Utlenianie – reakcja chemiczna, w której atom przechodzi z niższego na wyższy stopień utlenienia (co jest równoważne z oddaniem elektronów).
Redukcja to proces, w trakcie którego atom lub ich grupa przechodzi z wyższego na niższy stopień utlenienia .
Utleniacz – pierwiastek lub związek chemiczny, będący w analizowanej reakcji redoks akceptorem (przyjmującym) elektronów. Utleniacze w reakcjach zmniejszają swój stopień utlenienia i jednocześnie powodują jego wzrost w pozostałych produktach reakcji.
Reduktor – pierwiastek lub związek chemiczny będący w analizowanej reakcji redoks donorem (dostarczycielem) elektronów. Reduktory w reakcjach zwiększają swój stopień utlenienia i jednocześnie powodują jego zmniejszenie w pozostałych produktach reakcji.
Komórka Eukariotyczna | Komórka Prokariotyczna |
---|---|
Jądro komórkowe – chromatyna jądrowa (DNA+białka), jąderko, otoczka jądrowa | Obszar jądrowy (nukleoid) - kolista dwuniciowa cząsteczka DNA (genofor) |
Mitochondria, wyspecjalizowane organelle komórkowe odpowiedzialne za proces oddychania komórkowego. We wnętrzu zachodzą dwa kluczowe dla tego procesu: cykl Krebsa i łańcuch oddechowy. Ich rola polega na dostarczaniu komórkom ATP, często nazywane są "siłownią komórki". | Nie występuje, mezosomy – uwypuklenia błony komórkowej, w których zachodzi oddychanie komórkowe. |
RETICULUM ENDOPLAZMATYCZNE ta skomplikowana struktura jest niezwykle powszechna u Eukariota | Brak |
Lizosomy powstające w obrębie aparatu Golgiego, procesy trawienia wewnątrzkomórkowego, rozkład nieprawidłowych fragmentów komórki; enzymy trawienne hydrolityczne | Brak |
Aparat GOLGIEGO, obłonione cysterny spłaszczone w części środkowej, a rozdętych na brzegach - DIKTIOSOM, oraz towarzyszących im pęcherzyków. | Brak |
Cytoplazma - zasadnicza część protoplastu komórki, zawiera wszystkie organelle komórkowe | Cytoplazma zachodzą w niej wszystkie reakcje biochemiczne, miejsce występowania nukleoidu |
Fotosynteza – w komórkach roślinnych i glonów, zachodzi w chloroplastach. | Brak plastydów. Fotosynteza zachodzi w komórkach bakterii zielonych i purpurowych, zachodzi na tylakoidach w cytoplazmie |
Przedziałowość dzięki strukturom błon wewnętrznych | Brak przedziałowości |
Rybosomy – w cytoplazmie 80S, małe (70S) w mitochondriach i plastydach | |
Błona komórkowa | Błona komórkowa |
Punkt izolacyjny – pH w którym wypadkowy ładunek cząsteczki jest równy 0
Aminokwasy – organiczne związki chemiczne zawierające zasadową grupę aminową -NH2 oraz kwasową grupę karboksylową -COOH lub
obojętne – gdy jest tyle samo (zwykle po jednej) grup aminowych i karboksylowych
kwasowe – gdy przeważa liczba grup karboksylowych
zasadowe – gdy przeważa liczba grup aminowych
fizyczne: Aminokwasy są związkami krystalicznymi o budowie wewnętrznej soli, która sprzyja wysokim temperatura topnienia; są dobrze rozpuszczalne w wodzie i słabo w rozpuszczalnikach organicznych, podczas gdy same kwasy i same aminy z reguły trudno rozpuszczają się w wodzie, a bardzo dobrze w rozpuszczalnikach organicznych. Cząsteczki aminokwasów wykazują znaczny moment dipolowy ze względu na to, że są jednocześnie kationem i anionem. Drobiny tego typu noszą nazwę jonu obojnaczego lub dwubiegunowego. Po rozpuszczeniu aminokwasu w wodzie część jonów obojnaczych przechodzi w kationy, część zaś w aniony.
Aminokwasy egzogenne (ang. IAA - indispensable amino acids), nazywane też aminokwasami niezbędnymi - jest to grupa aminokwasów, które nie mogą być syntetyzowane w organizmie ludzkim i muszą być dostarczane w pożywieniu, w przeciwieństwie do aminokwasów endogennych. Val, Leu, He (łań. rozgałęzione), Phe, Tyr, Trp (a. aromatyczne), Lys, Met, Thr
Aminokwasy endogenne (ang. DAA - dispensable amino acids) - to aminokwasy, które organizm zwierzęcy może syntetyzować samodzielnie, w przeciwieństwie do aminokwasów egzogennych, które musi przyjmować systematycznie wraz z pożywieniem.
Amfoteryczność – zdolność związku chemicznego do reakcji z kwasami i zarazem zasadami. Inaczej, jest to zdolność związków chemicznych do bycia w jednych reakcjach kwasami a w innych zasadami[1]. Związki wykazujące amfoteryczność nazywa się czasami amfolitami.
Struktura pierwszorzędowa białka, zwana również strukturą pierwotną - jest określona przez sekwencję (kolejność) aminokwasów w łańcuchu białkowym
· Struktura drugorzędowa białka - są to lokalne struktury powstające w wyniku tworzenia się wiązań wodorowych pomiędzy tlenem grupy -C=O, a wodorem grupy -NH dwóch niezbyt odległych od siebie w łańcuchu wiązań peptydowych. Do struktur drugorzędowych zalicza się:
o helisę - gł. helisę alfa (ang. α helix)
o różne rodzaje beta kartki lub "pofałdowanej kartki" (ang. β sheet)
o skręty (ang. turn)
· Struktura trzeciorzędowa białka - Wzajemne położenie elementów struktury drugorzędowej stabilizowane przez oddziaływania reszt aminokwasowych oraz tworzenie mostków dwusiarczkowych -S-S- , powstających pomiędzy dwiema resztami cysteiny w łańcuchu.
