7. Bunkový metabolizmus

7. Bunkový metabolizmus

· Charakterizujte procesy anabolizmu a katabolizmu

· Charakterizujte význam enzýmov pre bunkový metabolizmus a podmienky fungovania enzýmov

Anabolizmus a katabolizmus

· Anabolizmus – z jednoduchých látok vznikajú zložité

– energia sa viaže do vznikajúcich chemických väzieb (endergonické reakcie)

– fotosyntéza, proteosyntéza, replikácia DNA, tvorba lipidov

· Katabolizmus – rozklad zložitých látok na jednoduchšie, pričom sa uvoľňuje energia (exergonické reakcie)

– bunkové dýchanie, oxidácia lipidov

Enzýmy

· Význam enzýmov – znižujú aktivačnú energiu chemickej reakcie (fungujú, ako biokatalyzátory)

– všetky enzýmy sú bielkoviny, môžu obsahovať aj nebielkovinovú zložku (koenzým)

– každý enzým obvykle katalyzuje len jednu reakciu určitého substrátu

– hydrolázy (kat. hydrolytické štiepenie), nukleázy (odbúravajú nukleové kyseliny), proteázy (odbúravajú bielkoviny), polymerázy (kat. polymeračné reakcie)

– vybavenie bunky enzýmami je riadené geneticky
o Substrátová špecifickosť – určitý enzým môže katalyzovať chemickú reakciu len určitej chemickej látky

– v molekule enzýmu určuje špecifickosť aktívne centrum
o Funkčná špecifickosť – určitý enzým katalyzuje len určitý typ chemickej reakcie

· Podmienky fungovania enzýmov

o Zmena štruktúry molekuly enzýmu – vplyv aktivátorov a inhibítorov

– princíp spätnoväzbovej inhibície – enzým pôsobiaci v prvých krokoch metabolického reťazca je inhibovaný konečným produktom

o Riadenie syntézy enzýmu – štruktúra enzýmu je zapísaná, ako genetická informácia a v prípade potreby sa aktivuje gén a na ribozómoch sa tvoria molekuly enzýmu a keď sa zastaví tvorba enzýmov, nastáva rozklad jeho molekúl

o Rovnováha enzýmových reakcií – pomer medzi koncentráciou substrátu a produktom reakcie (ak nastane rovnovážny stav, reakcia sa zastaví)

– dodaním substrátu sa rovnováha naruší a reakcia sa opäť rozbehne