"21. Základní stavební látky organismů
biogenní prvky, chemické znaky živých soustav, lipidy, sacharidy, aminokyseliny, bílkoviny

BIOGENNÍ PRVKY
Biogenní prvky jsou prvky nezbytné pro život, tzv. životatvorné. Podle obsahu prvku v buňce se dělí na makrobiogenní (více než 1%) a oligobiogenní (od 0.05% do 1%) stopové (méně než 1%). Hranice mezi nimi není ostrá.
Makrobiogenní prvky (přibližný procentický obsah v lidském těle)
● uhlík 50 %
● kyslík 20 %
● vodík 10 %
● dusík 8,5 %
● vápník 4 %
● fosfor 2,5 %
Oligobiogenní prvky – mikrobiogenní prvky
● draslík 1 %
● síra 0,8 %
● sodík 0,4 %
● chlor 0,4 %
● hořčík 0,1 %
Stopové prvky
● železo 0,001 %
● mangan 0,001 %
● jod 0,00005 %
● chrom, kobalt, měď, molybden, selen, zinek, křemík, fluoridy
Význam některých prvků
● Uhlík, kyslík,vodík a dusík – jsou stavební prvky biomolekul (sacharidů, lipidů a proteinů)
● Vápník – vyskytuje se v kostech, zubech, reguluje funkce nervů a svalů, příjem je regulován vitaminem D, parathormonem, kalcitoninem, nedostatek způsobuje u dětí křivici, u dospělých osteomalacii
● Fosfor – vyskytuje se v kostech, zubech,v ATP, v NK. Nedostatek způsobuje u dětí křivici, u dospělých osteomalacii
● Draslík – základní kation nitrobuněčné tekutiny, reguluje činnost nervů a svalů, Na+/K+-ATPasa
● Sodík – základní kation mimobuněčné tekutiny, ovlivňuje objem plazmy, činnost nervů a svalů, Na+/K+-ATPasa
● Chlor – v žaludečních šťávách
● Hořčík – tvorba kostí, kofaktor enzymů (kinas)
● Železo – základní složka hemu v hemoglobinu, cytochromy v elektronovém transportním řetězci
● Mangan – kofaktor enzymů (hydrolas a transferas)
● Jod – složka hormonů štítné žlázy (thyroxin, trijodthyronin), nedostatek v prenatálním období vede ke kretenismu, v dětství k omezení růstu, v dospělosti zvětšení strumy
● Chrom – trojmocný chrom ovlivňuje účinky inzulinu
● Kobalt – podstatná složka vitaminu B12
● Měď – součást cytochromu v elektronovém transportním řetězci
● Molybden – složka enzymů
● Zinek – kofaktor mnoha enzymů
● Fluoridy – zvyšuje tvrdost kostí a zubů, nadbytek způsobuje hnědé skvrny na zubech
● Křemík – u člověka jeho nezbytnost není prokázaná, ale pro jiné živočichy ano

AMINOKYSELINY
Základními stavebními jednotkami všech bílkovin jsou aminokyseliny (AK), což jsou z chemického hlediska substituční deriváty karboxylových kyselin. Ačkoliv bylo objeveno již několik tisíc těchto sloučenin, na tvorbě bílkovin se jich podílí pouze 21 (resp. 22, počítáme-li pyrolysin, který se vyskytuje jen v proteinech některých bakterií). Ty pak označujeme jako kódované aminokyseliny. Veškeré kódované aminokyseliny mají aminovou skupinu -NH2navázanou na atom uhlíku ležící hned vedle karboxylové skupiny -COOH, a proto označujeme tyto aminokyseliny (dle jejich struktury) jako 2-aminokarboxylové kyseliny neboli α-kyseliny. Obecný vzorec těchto aminokyselin je tedy:

Z obecného vzorce je zřejmé, že všechny aminokyseliny (vyjma glycinu, u kterého je R = H) mají chirální atom uhlíku, tedy takový, na který jsou vázány 4 různé substituenty. Z toho vyplývá, že aminokyseliny se mohou vyskytovat ve 2 konfiguracích, stejně jako třeba sacharidy. Tyto konfigurace označujeme jako L- a D-, přičemž dle dohody se odvozují od aminokyseliny serinu:

Veškeré kódované aminokyseliny se vyskytují výhradně v konfiguraci L-. Některé aminokyseliny mají ve svém postranním řetězci (R-) zastoupeny další karboxylové či aminové skupiny. Podle poměru celkového počtu těchto skupin je lze rozdělit na kyselé (COOH > NH2), neutrální (COOH = NH2) a zásadité (COOH < NH2). Jelikož se aminokyseliny mohou chovat jako kyseliny či zásady, označujeme je jako amfoterní sloučeniny.

U aminokyselin dochází ke vnitřní interakci mezi skupinou karboxylovou COOH a aminovou NH2 za vzniku obojetného iontu (amfiontu). Tato interakce se projevuje při hodnotě pH (specifické pro každou aminokyselinu) označované jako izoelektrický bod. Molekula se v tomto stavu chová navenek elektricky neutrálně. Jelikož mají aminokyseliny iontovou strukturu (amfion), vykazují vlastnosti iontových sloučenin - jsou tuhé, bezbarvé, rozpustné ve vodě, mají vyšší bod tání (resp. rozkladu) a jejich částice se pohybují ve stejnosměrném elektrickém poli (tento děj se nazývá iontoforesa). Pro"

PRÁCE BYLA UVOLNĚNA BEZ NÁROKU NA HONORÁŘ