Chemiczne podstawy życia

Alternatywny zapis:

krwi i limfy azot • jest składnikiem kwasów nukleinowych i białek fosfor • jest składnikiem kwasów nukleinowych • występuje w ATP (nośniku informacji) • fosforan wapnia buduje kości i zęby siarka • jest składnikiem wielu białek, występuje m.in. w białkach budujących włosy i paznokcie O wapń • jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania ● komórek mięśniowych i nerwowych • buduje kości • uczestniczy w krzepnięciu krwi magnez • jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania komórek mięśniowych i nerwowych • reguluje działanie enzymów Osódi potas • biorą udział w przewodzeniu impulsów nerwowych ● ● • uczestniczą w regulowaniu ciśnienia krwi oraz ilości wody w organizmie chlor • jest składnikiem płynów ustrojowych ● • jest składnikiem soku żołądkowego 2.2. Znaczenie wody dla organizmów. Woda jest głównym związkiem nieorganicznym wchodzącym w skład wszystkich organizmów. Cząsteczka wody jest zbudowana z atomu tlenu i dwóch atomów wodoru. Ma ona budowę polarną, dzięki czemu może łączyć się z innymi cząsteczkami za pomocą wiązań wodorowych. Rola wody: O w organizmie: • składnik chemiczny organizmu ● • środowisko reakcji metabolicznych O poza organizmem: • środowisko życia organizmu ● Właściwości wody i ich znaczenie biologiczne: O dobry rozpuszczalnik: • umożliwia transport substancji w organizmie • stanowi środowisko reakcji chemicznych O gęstość zależna od temperatury: ● • umożliwia przetrwanie organizmów wodnych w zimie pod powierzchnią lodu Oduże napięcie powierzchniowe: • umożliwia utrzymanie się niewielkich organizmów na powierzchni wody O wysokie ciepło parowania: • umożliwia organizmom termoregulację duże ciepło właściwe: • chroni organizmy przed nagłymi zmianami temperatury otoczenia 2.3. Węglowodany - budowa i znaczenie. Węglowodany to związki organiczne zbudowane z atomów węgla, wodoru i tlenu. Monosacharydy łączą się wiązaniem O-glikozydowym, dzięki czemu tworzą disacharydy i polisacharydy. Podział węglowodanów: Ocukry proste (monosacharydy) Odwucukry (disacharydy) Owielocukry (polisacharydy) Charakterystyka węglowodanów: O monosacharydy: • mają szkielet węglowy zbudowany z 3-8 atomów węgla • niektóre, np. glukoza, występują w postaci łańcucha lub pierścienia • są słodkie w smaku • dobrze rozpuszczają się w wodzie O disacharydy: ● są zbudowane z dwóch cząsteczek cukrów prostych ● są słodkie w smaku • dobrze rozpuszczają się w wodzie O polisacharydy: • są zbudowane z wielu cząsteczek cukrów prostych • występują w postaci łańcuchów nie są słodkie w smaku • słabo rozpuszczają się w wodzie lub wcale ● Monosacharydy: Opentozy (5 atomów węgla, C5): • ryboza • deoksyryboza O heksozy (6 atomów węgla, C6): • glukoza • fruktoza • galaktoza Disacharydy: O maltoza (glukoza + glukoza) laktoza (glukoza + galaktoza) O sacharoza (glukoza + fruktoza) Polisacharydy O homoglikany • glikogen celuloza ● • chityna • skrobia O heteroglikany • heparyna Funkcje węglowodanów: O energetyczna (np. glukoza, fruktoza) O zapasowa (np. skrobia, glikogen) budulcowa (np. ryboza, deoksyryboza) Znaczenie monosacharydów: O glukoza • podstawowe źródło energii fruktoza • dodatkowe źródło energii O galaktoza ● składnik laktozy O deoksyryboza • składnik DNA Oryboza • składnik RNA ● Znaczenie disacharydów: maltoza (cukier słodowy) • produkt rozkładu skrobii laktoza (cukier mlekowy) składnik mleka ssaków O sacharoza (cukier buraczany, trzcinowy) • forma transportowa cukrów u roślin ● Znaczenie polisacharydyów: O skrobia • materiał zapasowy u roślin O glikogen materiał zapasowy u zwierząt i grzybów celuloza • buduje ścianę komórkową roślin O chityna • buduje ściany komórkowe grzybów • buduje szkielet zewnętrzny stawonogów np. owadów Reakcje wykrywania węglowodanów: O