Cellen och biomolekyler
Alla levande organismer är uppbyggda av celler!!
En prokaryot cell, typ bakterie:
Saknar cellkärna
Saknar organeller
En eukaryot djurcell:
Har en välavgränsad kärna (DNA)
Har flera organeller:
- ER: Proteinsyntes på ribosomer
- Golgie: Transport via vesiklar
- Mitokondrier: Energi
- Lysozomer: Nedbrytning
En eukaryot växtcell:
Liknar djurcell men har även:
- Cellvägg: Ger ökad stadga
- Vakuoler: Tar hand om skräp, ökad stadga (tryck)
- Kloroplaster: Fotosyntesen
Processer i celler innefattar interaktioner mellan två olika klasser av molekyler:
- BIOLOGISKA MAKROMOLEKYLER ex proteiner och nukleinsyror (DNA)
- METABOLITER små molekyler med låg formelmassa som ändras kemiskt i
biologiska processer ex socker (som bryts ner under glykolysprocessen)
Biomolekyler
DNA – deoxyribonukleinsyra - förvaring av genetisk information
Innehåller fyra olika kvävebaser
Kvävebaserna sitter på en sträng uppbyggd av socker-och fosfat-grupper
Nukleotid
Ordningen på kvävebaserna står för den genetiska informationen
Biomolekyler
DNA – deoxyribonukleinsyra - förvaring av genetisk information
Den 3-dimensionella formen av DNA – presenterades 1953
DNA spiral:
- Två DNA kedjor som är virade runt varandra
- Kedjorna hålls samman med vätebindningar mellan kvävebaserna
Ordningen på kvävebaserna svarar mot ordningen på aminosyrorna i ett protein
Biomolekyler
Proteiner
Proteiner är den makromolekyl som har flest funktioner:
Katalysera reaktioner – Enzymer
Transport – Hemoglobin (syre)
Förvaring – Myoglobin (syre)
Immunförsvar – Antikroppar
Rörelser – Myosin i muskler
Struktur – Collagen i senor
Kommunikation – Receptorer, hormoner (insulin)
Reglering – Kontroll av tillväxt och differentiering
Proteiner är också den makromolekyl som kan inte flest olika former
24 000 gener
Kodar för minst 24 000
olika proteiner som har
olika former
Aminosyror utgör byggstenarna i proteiner
20 olika
aminosyror som har olika
egenskaper
Vilka aminosyror som skall
ingå i ett protein samt
ordningen på aminosyrorna
bestäms av vårt DNA
Aminosyrorna har olika egenskaper
20 olika
aminosyror
3
+ laddad
2
- laddad
Gillar vatten
7
8
Polär
Ej laddad
Icke polär
Hydrofob
Gillar inte vatten
Aminosyrorna sitter ihop i en lång kedja via peptidbindningar
Primär struktur - Ordningen på aminosyrorna i proteinkedjan
Rätt struktur hos proteinet – en förutsättning för dess funktion
Veckning av proteinet leder till sekundär och tertiär struktur
α helix – sekundär struktur
Veckningsprocessen
Tertiär struktur
β sträng – sekundär struktur
Primär struktur
Om proteinet innehåller flera kedjor - kvartärstruktur
Biomolekyler
Kolhydrater
Funktion:
-Lagring av energi – Glykogen och stärkelse
-Strukturelement - Cellulosa
Uppbyggda av monosackarider:
- ALDOSER – innehåller aldehydgrupper
- KETOSER – innehåller ketongrupper
En monosackarid består av 3-9 kolatomer och innehåller minst två hydroxyl (OH) grupper
Monosackarider kopplas ihop via O-glykosidbindningar till di-, oligo och polysackarider
Glukos + Glukos = Maltos
Biomolekyler
Kolhydrater
Vanliga disackarider:
Rörsocker
Mjölksocker
Vanliga polysackarider:
- Glykogen: Förvaringsform för glukos – energidepå. Grenad polymer med förgrening vid
ca var 10:e enhet.
- Stärkelse: Förvaringsform för glukos i växter. Även vi kan dra nytta av energin lagrad i
stärkelse.
- Cellulosa: Strukturell roll i växter. Vi (däggdjur) kan ej bryta ner cellulosa då vi saknas
cellulas. Kossor får hjälp av bakterier för att bryta ned cellulosa.
Biomolekyler
Lipider
Lipider: Byggs upp av hydrofoba kolväten och är mer lösliga i organiskt lösningsmedel än i
vatten. De flesta lipider är uppbyggda av fettsyror.
Fettsyror: Långa kedjor av karboxylsyror (14C – 24C, vanligast är 16-18C) med en terminal
karboxylgrupp. Kan vara mättad (ingen dubbelbindning) eller omättad (innehåller
dubbelbindning).
Mättad fettsyra
Omättad fettsyra
Biomolekyler
Lipider
Nomenklatur:
1.
2.
3.
4.
Stearinsyra
Antal C
Antal dubbelbindningar
Positionen på dubbelbindningen
Finns även trivialnamn ex 16:0 palmitinsyra, 18:0 Stearinsyra
Biomolekyler
Lipider
Funktioner:
1. Energilagring
2. Beståndsdel i biologiska membran
3. Signalbärare
Viktiga typer av lipider:
•
Triacylglycerol - energilagring
G
L
Y
C
E
R
O
L
Fettsyra 1
Fettsyra 2
Alkoholen kan vara:
-Serin
- Etanolamin
- Kolin
- Inositol
Fettsyra 3
•
Fosfolipider – beståndsdel i biologiska membran
•
Kolesterol - steroidskelett
Finns i cellmembranet hos djurceller (upp till 25 %)
Biologiska membran
1. Plasmamembran som omsluter cellen
2. Interna membran i cellen som bildar olika organeller ex
mitokondrier och kloroplaster
•
•
•
Stommen i membraner utgörs av fosfolipider som är
associerade i två lager som hålls ihop av hydrofoba
interaktioner
•
Membranet är permeabelt för vissa ämnen men inte för
andra.
•
I membranet finns proteiner som har specifika funktioner
som t ex pumpar, kanaler, och receptorer.
•
Membraner är dynamiska system och har en sk fluiditet.
Fluiditeten hos ett membranet beror på vilka fettsyror som
ingår samt mängden kolesterol.
Hydrofilt
Hydrofobt
Omättade fettsyror bidrar med ökad fluiditet eftersom de ”stör” tätpackningen av fettsyrorna
Kolesterol bidrar också med ökad fluiditet eftersom dess ringstruktur ”stör” tätpackningen
Biomolekyler
Kan även bestå av flera ämnen
• Lipoproteiner – Lipiddelen kan förankra proteinet i ett membran
• Glykosylerade proteiner – Viktigt för cell-cell interaktioner och i signalsystem (hormon)
• Glykolipider - Lipiddelen kan förankra kolhydratdelen i ett membran
Med dessa olika varianter ökar användningsområdena för de olika biomolekylerna!!
I morgon träffar ni Magdalena som håller föreläsning om aminosyror kl 13:15 i sal U10
