Biokemija opisuje procese znotraj živega organizma na ravni molekul.
Vsi biološki procesi so posledica delovanja večjih in manjših molekul. Mnoge molekule so lahko zelo velike in jih imenujemo makromolekule.
Kemijski elementi v bioloških molekulah :
Od več kot 100 kemijskih elementov je le 31 biološko pomembnih.
• Ti elementi so razdeljeni v 3 skupine:
a) Makroelementi: v živih bitjih so prisotni v večjih količinah in so nujno potrebni za življenje: OGLJIK, VODIK, KISIK, DUŠIK, ŽVEPLO, FOSFOR.
b) Mikroelementi: v sledovih, vendar ravno tako pomembni za življenje: KALCIJ, MAGNEZIJ, ŽELEZO, JOD
c) Elementi, ki so le v nekaterih organizmih: ARZEN, BROM, MOLIBDEN
Biološke makromolekule
Mnoge molekule, ki sestavljajo živa bitja so zelo velike. Tako imenovane makromolekule razdelimo na:
• Nukleinske kisline
• Proteine
• Polisaharide
Biološke makromolekule sodelujejo pri različnih funkcijah v telesu:
• Shranjevanje in prenos genetske informacije ( nukl. kisline)
• Kataliza ( proteini, ki jih uvrščamo med encime)
• Vzdrževanje zgradbe celice in organizma ( struktorni proteini in polisaharidi)
• Transport manjših molekul skozi celično membrano in po organizmu
Čeprav se makromolekule med seboj precej razlikujejo, jih druži skupna lastnost, da so to polimeri, sestavljeni iz manjših monomernih molekul ( monomerov).
Polimeri nastanejo v procesu kondenzacije ( kemijska reakcija, kjer se povežeta dve monomerni enoti, odcepi pa se voda )
Homopolimeri so so sestavljeni iz enakih monomernih enot.
Heteropolimeri se med seboj razlikujejo tako fizikalno, kemijsko kot biološko.
Primer heteroploimerov so proteini, ki so sestavljeni iz 20 različnih aminokislin.
Nukleinske kisline so heteroplimeri sestavljeni iz monomernih enot, ki jih imenujemo nukleotidi. ( DNK, RNK)
ORGANELI, CELICE IN ORGANIZMI
Virusi, ki jih ne štejemo med živa bitja so zgrajeni iz ene nukl. Kisline (DNA ali RNA) in proteinov.
So paraziti, ki se razmnožujejo s pomočjo gostiteljske celice.
CELICA
• Eukariontska celica
• Prokariontska celica ( modrozelene alge in bakterije ), so enocelični organizmi.
Prokarionti so različnih oblik, kroglasti, paličasti in spiralasti. Celične komponente so obdane s celično membrano in steno.Večkrat so pokriti z bički ( flageli), ki služijo premikanju in manjšimi izrastki ( piliji) za razmnoževanje.
V notranjosti celice je citoplazma, ki je suspenzija molekul, encimov, ribosomov in DNA.
Vsaka celica ima en kromosom, ki je molekula DNA.
Najbolj poznan prokariont je bakterija E. coli.
Eukarionti so živalske in rastlinske celice. Obdane so z membrano, imajo organele.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=mMfGxWqW-Cc[/youtube]
|
Organel |
Sestava |
Funkcija |
|
|
|
|
|
Celična membrana |
Dvosloj, iz polovice poteinov in polovice lipidov ter nekateri OH |
Selektivno prepustna ločnica skozi katero poteka transport, na njej so pomembni encimi |
|
Jedro |
Vsebuje genomsko DNA v kompleksu s proteini |
Shranjevanje genetske informacije, tu poteka podvojevanje DNA in prepisovanje v RNA |
|
Endoplazmatski retikulum z ribosomi |
Z membrano obdan mehurček, gladek. Ribosomi so se
stavljeni iz RNA in proteinov |
V ribosomih poteka sinteza proteinov |
|
Golgijev aparat |
Iz lipidov, proteinov in OH |
Izločanje celičnih izločkov in mesto kjer poteka zorenje proteinov |
|
Mitohondrij |
Obdan z dvema membranama, notranjost vsebuje proteine in DNA in RNA |
Tu potekajo metabolični procesi, ki vodijo do nastanka ATP, celično dihanje |
|
Lizosomi (živali) |
Mehurček, ki vsebuje hidrolaze |
Razgradnja beljakovin, OH, lipidov, nukl. kislin in mitohondrijev |
|
Peroksisom ( živali) ali glioksisomi ( rastline) |
Mehurček ki vsebuje katalazo in nekatere oksidaze |
Poteka encimsko katalizirana oksidacija nekaterih substratov |
|
Kloroplast ( rastline) |
Organel, ki vsebuje proteine, lipide, klorofil, DNA, RNA, ribosome |
Tu poteka fotosinteza |
|
Citoskelet |
Citoogrodje, sestavljeno iz proteinov |
Daje obliko celici |
Citosol majhne molekule, proteini, encimi, hranila, prostor, kjer
Poteka mnogo metaboličnih reakcij