Pytania są następujące:
1.Porównanie DNA z RNA
| Składnik chemiczny i właściwości | DNA Kwas deoksyrybonukleinowy |
RNA Kwasy rybonukleinowe |
| Cukier pięciowęglowy | Deoksyryboza | Ryboza |
| Zasady azotowe purynowe | Adenina i guanina | Adenina i guanina |
| Zasady azotowe pirymidynowe | Cytozyna i tymina | Cytozyna i uracyl |
| Reszta kwasu | Fosforowego PO43- | Fosforowego PO43- |
| Liczba łańcuchów | 2 | 1 |
| Rodzaje kwasów nukleinowych | Jeden rodzaj DNA | Kilka rodzajów RNA: - mRNA informacyjny - tRNA transportujący - rRNA rybosomalny |
| Specjalne funkcje | - źródło informacji genetycznej - steruje syntezą białek |
- mRNA zawiera kopię kodu i przenosi ją na rybosomy - tRNA transportuje aminokwasy do rybosomów - rRNA bierze udział w biosyntezie białek |
2.DNA <opisać co to jest i do czego itd itd
3.Białka <opisać co tylko o nich wiemy
4.Fotosynteza
Fotosynteza-synteza związków organicznych(cukrów) z prostych związków mineralnych(dwutlenku węgla i wody) z wykorzystaniem energii świetlnej pochłanianej przez barwniki asymilacyjne i przekształconej na energię chemiczną. Na fotosyntezę składają się reakcje zależne od światła(faza jasna) i niezależna od światła(faza ciemna). Zachodzi i roślin i protistów mających chlorofil oraz u bakterii mających bakteriochlorofil lub chlorofil typu Chlorobium. Fotosynteza odbywa się w liściach i w łodygach roślin zielonych w zmodyfikowanych łodygach kaktusów, a także w zmodyfikowanych korzeniach. Tkanka roślin, w których zachodzi fotosynteza to miękisz asymilacyjny, zwarcica, komórki szparkowe skórki.
Sumaryczny zapis procesy fotosyntezy:
6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O
Faza jasna-reakcje zależne od światła(w błonach tylakoidów gran)
12H2O+18ADP+18Pi+12NADP+E----->18ATP+12NADPH2+6O2
Cel: wytworzenie siły asymilacyjnej
Faza ciemna(cykl Calvina)-reakcje niezależne od światła(stroma chloroplastów)
6CO2+12NADPH2+18ATP---->C6H12O6+6H2O+12NADP+18ADP+18Pi
Cel: wytworzenie glukozy
Cykl Calvina- cykl przemian fazy niezależnej fotosyntezy. Istota przemian polega na asymilacji CO2 i wytworzeniu związku organicznego - aldehydu fosfoglicerynowego (triozy) - pierwotnego produktu fotosyntezy. Procesy przebiegają w stromie chloroplastów i wymagają siły asymilacyjnej wytwarzanej w fazie jasnej fotosyntezy. W cyklu Calvina wyróżnia się karboksylację, w której następuje przyłączenie dwutlenku węgla do akceptora CO2 (RuDP); redukcję, w trakcie której kwas fosfoglicerynowy przy udziale ATP i NADPH + H+ przekształca się w aldehyd fosfoglicerynowy i regenerację zamykającą cykl Calvina poprzez odtworzenie zużytych do karboksylacji cząsteczek akceptora CO2 (RuDP).
Barwniki fotosyntetyczne-karotenoidy(B-karoten,zeaksantyna,wiolaksantyna,luteina)
FOTOSYNTEZA podst reakcja anaboliczna,przekształcanie
energii światła słonecznego na energię chemiczną niezbędną
doprzeprowadzenia asymilacji dwutlenku węgla i ostatecznie
zredukowania go do cukrow prostych. następuje redukcja węgla
w CO2, do przebiegu procesu niezbędne są: światło,
odpowiednie barwniki asymilacyjne, enzymy, dwutlenek węgla,
woda, sole mineralne, określona temperatura. barwniki
fotosyntetyczne: chlorofil a i b, barwniki pomocnicze: karoteny i
ksantfile, Faza jasna fotosyntezy Jest to ciąg reakcji
fotochemicznych, ktorych istotą jest powstanie tzw. siły
asymilacyjnej w postaci: ATP oraz NADPH + H+; związki te są
niezbędne do przebiegu fazy ciemnej. Jest zlokalizowana w
granach chloroplastow, ponieważ w nich zawarte są barwniki
fotosyntetyczne.
