Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Kochová

CZ.1.07/1.5.00/34.0501

Autor materiálu: RNDr. Pavlína KochováDatum vytvoření: prosinec 2013Vzdělávací oblast: člověk a přírodaVyučovací předmět: chemieRočník: septima, 3.Téma: dynamická biochemie – metabolismus bílkovinDruh materiálu: prezentace + pracovní listKlíčová slova: proteosyntéza, kódón, antikódón, triplet, ribozomy,

transkripce, translaceAnotace: prezentace s výkladem a aktivitou pro

procvičení ev. zpětnou vazbu

VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.20/Žž


CZ.1.07/1.5.00/34.0501

Typ interakce

Dum se skládá z výkladu formou prezentace a následnou aktivitou formou pracovního listu Druh výukového zdroje

•Prezentace je učena pro vysvětlení biosyntézy a odbourávání bílkovin•Popisuje jednotlivé děje a objasňuje jejich význam.•Pracovní list lze použít pro procvičování učiva v hodině nebo jako domácí úkol, nebo pro zpětnou vazbu



CZ.1.07/1.5.00/34.0501

Typická délka využití

•Dum je zamýšlen na jednu vyučovací jednotku. Dle schopností žáků je aktivitu možno realizovat v hodině nebo formou domácího úkolu. Zařazení materiálu dle ŠVP

•Student charakterizuje syntézu a odbourávání bílkovin


Metabolismus bílkovinRNDr. Pavlína Kochová


CZ.1.07/1.5.00/34.0501



CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Obr.1

Charakteritika•Bílkoviny plní v organismu celou řadu významných

funkcí – stavební, regulační, ochrannou, transportní. Bílkoviny nejsou primárním zdrojem energie pro organismus.

•Autotrofní organismy jsou schopny vytvářet bílkoviny z anorganických prekursorům – Co2, H2O, NH3, heterotrofy jsou závislé na příjmu bílkovin z potravy.

•Metabolická dráha vedoucí ke vzniku bílkoviny se nazývá PROTEOSYNTÉZA.

•Bílkoviny jsou polypeptidy vystavěné z aminokyselin propojených peptidickými vazbami.

Aminokyseliny•Bílkoviny živých organismů obsahují 20

aminokyselin(α, L)•Živočichové přijímají bílkoviny z potravy. AK se

dělí na dvě skupiny:▫Neesenciální - jsou schopni je vyrobit

transaminací z jednoduchých organických látek▫Esenciální - pouze z potravy

•Býložravci získávají některé AK činností mikroorganismů ve střevech



CZ.1.07/1.5.00/34.0501


CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Proteosyntéza - fáze

Proteosyntéza se skládá ze dvou fází.

•V první dochází k přepisu (transkripci) genetického kódu DNA do m-RNA. V lidských buňkách probíhá transkripce v buněčném jádru.

•Ve druhé dochází k překladu (translaci) kódu z m-RNA a k tvorbě bílkovin. V lidských buňkách probíhá translace na ribozomech.

Transkripce

Probíhá ve čtyřech fázích:1. Navázání na promotor a aktivace RNA

polymerázy2. Iniciace - rozvine se dvoušroubovice DNA,

začne se vytvářet RNA. RNA polymeráza vystupuje z oblasti promotoru.

3. Elongace - prodlužování řetězce4. Terminace - ukončení transkripce a uvolnění

RNA molekuly; následuje několik posttranskripčních úprav.



CZ.1.07/1.5.00/34.0501

obr. 1


CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Translace •Translace vrcholná fáze genové exprese. • Jde o sestavení primární struktury bílkoviny podle

záznamu v transkripci vytvořené m-RNA. •Během translace je informace zapsaná v m-RNA

podle přesných pravidel genetického kódu dekódována a je podle ní sestaven řetězec aminokyselin.

•Translaci můžeme rozdělit do tří fází: ▫Iniciace▫Elongace▫Terminace


CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Iniciace •Při iniciaci dochází ke vzniku

tzv. iniciačního komplexu - komplexu mRNA, ribosomální podjednotky a t-RNA.

•Spojení mezi ribozomem a m-RNA není pevné, ribozomy se po vláknu pohybují

•Ribozom vyhledá správné místo na m-RNA, tj. startovní KODON – AUG (místo P)

•Na něj se naváže ANTIKODON t-RNA na bázi komplementarity (v tomto případě methionin) pomocí vodíkového můstku.

obr 2


CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Elongace • Prodlužování řetězce bílkoviny• Na sousední kodon se naváže antikodonem další t-RNA

nesoucí příslušnou AK (místo A)• Mezi methioninem a druhou aminokyselinou vznikne

peptidická vazba.• Ribozom se posune o jeden kodon, takže t-RNA z A-místa

(s již navázaným dipeptidem) se ocitne v P-místě, odkud vystrčí předchozí t-RNA. Do volného A-místa se opět napojí tRNA s příslušnou aminokyselinou, vytvoří se peptidová vazba mezi ní a předchozí aminokyselinou a znovu se posunuje. Jednotlivé aminokyseliny nejsou již navázány k tRNA, ale k sobě navzájem peptidickými vazbami. obr 2


CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Terminace •Když se do A-místa dostane některý z

terminačních kodonů kodon UAA, UAG nebo UGA, které nepatří žádné AK, je polypeptid hotový a proteosyntéza končí.

• V zniklý polypeptid, uspořádaný do primární struktury, uvolní

•Hotovou bílkovinou se stává, jakmile vznikne i sekundární, terciární a kvartérní struktura.

obr 2


CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Rozklad bílkovin - proteolýza•Proces katalyzují PROTEINASY, které vznikají v

pankreatu nebo žaludeční sliznici člověka•Katalyzují hydrolýzu peptidických vazeb•AK využívá buňka k tvorbě jiných bílkovin nebo

je přeměňuji na močovinu.

obr 2


CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Obr. 1 – transkripce

ZPĚT


CZ.1.07/1.5.00/34.0501


Obr. 2 – translace

ZPĚT INICIACE

ZPĚT ELONGACE

ZPĚT TERMINACE

ZDROJE• VODRÁŽKA, Zdeněk. Biochemie pro studenty středních škol a všechny,

které láká tajemství živé přírody. 1. vyd. Praha: Scientia, 1998, 161 s. ISBN 80-718-3083-6.

• Transkripce http://www.mojechemie.cz/images/thumb/Transkripce.png/500px-Transkripce.png

• Translace http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Ribosome_mRNA_translation_en.svg



CZ.1.07/1.5.00/34.0501

http://www.mojechemie.cz/images/thumb/Transkripce.png/500px-Transkripce.png

http://www.mojechemie.cz/images/thumb/Transkripce.png/500px-Transkripce.png

http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Ribosome_mRNA_translation_en.svg

Documents

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová