przenosi informację genetyczną z jądra do cytoplazmy

transportujący RNA; transportuje aminokwasy z cytoplazmy do rybosomów

rybosomalny RNA; współtworzy rybosomy

zbudowane z cukru pięciowęglowego, zasady azotowej i reszty fosforanowej

nukleotydy pozbawione reszt fosforanowych

nadaje nukleotydom silnie kwaśny charakter

aromatyczny związek organiczny zawierający azot

zasada azotowa dwupierścieniowa

zasada azotowa jednopierścieniowa

1

13

pierwiastki biogenne







D-glukopiranoza

D-rybofuranoza







Gly

Ile

Val

Glu

Gln

...



















---