"4. Buněčný metabolismus
• Metabolismus
- metabolismus je soubor chemických reakcí, které se objevují v organismu
- probíhá neustále i v klidových stádiích
- chemické procesy jsou uspořádány do metabolických drah (anabolických nebo katabolických)
- anabolismus
- skladné děje = z jednoduchých látek se vytvářejí látky složité
- spotřebovává se energie
- fotosyntéza, syntéza proteinů z aminokyselin
- katabolismus
- rozkladné děje = ze složitých látek se vytvářejí látky jednoduché
- energie se uvolňuje
- dýchání - glukóza přeměněna na CO2 a H2O
- anabolismus a katabolismus působí proti sobě, doplňují se
- enzymy = biokatalyzátory
- látky bílkovinné povahy
- enzymy zrychlují metabolické reakce (snižují aktivační energii)
- enzymy jsou substrátově specifické > každý typ enzymu má svoje aktivní místo, které se váze s určitým substrátem
- aktivní místo je katalytickým centrem enzymu
- fyzikální a chemické prostředí v buňce ovlivňuje aktivitu enzymů
- nefungují izolovaně, ale v řadách
- kofaktor - pomocná molekula, kterou využívá mnoho enzymů, neproteinové povahy
- kontrola metabolismu
- metabolická aktivita buňky je řízena a kontrolována
- kontroluje enzymy, aby byly aktivní ve správnou dobu a na správném místě
- alosterická regulace
- alosterický enzym má na svém povrchu kromě aktivního místa i místo jiné, tzv. alosterické, přes které může být ovlivněn modulátory (aktivátory či inhibitory)
- vazba alosterického modulátoru způsobí konformační změnu molekuly enzymu
• Energie
- energie umožňuje vykonávat práci
- chemická energie je uvolňována při chemických reakcích (např. buněčné dýchání), rostliny ji získávají ze světelné energie v průběhu fotosyntézy
- energie je využívána k práci nebo je přeměněna na viditelné světlo = bioluminiscence
- buňka, která dosáhne metabolické rovnováhy je mrtvá
- živá buňka - otevřený systém > udržování nerovnováhy > produkt jedné reakce se stává reaktantem následující chemické reakce
- sluneční světlo je zdrojem energie pro rostliny a další autotrofní organismy, zvířata a ostatní heterotrofní organismy jsou závislé na dodávkách energie ve formě organických produktů fotosyntézy (glukóza)
- přenos energie
- umožněn pomocí ATP (adenosintrifosfát) - univerzální přenašeč energie, základem je pětiuhlíkatý cukr ribóza, na který se váže adenin a 3 fosfátové skupiny
- po uvolnění fosfátové skupiny se uvolní energie
- energie uložena ve formě vazeb - vysokoenergetické vazby > při porušení vazby se uvolňuje velké množství energie
- v buňkách je udržována stálá hladina ATP pomocí specifických enzymů
• Dýchání = respirace - uvolňování energie
- proces, který je shodný pro všechny organismy
- buněčné dýchání je biochemický proces, při kterém se uvolňuje chemická energie vazeb organických sloučenin (typicky sacharidů) za vzniku pohotového energetického zdroje pro buňku (ATP)
- jako odpadní produkty štěpení vznikají oxid uhličitý (CO2) a voda
- organismy, které zajišťují svoji potřebu energie dýcháním, se nazývají chemotrofní, získávající energii rozkladem organického materiálu
- respirace je proces s opačným průběhem, než fotosyntéza fototrofních organismů
- může probíhat:
• anaerobně
- nevyžaduje přítomnost kyslíku
- vznikají 2 molekuly ATP
- zahrnuje procesy:
- přípravná fáze (štěpení velkých bílkovin sacharidů, lipidů a proteinů)
- anaerobní glykolýza
- kvašení = fermentace
• aerobně
- vyžaduje přítomnost kyslíku
- získává se 36 molekul ATP
- zahrnuje procesy:
- přípravná fáze (štěpení velkých bílkovin sacharidů, lipidů a proteinů)
- anaerobní glykolýza
- Krebsův cyklus
- dýchací řetězec"

PRÁCE BYLA UVOLNĚNA BEZ NÁROKU NA HONORÁŘ