Tok energie, látok a informácii bunkou I
- Vzťah živých sústav s prostredím je aktívny
- Sú to otvorené sústavy ( so svojím okolím vymieňajú látky, energiu a informácie)
- Tok látok- príjem látok, ich enzýmové premeny, syntézu alebo rozklad látok, výdaj do prostredia
- Tok energie- príjem energie, premena na využiteľnú formu, výdaj nespotrebovanej energie v podobe tepla alebo látok s nižším obsahom energie
- Tok informácie- prenos a zmeny genetickej informácie a jej preklad z nukleotidov DNA do AMK bielkovín. Komunikácia vo vnútri bunky, signalizačné dráhy , informačné vzťahy k vonkajšiemu prostrediu
Metabolizmus
- Súbor všetkých chemických procesov, ktoré prebiehajú v živých organizmoch
- Väčšinou oxidačno-redukčné deje
- Reakcie na seba nadväzujú ( produkty sú reaktantami nasledujúcej reakcie)
= metabolické dráhy
- katalyzované enzýmami ( reakcie prebiehajú vďaka nim rýchlo, pri telesnej teplote)
- sú potrebné koenzýmy
Koenzýmy
- oxidačné a redukčné činidlá
- viažu sa na enzýmy ( oxidoreduktázy)
- majú svoju oxidovanú a redukovanú formu
|
koenzým |
ox.forma |
red.forma |
|
Nikotínamidadeníndinukleotid NAD |
NAD+ |
NAD+H+ |
|
Nikotínamidadeníndinukleotidfosfát NADP |
NADP+ |
NADP+H+ |
|
Flavínadeníndinukleotid FAD |
FAD+ |
FAD+H+ |
Typy metabolizmu
- Látkový
- Energetický
- nazájom sú prepojené
Látkový metabolizmus
- Tok látok- príjem, syntéza, premena, rozklad a výdaj látok
Typy metabolických dráh
- Katabolické
- rozkladné, disimilačné
- zo zložitých molekúl vznikajú jednoduchšie
- uvoľňuje sa energia( exergonické reakcie)
- väčšinou sa substrát oxiduje
- väčšinou dehydrogenácia
- napr. bielkoviny sa štiepia na AMK, mastné kyseliny na CO2
- anabolické
- syntetické, asimilačné
- z jednoduchých látok vznikajú zložitejšie
- energia sa spotrebuje ( endergonické reakcie)
- substrát sa väčšinou redukuje
- väčšinou hydrogenácia
- napr. CO2 + H20 vznikajú cukry fotosyntézou
- amfibolické
- aj aj
- napr. citrátový cyklus
Energetický metabolizmus
- tok energie- príjem energie, premena na využiteľnú formu, ukladanie zásob energie, výdaj nespotrebovanej energie v podobe tepla alebo látok s nižším obsahom energie
- energia nevzniká a nezaniká iba mení formy
Spôsoby získania energie
- autotrofné organizmy- zo slnečnej energie alebo oxidáciou anorganických látok
- heterotrofné organizmy- oxidáciou organických látok
Chemická energia bunky
- voľná energia
- využiteľná energia ( energia schopná konať prácu, mechanická na pohyb, žiarivá napr. svetielkovanie)
- nedá sa použiť priamo, ale z energetických akumulátorov napr. ATP
- teplo- nevyužiteľná energia, nedá sa ukladať, vyžaruje do prostredia
Reakcie z hľadiska prenosu energie
- Endergonické (anabolizmus)- energia sa spotrebuje ( voľná energia reaktantov menšia ako energia produktov)
- Exergonické (katabolizmus)- energia sa uvoľňuje ( voľná energia reaktantov väčšia ako energia produktov)
- Navzájom na seba nadväzujú energia získaná exergonickými reakciami sa spotrebuje na endergonické reakcie)
- energiu využíva nepriamo pomocou energeticky bohatých látok a prenášačov energie ( makroergických zlúčenín)
ATP ( adenozíntrifosfát, kyselina adenozíntrifosforečná)
- Univerzálny prenášač energie
- Okamžitý zdroj energie
- Makroergická zlúčenina
- Tvorí sa v mitochondriách
- V bunke sa udržiava jej konštantné množstvo
- Prenos ATP medzi bunkami nemožný, preto tvorba prebieha v každej bunke
- Prepája katabolizmus a anabolizmus
Zloženie
- Cukor( ribóza)
- Zásaditá báza ( adenín)
- Tri zvyšky kyseliny trihydrogénfosforečnej – pospájané makroergickými väzbami
ATP= Ad - Rib - P ~ P ~ P
Makroergická fosfátová väzba
- Typ kovalentnej väzby
- Na vytvorenie je potrebné veľké množstvo energie
- Označuje sa vlnovkou
- Viaže sa v nej energia, ktorá sa uvoľní jej hydrolytickým štiepením ( 30 kJ.mol-1)
ATP ↔ ADP ↔ AMP
← exergonické procesy, fosforylácia (tvorba ATP, zabudovanie PO4-3)
ATP + H2O ↔ ADP + H3PO4 + 50 kJ ( reakcia vratná, PO4-3 sa môžu využiť na energiu v reakciách iné molekuly látok)
→ endergonické procesy, defosforylácia (premena ATP na ADP, odštiepenie PO4-3)
ADP= Ad - Rib - P ~ P
Zásoba energie
- Energia ATP nie je vhodná na uskladnenie
- Najčastejšie sa využívajú sacharidy ( glykogén, škrob) alebo lipidy ( triacylglyceroly)
Tok energie, látok a informácií bunky I.pdf
Tok látok, energie a informácii bunkou- preze.pdf
