HEMIJSKI SASTAV ĆELIJE

Biogeni elementi C, H, O, N, S, P, Na, K, Ca, Cl Makroelementi C, H, O, N, S, P, Na, K, Ca, Cl Mikroelementi Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co, I, F ~ 99% ćelije: C, H, O, N

Sastav ćelije Neorganske materije Voda Soli Organske materije Ugljeni hidrati Lipidi Proteini Nukleinske kiseline

VODA 70% ćelije Rastvarač jonskih i polarnih materija Sredina za biohemijske procese Životna sredina (za vodene organizme) Transportna uloga Učestvuje u termoregulaciji

Struktura molekula vode Polarna kovalentna veza Molekul vode je dipol

Vodonične veze

Značaj: termoregulacija Osobine vode Visok toplotni kapacitet: sporo se zagreva i sporo hladi – čuva toplotu Velika toplota isparavanja: isparavanjem vode sa površine telo se hladi Značaj: termoregulacija

Ponašanje materija prema vodi Hidrofobne – odbijaju vodu Nepolarne materije Hidrofilne – imaju afinitet prema vodi, privlače vodu Joni Polarne materije

Mineralne materije - soli U vodenom rastvoru nalaze se u obliku naelektrisanih čestica – jona Katjoni: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+ Anjoni: hloridi, fosfati, sulfati, nitrati, bikarbonati (Cl–, PO43–, SO42–, NO3–, HCO3–)

ELEKTROLITIČKA DISOCIJACIJA NaCl → Na+ + Cl– Hidratisani joni SO

SASTAV ĆELIJE Neorganske materije Organske materije Voda Soli Biogeni elementi Makroelementi Mikroelementi Ugljeni hidrati Lipidi Proteini Nukleinske kiseline

Organske materije Bazirane na ugljeniku C atom – četvorovalentan C-atomi se povezuju u nizove (negranate i granate) i prstenove

UGLJENI HIDRATI Izgrađeni od C, H i O Prema složenosti molekula dele se na: Monosaharide Disaharide Oligosaharide Polisaharide

Monosaharidi – Cn(H2O)n Prema broju C-atoma dele se na: trioze tetroze pentoze: riboza, dezoksiriboza (ulaze u sastav nukleinskih kiselina) heksoze: glukoza, fruktoza, galaktoza (energetska uloga)

Pentoze Heksoze – C6H12O6 riboza dezoksiriboza galaktoza glukoza fruktoza

Disaharidi Izgrađeni od 2 monosaharida Saharoza običan šećer Glu-Fru Laktoza mlečni šećer Glu-Gal Maltoza Glu-Glu Energetska uloga

saharoza laktoza maltoza

Oligosaharidi Gradivna uloga – ulaze u sastav ćelijske membrane Izgrađeni od 3-100 monosaharida Gradivna uloga – ulaze u sastav ćelijske membrane oligosaharid fosfolipidi protein

Polisaharidi Izgrađeni od 100 do 1000 monosaharida – glukoze Biljke Životinje i gljive Energetski Skrob Glikogen Gradivni Celuloza ćelijski zid biljaka Hitin egzoskelet zglavkara, ćelijski zid gljiva

Skrob Glikogen Celuloza

LIPIDI Izgrađeni od C,H i O Nerastvorljivi u vodi Podela: Trigliceridi Fosfolipidi Steroidi

Trigliceridi Estri glicerola i 3 masne kiseline Energetska uloga 3 + masna kiselina + triglicerid

Polarna glava - hidrofilna Nepolaran rep - hidrofoban Fosfolipidi Estri glicerola, 2 masne kiseline i fosforne kiseline Grade ćelijske membrane Polarna glava - hidrofilna Nepolaran rep - hidrofoban

Fosfolipidni dvosloj ćelijske membrane Hidrofilne glave Hidrofobni repovi

Steroidi Derivati holesterola Holesterol ulazi u sastav ćelijske membrane životinja Neki steroidi imaju regulatornu ulogu: polni hormoni i hormoni kore nadbubrežne žlezde

Glukoza Fruktoza Galaktoza riboza dezoksiriboza Saharoza Laktoza Maltoza Pentoze Heksoze Monosaharidi Disaharidi UGLJENI HIDRATI Oligosaharidi Polisaharidi Skrob Celuloza Glikogen Hitin