· Struktura czwartorzędowa białka - opisuje ilość i wzajemne ułożenie podjednostek cząsteczkowych (pojedynczych łańcuchów) białek.
Wiązanie peptydowe Wiązanie to powstaje pomiędzy grupą karboksylową jednego aminokwasu a grupą aminową drugiego. R1 i R2 - reszty aminokwasowe. Powstaje W reakcji kondensacji. Grupa karboksylowa -COOH z aminowa -NH2, odchodzi czasteczka wody i powstaje wiazanie amidowe(peptydowe): -CONH-
-łączy grupę α-aminową jednego aminokwasu z grupą α-karboksylową drugiego aminokwasu
- Występuje w dwóch formach rezonansowych: cis i trans
- wykazuje częściowo cechy wiązania podwójnego ( co wzmacnia siłę wiązania oraz silnie hamuje rotację wokół wiązania C-N)
- wiązanie jest płaskie
do 10 aminokwasow tworzone sa lancuchy zwane oligopeptydami; do 100 polipeptydy; powyzej 100-bialka
Rola białek:
– pełnią funkcje strukturalne (budulec struktur komórkowych: błon i koloidów komórkowych, chromatyny, składnik tkanek łącznych, wytworów naskórka kręgowców, płynów ustrojowych);
– jako enzymy biorą udział w katalizie enzymatycznej;
– transportują i magazynują substancje (np. hemoglobina, ferrytyna);
– umożliwiają ruch (białka motoryczne: miozyna, dyneina);
– uczestniczą w sygnalizacji (hormony białkowe, czynniki wzrostu);
– biorą udział w regulacji genów;
– stanowią ochronę immunologiczną organizmu (immunoglobuliny);
– pełnią funkcje receptorowe (np. rodopsyna);
– są materiałem zapasowym (np. w jajach, nasionach niektórych roślin);
– mogą stanowić źródło energii (po deaminacji aminokwasów produkty ich rozkładu włączane są do cyklu Krebsa).
DENATURACJA BIAŁKA - polega ona na nieodwracalnym zniszczeniu wyższych struktur białkowych.Denaturacja białek może również zachodzić pod wpływem soli metali ciężkich, mocnych kwasów i zasad, niskocząsteczkowych alkoholi, aldehydów oraz napromieniowania
renaturacja odwrócenie denaturacji, polega na przywróceniu struktury i właściwości biologicznych związków wielkocząsteczkowych (białek i kwasów nukleinowych) po uprzednim ich zaburzeniu czynnikami fizycznymi i chemicznymi
Struktura pierwszorzędowa białka (sekwencja aminokwasów, struktura pierwotna białka) – kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym
Struktura drugorzędowa białka – przestrzenne ułożenie fragmentów łańcuchów polipeptydowych. Do struktur drugorzędowych zaliczana jest:
helisa alfa (ang. α helix)
harmonijka beta (ang. β sheet)
beta zakręt (pętle omega) (ang. β hairpin)
Struktura trzeciorzędowa białka – wzajemne położenie elementów struktury drugorzędowej.
Struktura czwartorzędowa białka – wzajemne położenie łańcuchów polipeptydowych oraz ewentualnie struktur niebiałkowych
Białka są to związki wielkocząsteczkowe, które mają ogromne znaczenie dla procesów biochemicznych determinujących procesy życiowe. Biorąc pod uwagę właściwości fizykochemiczne możemy je podzielić na białka proste i złożone. Białka proste, czyli proteiny w wyniku hydrolizy ulegają rozpadowi jedynie na aminokwasy. Natomiast część białkowa białek złożonych (proteidów) jest powiązana ze składnikiem niebiałkowym, tzw. grupą prostetyczną. Do białek prostych zaliczamy m.in. albuminy, globuliny, histony i prolaminy, natomiast białka złożone to np. glikoproteidy, lipoproteidy i nukleoproteidy.
– ze względu na skład chemiczny wyróżnia się:
białka proste – zbudowane są wyłącznie z aminokwasów.
Rodzaje białek prostych | Przykłady białek prostych |
---|---|
histony | białka związane z DNA |
albuminy | białka obecne w mleku, jajach, surowicy krwi |
globuliny | immunoglobuliny, fibrynogen, miozyna, obecne też w mleku i jajach |
skleroproteiny | kolagen, keratyna |
białka złożone – oprócz aminokwasów zawierają składnik niebiałkowy, zwany grupą prostetyczną.
Rodzaj białek złożonych | Grupa prostetyczna | Przykłady białek złożonych |
---|---|---|
metaloproteiny | atom metalu (Fe, Cu,Zn, Co, Mo) | transferyna, plastocyjanina,liczne enzymy |
chromoproteiny | barwnik (np. hem) | hemoglobina, cytochrom c |
glikoproteiny | reszty cukrowe | składniki wydzielin śluzowatych |
lipoproteiny | cząsteczka lipidu | składniki błon |
nukleoproteiny | kwas nuleinowy | obecne w jądrach komórek |
fosfoproteiny | reszta kwasu fosforowego (V) | kazeina, pepsyna, białka obecne w żółtku jaj |