wykrywanie glukozy (odczynniki Fehlinga I i II): • ceglastoczerwony osad O wykrywanie skrobii (płyn Lugola): • granatowa barwa 2.4. Białka - budulec życia. Białka są polimerami zbudowanymi z 20 różnych rodzajów aminokwasów połączonych wiązaniami perpydowymi. Wszystkie białka występujące w organizmach powstają na podstawie informacji genetycznej zawartej w DNA i RNA. Budowa aminokwasu: O centralny węgiel (C) O podstawnik (R) grupa karboksylowa (-COOH grupa aminowa (-NH₂) Podział białek: Oproste (tylko aminokwasy) • histony • keratyna ● • albuminy • globuliny O złożone (aminokwasy + część niebiałkowa) • mioglobina • hemoglobina • fibrynogen • kolagen Funkcje białek: O enzymatyczna (np. pepsyna) O strukturalna (np. kolagen) O magazynująca (np. mioglobina) O transportowa (np. hemoglobina) O odpornościowa (np. globuliny) ochronna (np. fibrynogen) Oregulująca pracę organizmu (np. insulina) Owspomagająca ruch (np. aktyna) 2.5. Właściwości i wykrywanie białek Większość białek rozpuszcza się w wodzie i tworzy roztwór koloidalny. Koagulacja to proces polegający na łączeniu się cząsteczek koloidu w większe struktury. Koagulacja jest procesem odwracalym. Denaturacja to proces polegający na naruszeniu struktury białka. Denaturacja jest procesem nieodwracalnym. Do wykrywania białek stosujemy np. reakcję biuretową. Pozwala ona wykryć obecność wiązań perpydowych. 2.6. Lipidy - budowa i znaczenie. Lipidy należą do związków organicznych. Ich cząsteczki zawierają węgiel, wodór i tlen. W skład niektórych lipidów mogą też wchodzić azot lub fosfor. W lipidach alkohol jest połączony z kwasami tłuszczowymi wiązaniem estrowym. Do wykrywania lipidów służy odczynnik Sudan III. Podział lipidów: O ze względu na budowę: • lipidy proste ● - tłuszcze właściwe - woski lipidy złożone - fosfolipidy - glikolipidy ze względu na konsystencję: • stałe ● - masło - smalec ciekłe - olej - tran ze względu na pochodzenie: • roślinne - oliwa - olej • zwierzęce ● - smalec - tran Lipidy proste: Obudowa ogólna: • alkohol ● • kwasy tłuszczowe O tłuszcze właściwe: • budowa: - glicerol - kwasy tłuszczowe • funkcje: - materiał zapasowy organizmów - termoizolacja - ochrona mechaniczna narządów wewnętrznych O woski: • budowa: - alkohol inny niż glicerol - kwasy tłuszczowe • funkcje: - warstwa wodoodporna na piórach ptaków - powłoka chroniąca rośliny przed utratą wody Lipidy złożone: Obudowa ogólna: • alkohol • kwasy tłuszczowe • dodatkowe związki O fosfolipidy: • budowa: - hydrofobowy ogon - hydrofilowa głowa (glicerol i reszta kwasu fosforowego) • funkcja: - budulcowa - budują błony biologiczne O glikolipidy: • budowa: - glicerol - kwasy tłuszczowe - cukier • funkcja: - budulcowa - budują błony biologiczne 2.7. Budowa i funkcje kwasów nukleinowych. Rodzaje kwasów nukleinowych: O kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) kwas rybonukleinowy (RNA) DNA i RNA to polimery składające się z nukleotydów. Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA): Obudowa nukleotydu: • deoksyryboza • reszta fosforanowa • zasady azotowe: ● - adenina (A) - tymina (T) - guanina (G) - cytozyna (C) O funkcja: • materiał genetyczny O występowanie: • zwierzęta: -jądro komórkowe - mitochondria • rośliny: ● -jądro komórkowe - mitochondria - chloroplasty • grzyby: -jądro komórkowe - mitochondria • niektóre wirusy Kwas rybonukleinowy (RNA): Obudowa nukleotydu: • ryboza reszta fosforanowa zasady azotowe: O funkcja: O występowanie: A C - adenina (A) - uracyl (U) - guanina (G) - cytozyna (C) • udział w syntezie biatek A Komplementarność zasad w DNA C • jądro komórkowe cytozol ● • mitochondria • chloroplasty ||| T Komplementarność zasad w RNA G C U G Rodzaje RNA: rRNA: • buduje rybosomy tRNA: ● transportuje aminokwasy na rybosomy mRNA: zawiera informacje o budowie białka ●