Mechanizm tworzenia ATP jest sprzężony z transportem
elektronow i protonow przenoszonych za pośrednictwem
specjalnych przenośnikow; proces powstawania ATP nosi nazwę
fosforylacji fotosyntetycznej. Fosforylacja cykliczna: transport
elektronow przebiega cyklicznie, produktem reakcji jest tylko
ATP, Fosforylacja niecykliczna: transport elektronow przebiega
niecyklicznie, produktami reakcji są: ATP, NADPH + H+ oraz O2,
(występuje częściej) Przebieg fosforylacji fotosyntetycznej
niecyklicznej: Dwa fotony zaabsorbowane przez PS II
powodują: - utlenienie cząsteczki wody z utworzeniem O2 i
uwolnieniem H+ do światła tylakoidu, - wytworzenie NADPH
poprzez redukcję NADP+ oraz przeniesienie H+ do światła
tylakoidu przez kompleks cytochromu b/f. - wytworzony w
czasie reakcji gradient protonow po obu stronach błony
tylakoidu powoduje uruchomienie enzymu syntazy ATP, ktory
katalizuje reakcję syntezy ATP z ADP i Pi w procesie
chemiosmozy. Powstałe w wyniku reakcji świetlnej NADPH i
ATP zostają wykorzystane bezpośrednio w fazie ciemnej
fotosyntezy. Przebieg fosforylacji fotosyntetycznej cyklicznej:
Cykliczność fosforylacji cyklicznej polega na tym, że elektrony
wybite pierwotnie z P700 powracają w końcu do tego samego
chlorofilu P700 Elektrony wzbudzone przez światło są
przekazywane z chlorofilu a na łańcuch transportu elektronow,
kolejno: plastochinon, cytochromy b/f i przez plastocjaninę z
powrotem na pierwotnie wzbudzony chlorofil P700 fotosystemu
PS I. Elektrony nie docierają do reduktazy NADP, nie wytwarza
się NADPH Fosforylacja ta nie może być podstawą fotosyntezy,
ponieważ NADPH jest niezbędny do redukcji CO2do
węglowodanow. Podczas wędrowki elektronow tworzy się
gradient protonow i następuje synteza ATP. ATP wytwarzany
jest przez enzym syntazę ATP dzięki przepływowi protonow ze
światła tylakoidu do stromy chloroplastu w procesie
chemiosmozy. Faza ciemna fotosyntezy Faza niezależna od
światła zachodzi w stromie chloroplastow i polega na
przyswajaniu CO2 do związku organicznego przy udziale ATP i
NADPH w procesie cyklicznym bez bezpośredniego udziału
światła. Cykl Calvina, dzieli się na trzy fazy: karboksylację,
redukcję i regenerację. - Karboksylacja polega na
enzymatycznym przyłączeniu CO2 do pięciowęglowego związku
rybulozo-1,5-bisfosforanu; - reakcję karboksylacji
przeprowadza enzymow karboksylaza tzw. Rubisco - rośliny C3 -
produktem karboksylacji jest trioza - Redukcja – podczas tej
reakcji wykorzystywane są: ATP i NADPH do wytworzenia
dwoch cząsteczek aldehydu 3-fosfoglicerynowego. -
Regeneracja – cząsteczki 3-węglowego aldehydu 3-
fosfoglicerynowego są wykorzystane do tworzenia m.in.
glukozy oraz innych związkow organicznych; Powstały w
fotosyntezie związek aldehyd 3-fosfoglicerynowy stanowi
substancję wyjściową do wielu syntez: mono-, oligo- i
polisacharydow, aminokwasow, białek, kwasow tłuszczowych i
lipidow – czyli wtornych produktow fotosyntezy. Pomiędzy fazą
jasną i ciemną fotosyntezy istnieją ścisłe powiązania poprzez
ATP i NADPH; - w fazie jasnej następuje synteza tych związkow,
a w fazie ciemnej zużycie, Fotosynteza u roślin typu C4
występują szczegolne szlaki fotosyntetyczne, zwane w skrocie
CAM w szlaku C4, tzw szlakiem Hatcha/Slacka, pierwszym
produktem wiązania CO2 jest kwas szczawiooctowy
szczawiooctan przekształcany jest w jabłczan następuje
dekarboksylacja jabłczanu i powstaje pirogronian i CO2.
dwutlenek węgla jest wiązany w cyklu Calvina, a pirogronian
wraca do komorek mezofilu, gdzie następuje jego regeneracja
do fosfoenolopirogronianu, i ponownie stanowi pierwotny
akceptor dwutlenku węgla.
3. Białka
Białka- naturalne związki wielocząsteczkowe; makropeptydy,czyli peptydy składające się z ponad 100 reszt aminokwasów powiązanych wiązaniami peptydowymi. Spełniają rolę buforów, jako hormony regulują procesy przemiany materii, regulacje ciśnienia osmotycznego, procesy odpornościowe, w krzepnięciu krwi, jako enzymy-rola katalizatorów. Są podstawą składu mięśni, osocza, hemoglobiny, hormonów..
Białka przyjmują ściśle określoną konformację przestrzenną zdeterminowaną sekwencją aminokwasową.
Rzędowość struktury białek:
I rzędowa-określenie sekwencji (kolejności) aminokw w łańcuchu polipeptydowym.
Struktura najtrwalsza, bo dopiero działanie enzymów lub kwasów może spowodować hydrolizę wiązania peptydowego. Sekwencja aminokwasów w łańcuchu białkowym jest zapisana w genie kodującym dane białko.
