Biochemie
Biochemie je vědní disciplína na pomezí biologie a chemie. Zabývá se chemickými pochody v živých organismech. Předmětem studia biochemie je struktura a funkce základních stavebních kamenů živé hmoty jako jsou například cukry, tuky, bílkoviny, nukleové kyseliny a další biomolekuly.
První poznatky o živých systémech byly získány vizuálním pozorováním založeným na pitvě a mikroskopii, které se staly základní výzbrojí klasické vědy o životě - biologii.
Hledání odpovědi na otázky, které si neustále klademe – „z čeho je to uděláno“ a „jak to pracuje“ – vedlo k postupnému rozdělení biologie na větev strukturní (morfologickou), za vzniku cytologie, anatomie, histologie aj. a větev funkční (za vzniku fyziologie). Brzy však bylo zřejmé, že buněčná (celulární) úroveň, dostupná světelným mikroskopem a charakteristická pro klasickou biologii, je příliš hrubá a neumožňuje proniknout do zákonitostí stavby a zejména do dynamiky neustálého dění v živých systémech. Výsledkem hledání jemnější úrovně přístupu je úroveň molekulová a obor, kterému je vlastní, je chemie.
Studium živých systémů na molekulové úrovni se začínalo rozvíjet na začátku našeho století po dvou liniích. První vycházela z medicíny a fyziologie a měla své začátky ve studiu složení krve, moče a lidských tkání a jeho srovnávání u zdravých a nemocných jedinců. Druhá linie se rozvíjela v rámci organické chemie, která se začínala stále více a více zajímat o přírodní látky. Pomocí prostředků organické chemie byly postupně získávány informace o molekulové stavbě složek biologických objektů, včetně prvních poznatků o jejich makromolekulárních látkách – bílkovinách a nukleových kyselinách. Nově se formující obor byl proto dlouho považován za odvětví fyziologie nebo organické chemie. Termín biochemie poprvé použil F. Hoppe-Seyler v roce 1903 a v samostatnou vědu, s vlastní metodickou základnou i přístupem, se biochemie vyvinula asi ve 30. letech 20. století. Objektem studia patří do rámce biologických věd, ale způsobem studia mezi vědy chemické.
Postupně se ukázalo, že téměř všechny látky, z nichž se skládají živé systémy, se neustále mění. Pozornost biochemiků, soustředěná v prvním období na otázky struktury přírodních látek, se proto záhy obrací ke studiu chemického dění (metabolismu) v organismech.
Před druhou světovou válkou nashromáždila biochemie řadu významných poznatků, které vedly k objasnění základních principů látkové a energetické přeměny, odehrávající se v živých organismech. Nicméně se ukázalo, že klíčem k objasnění podstaty života je poznání struktury a funkce biomakromolekul – bílkovin a nukleových kyselin. K rozmachu chemie těchto látek došlo až po vybudování zcela nové metodické základny. Nashromážděné informace, z nichž mnohé měly revoluční význam, prokázaly, že makromolekulární charakter a osobitá komplexní architektura biomakromolekul jim umožňují realizovat i ty nejsložitější funkce, které příroda potřebovala k vytvoření živých systémů.
Poznání molekulového složení a molekulové organizace biologických objektů a objasnění mechanismů v nich probíhajících reakcí pak umožnilo vykládat molekulovou podstatu nejrůznějších životních funkcí a projevů. Přes různorodost organismů biochemie objasnila řadu obecných principů platných pro všechny živé systémy, jako je univerzálnost mechanismů sloužících pro přeměny energie, účast enzymů na katalýze všech biochemických reakcí a samovolnost vytváření organizace makromolekulárních struktur.
Přes počáteční skepsi části biologů, že tvar a chování složitých živých objektů nebude možno redukovat na úroveň molekul a jejich interakcí, biochemie postupně prokázala, že všechny biologické projevy mají molekulový základ. Biochemie má proto dnes pevné místo jako základní disciplína věd o živé přírodě, která zahrnuje celou oblast přírody a slouží studiu životních procesů u člověka, zvířat, rostlin a mikroorganismů za fyziologických a patologických podmínek. Můžeme ji definovat jako vědu studující pomocí prostředků chemie čtyři základní problémy :
• látkové složení živých organismů
• vznik a další osud jednotlivých látek v organismu
• souvislost chemického dění v organismu s jeho fyziologickými projevy
• způsob uspořádání jednotlivých molekulových složek a biochemických dějů v živém jedinci
Složitost biochemických systémů a rozvoj jejich studia na molekulové úrovni způsobily, že se začaly tvořit další disciplíny specializované na studium živých objektů chemickými prostředky. Jsou to molekulární biologie, molekulární genetika a bioorganická chemie.
Jak na keš?
Jak bylo zmíněno výše, biochemie popisuje „fungování“ života. Nejsou to tedy jen nudné cykly v knihách (Krebsův, dýchací řetězec, …) a popis, jak se daří „breberkám“ v tom, nebo onom médiu. Vaším úkolem bude spočítat následujících příklad (hodnoty jsou smyšlené), abyste zjistili, kam pro krabičku:
Pavoučí samička v průběhu kopulace sežere hlavičku partnera, čímž se sameček snaží navýšit počet mláďat tím, že zajistí, aby byla samička dobře živena. Pokud pro jednoduchost uvažujeme, že hlavička samce obsahuje POUZE 1 molekulu kyseliny stearové, kolik molekul ATP z toho samička získá?
ABC molekul ATP z 1 molekuly kyseliny stearové
Kolik molekul ATP by získala, pokud by měl sameček v hlavičce 1 mol kyseliny stearové?
DEF,GAG . 1023 molekul ATP z 1 mol
Logbook je ukryt na:
N 49°5(D),(C-B-G)(F-D)(B-A)
E 16°2(B),(F-B)(D-G)(B-A)
Pro přepočet NADH+H+ a FADH2 na ATP použij celočíselné hodnoty
KEŠ JE NA VELMI FREKVENTOVANÉM MÍSTĚ, DOPORUČUJI TEDY BRZKÝ RANNÍ NEBO POZDNÍ VEČERNÍ ODLOV.POKUD DORAZÍTE V NESPRÁVNÝ ČAS, NEJSPÍŠ NEBUDE MOŽNÉ KEŠ ODLOVIT. RADĚJI PŘIJĎTE PODRUHÉ, NEŽ ABY KEŠ ZMIZELA. DÍKY :-)
VRACEJTE KEŠ PŘESNĚ TAK, JAK BYLA PŘED ZÍSKÁNÍM UKRYTA!