C5720
Biochemie
01b-Chemické složení živé hmoty
9/24/2014
1
Petr Zbořil

Látkové složení živé hmoty
•Dělicí hlediska
•
o„Elementární analýza“
oForma – skutečný stav
•Prvky - ionty
•Sloučeniny
oAnorganické
oOrganické
oSložitost
•Hierarchie struktur
9/24/2014
Petr Zbořil
2

Prvky
•Jako takové, resp. ionty
•Reprezentanti látek – abstraktní role
•Pojem biogenních prvků – kvantitativní zastoupení
oPrvní úroveň: C, H, O, N
oDruhá úroveň: Na, K, Mg, Ca, Cl, S a P
oTřetí úroveň: Co, Cu, Fe, Mn a Zn
oČtvrtá úroveň: Al, As, B, Br, Cr, F, Ga, I, Mo, Se, Si a V.
•
9/24/2014
Petr Zbořil
3

Sloučeniny
•Anorganické látky – i prvky
ovoda
oNa+, K+, Cl-, SO4-, HCO3-, HPO42-, Ca, Mg, Fe, Zn, Va, Cu, Mo, Ni, Mn, Se
oplyny - O2, N2, CO2, NO
•Organické látky
onízkomolekulární
ovysokomolekulární  - biopolymery
•Hlavní typy - skupiny
obílkoviny
onukleové kyseliny
osacharidy
olipidy
•
9/24/2014
Petr Zbořil
4

Látkové složení organizmů
Látka
člověk
rostliny
bakterie
voda
60
75
70
bílkoviny
18
4
15
nukleové k.
1.5
1
7
sacharidy
0.5
16
3
lipidy
16
1
2
org. látky
1
1
2
anorg. látky
3
2
1
9/24/2014
Petr Zbořil
5

Struktura látek, hierarchie struktur
•Význam struktury, složitost látek
oStruktura – vlastnosti – funkce
•Úrovně
oJednoduché sloučeniny (voda, CO2 apod.), prekurzory
oStavební kameny – monosacharidy, aminokyseliny, mastné kyseliny, baze
oOligo- a makromolekulární úroveň
oSupramolekulární úroveň
oSubbuněčné struktury, organely
oBuňka
•
9/24/2014
Petr Zbořil
6

Obecný princip výstavby biopolymerů
•Jsou tvořeny monomery
•Monomery vytvářejí lineární řetězce – větvené sacharidy
•Monomery jsou spojovány jediným  typem  vazby
o
omono, di-, tri- , tetra-,...
ooligo < 10
opoly > 10
•
•
•
•
•Výjimka – lipidy
9/24/2014
Petr Zbořil
7

bílkoviny
nukleové kyseliny
polysacharidy
monomery
aminokyseliny
20
nukleotidy
4
monosacharidy
5
vazba
peptidická
3,5-diesterová
glykosidická

Spontánní abiotické reakce vzniku složitějších struktur
•Millerův experiment - 1952
•Experimentální uspořádání
•tvorby stavebních kamenů
•z prekursorů
•Plynná fáze napodobuje atmosféru
•Země před 3,5 mld. let.
•Probíhalo dny-týdny.
•V analyzovaných vzorcích byly
•nalezeny aminokyseliny, org. kyseliny,
•sacharidy apod. Další experimenty,
•modif. složení, další látky (baze).
9/24/2014
Petr Zbořil
8