II rzędowa-układ głównego łańcucha polipeptydowego bez uwzględniania konformacji łańcuchów bocznych cząsteczki białka. Łańcuch białkowy w układzie helisy L / arkusza β (β harmonijka). Zwinięcie struktury pierwszorzędowej utrwalone za pomocą wiązań wodorowych. Ich zerwanie powoduje nieodwracalne zniszczenie białka-denaturację.
III rzędowa –kłębek zwiniętych nici - ułożenie łańcucha aminokwasowego w przestrzeni stabilizowane przez wiązania wodorowe, disiarczkowe, estrowe, tioestrowe i jonowe (tzw.mostki solne). Struktura ta może także ulegać denaturacji.
IV rzedowa – sposób połączenia się struktur trzeciorzędowych w przestrzeni. Dotyczy białek zbudowanych z więcej niż jednego łańcucha polipeptydowego.
Klasyfikacja białek na podstawie ich funkcji biologicznej:
-enzym-rybonukleaza, lizozym
-białka zapasowe-owoalbumina, kazeina
-białka transportowe-hemoglobina,mioglobina
-białka kurczliwe-miozyna,aktyna
-białka ochronne we krwi kręgowców-przeciwciała, fibrynogen
-toksyny-toksyna jadu kiełbasianego, rycyna
-hormony-insulina, relaksyna
-białka strukturalne-białka osłonki wirusów, keratyna
Białka proste:
protaminy(łosoś, śledź), histony, albuminy(rycyna), globuliny (edestyna), prolaminy(zeina), gluteiny(glutenina), skleroproteiny(kolagen)
Białka złożone:
nukleoproteidy(białka wirusowe), glikoproteidy(połączenia estrowe z Glu, Asp), lipoproteidy(B-lipoproteina osocza), chromoproteidy(hemoglobina), metaloproteidy(hemocjanina), fosfoproteidy(kazeina mleka).
Białka Liczba aminokwasow: - Peptydy od 2 - Oligopeptydy
kilka-kilkanaście - Polipeptydy poniżej 100 - Białka powyżej 100
Łańcuchy polipeptydowe są utworzone z aminokwasow
połączonych wiązaniami peptydowymi Łańcuch polipeptydowy
tworzą: regularnie powtarzający się układ wiązań szkieletu i
charakterystyczne łańcuchy boczne (R1, R2, R3, R4) Dipeptydy
występują w mięśniach, funkcja buforująca (kwas mlekowy), -
Karnozyna (β-Ala-His), - Anseryna (β-Ala-N-Met-His)
Trojpeptydy działanie antyutleniające w komorkach, -
Glutation (γ-Glu-Cys-Gly), reaguje z H2O2 i nadtlenkami
organicznymi Oligopeptydy i polipeptydy są często hormonami:
Oksytocyna, Wazopresyna, Insulina, Glukagon Kalcytonina,
Gastryna, Sekretyna. Angiotensyna Struktur pierwszorzędowa:
kolejność(sekwencja) aminokwasow w łańcuchu
polipeptydowym Struktura drugorzędowa:układ głownego
łańcucha polipeptydowego bez uwzględniania konformacji
łańcuchow bocznych cząsteczki białka Struktura
trzeciorzędowa:przestrzenny układ wszystkich atomow w
cząsteczce (podjednostce) Struktura czwartorzędowa: układ
przestrzenny podjednostek w cząsteczce białka Grupa
peptydowa jest płaska, ponieważ wiązanie między atomami
azotu i węgla ma częściowo charakter wiązania podwojnego
Obecność mostkow dwusiarczkowych w białkach wpływa w
istotny sposob na ich konformację przestrzenną
Rybonukleaza A, enzym trawienny, ma złożoną strukturę
przestrzenną. Struktura czwartorzędowa białek
- RUBISCO –karboksylaza/oksygenaza1,5-rybulozobisfosforanu
(RuBP) - kluczowy enzym w fazie ciemnej fotosyntezy
- asymilacja CO2 - najpowszechniej występujące białko w
biosferze (ok.. 40 X 106ton !)Klasyfikacja białek na podstawie
ich funkcji biologicznej - Enzymy rybonukleaza, lizozym,
trypsyna- Białka zapasowe owoalbumina, kazeina, ferrytyna
(Fe), gliadyna, zeina - Białka transportowe hemoglobina,
hemocjanina, mioglobina (tlen), albumina surowicy - Białka
kurczliwe miozyna, aktyna, dyneina - Białka ochronne we krwi
kręgowcow przeciwciała, fibrynogen, trombina - Toksyny np.
jadu kiełbasianego, błonicy i cholery, jad węża, rycyna (roślinna)
- Hormony insulina, hormon wzrostowy (somatotropina),
relaksyna - Białka strukturalne: glikoproteid, białka
strukturalne błon,keratyna, kolagen, elastyna, białka
cytoszkieletu Białka proste: protaminy, histony , albuminy ,
globuliny, prolaminy, gluteliny, skleroproteinyBiałka złożone:
Nukleoproteidy, Glikoproteidy, Lipoproteidy, Chromoproteidy,
Metaloproteidy, Fosfoproteidy