LIPIDI trigliceridi fosfolipidi Steroidi

PROTEINI

PROTEINI U njihov sastav ulaze: C, H, O i N Makromolekuli izgrađeni od 20 vrsta amino-kiselina povezanih međusobno peptidnim vezama u linearni polipetidni lanac

Aminokiseline Organska jedinjenja sa dve funkcionalne grupe: amino-grupom (–NH2) i karboksilnom grupom (–COOH) Razlikuju se po R-grupi

Vrste aminokiselina Nepolarne Pozitivno naelektrisane Polarne nenaelektrisane Negativno naelektrisane

Peptidna veza Nastaje reakcijom između karboksilne grupe jedne aminokiseline i amino-grupe druge aminokiseline dipeptid

Primarna struktura proteina Broj i redosled aminokiselina u polipetpidnom lancu Zapisana u genima

Sekundarna struktura proteina Dva oblika: α-heliks i β-ploča Uspostavlja se formiranjem vodoničnih veza između H i O peptidnih veza β-ploča α-heliks

Tercijarna struktura proteina Čine ga α-heliksi, β-ploče i “neuređeni” delovi

Kvaternarna struktura proteina Više polipeptidnih lanaca gradi funkcionalan protein kolagen hemoglobin

Prostorni oblik proteina Fibrilarni proteini končasti Globularni proteini loptasti – sferni

Primarna struktura proteina Sekundarna struktura proteina Tercijarna struktura proteina Kvaternarna struktura proteina

Funkcije proteina Gradivna – strukturna: grade ćeliju i tkiva Biokatalitička – enzimi – usmeravaju biohemijske reakcije Transportna – hemoglobin, transferin Imunološka – antitela Kontraktilna – aktin i miozin Regulatorna – hormoni Rezervna – albumin

PITANJA Koji elementi ulaze u sastav proteina? Koliko vrsta aminokiselina grade proteine? Koje su funkcionalne grupe aminokiselina? Kako su aminokiseline povezane u polipetidni lanac? Kako nastaje peptidna veza? Šta je primarna struktura proteina? Koja dva oblika sekundarne strukture proteina postoje?

PITANJA Kojim vezama se uspostavlja sekundarna struktura proteina? Šta čini tercijarnu strukturu proteina? Koje vrste proteina postoje prema prostornom obliku? Šta je kvaternarna struktura proteina? Navedi jedan fibrilarni i jedan globularni protein? Koje uloge imaju proteini?

NUKLEINSKE KISELINE izgrađene od polinukleotidnih lanaca DNK grade 2 polinukleotidna lanca RNK gradi 1 polinukleotidni lanac

NUKLEOTID Fosfatna grupa Pentoza (dezoksiriboza ili riboza) Azotna baza

Azotne baze Purinske baze su derivati purina Pirimidinske baze su derivati pirimidina citozin adenin timin guanin uracil

Polinukleotidni lanac 5’ Polinukleotidni lanac Više nukleotida povezanih fosfodiestarskim vezama 3’

Antiparalelnost lanaca DNK

Sparivanje komplementarnih azotnih baza

Molekul DNK izgrađen je od 2 spiralno uvijena antiparalelna (suprotno orijentisana) polinukleotidna lanca, povezana među sobom vodoničnim vezama između kompementarnih azotnih baza (A-T; G-C)

Uloga nukleinskih kiselina DNK je nosilac naslednih (genetičkih) informacija; kontroliše sintezu proteina Vrste RNK su: informaciona RNK, transportna RNK i ribozomalna RNK Sve tri vrste RNK učestvuju u sintezi proteina

PITANJA Kako je građen nukleotid? Šta je polinukleotidni lanac? Koliko polinukleotidnih lanaca gradi molekul DNK, a koliko molekul RNK? Koji pentozni šećer ulazi u sastav dezoksiriboze, a koji u sastav riboze? Koje azotne baze ulaze u sastav DNK, a koje u sastav RNK?

PITANJA Koje su komplementarne baze u DNK, a koje u RNK? Kako je građen molekul DNK? Koja je uloga DNK? Koje vrste RNK postoje? Koja je uloga RNK?