Transcript for:
Biochemia życia i metabolizm

Mam nadzieję, że widać. Jeśli widać, to skupimy się na chemizmie życia. Czyli jeszcze może zaczniemy od tego, że tutaj mamy taką podstawę programową przygotowaną na stronie biologhel.pl. To jest taka fajna podstawa programowa, ponieważ ona ma zapisane wszystkie punkty, które są współcześnie z uwzględnieniem tego, jak ta podstawa się zmieniała. To znaczy mamy zaznaczone to, co kiedyś było, współcześnie jest wykreślone. To, co zostało dodane jest tutaj oznaczone kolorem zielonym. Także nawet jeśli ktoś podchodzi do poprawy matury, no to ten dokument jest dla niego pomocny, bo wciąż może z niego wywnioskować, co go obowiązuje. No i skupimy się na początek na tym chemizmie życia. Więc tak sobie po kolei prześledzimy te punkty i będziemy sobie tutaj mówić, co jest istotne, jeśli chodzi o te zagadnienie. Pierwszy punkt jeszcze tutaj w tym chemizmie życia, czyli w tym, co my sobie tak nazywamy biochemią, to są składniki nieorganiczne. No i tutaj jesteśmy zobowiązani do tego, żeby znać znaczenie biologiczne makroelementów w tym pierwiastków biogennych. Pierwsze od czego sobie zaczniemy, no to sobie wymienimy te makroelementy. Może tutaj też jeszcze taka uwaga organizacyjna. Ja ogólnie bym zalecał, że jeśli macie jakieś przy sobie kartki, yyy, zeszyty, no cokolwiek na czym można pisać, to myślę, że to będzie najbardziej efektywne, jeśli po prostu yyy skupicie się na tworzeniu notatek, na tym, żeby to sobie tak ładnie rozpisać i później po prostu jeszcze wrócić parę razy do tego, co sobie dzisiaj wypunktujemy, żeby to wszystko utrwalić. Będę się też starał właśnie to w taki sposób podawać, nie jak robimy to na lekcji, gdzie to jest bardziej takie tłumaczenie i tych słów pojawia się dużo, tylko dzisiaj się bardziej skupimy na wypunktowaniu tego, co jest najważniejsze. Także wracamy jeszcze raz już tak na poważnie się za to bierzemy. Mamy ten pierwszy punkt. Zacznijmy sobie od wymienienia makroelementów. Makroelementy wymieniamy dla organizmu człowieka i zgodnie z tymi kryteriami, które człowieka obowiązują. Czyli makroelementy to pierwiastki, które stanowią ponad 1% suchej masy organizmu i ich dzienne zapotrzebowanie jest większe niż 100 mg. I do takich makroelementów zaliczamy pierwiastki, które nazywamy biogennymi. Jest to węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor, siarka. Czyli można sobie właśnie zapamiętać tak jak kronim, ons, coś takiego, co brzmi jak słowo, żeby umieć te pierwiastki biogenne wymienić. Dlaczego te pierwiastki są nazywane biogennymi? ponieważ wchodzą w skład najważniejszych związków organicznych, które budują organizm człowieka, czyli cukrów, białek, tłuszcze, szerzej możemy powiedzieć lipidów i nukleotydytów. Poza tymi pierwiastkami biogennymi w skład makroelementów będą wchodzić też takie pierwiastki jak wapń, magnez, sód, potas, chlor. I można powiedzieć, że to jest całość takich właśnie pierwiastków, które musimy znać. musimy przedstawić ich znaczenie biologiczne. Jeśli chodzi o znaczenie biologiczne pierwiastków biogennych, to to będzie właśnie to, że budują najważniejsze grupy związków organicznych. Możemy jeszcze nad tym się zastanowić bardziej. To znaczy węgiel, wodór, tlen będą wchodzić w skład wszystkich tych związków organicznych, cukrów, lipidów, peptydów, nukleotydów. Azot będzie wchodził w skład peptydów i nukleotydów. Siarka będzie wchodzić w skład peptydów, a fosfor skład nukleotydów albo jakiś pochodnych peptydów i lipidów. No ale niemniej pojawiają się w tym i taka takie ich znaczenie biologiczne na maturze byśmy przedstawili. Jeśli chodzi o te pozostałe makroelementy, no to tu jest dużo większe zróżnicowanie. W zależności od tego, jaki pierwiastek będziemy sobie analizować, to znaczenie będzie inne. Chociaż może się troszeczkę zagalopowałem. W sumie sobie to troszeczkę uprościmy. Najtrudniej jest z tym wapniem. Dla wapnia musimy wiedzieć, że ma takie trzy istotne zastosowania. Po pierwsze jest budulcem kości. Różne sole wapnia wchodzą w skład istoty międzykomórkowej w tkance kostnej. Po drugie, wapń bierze udział w kaskadzie krzepnięcia, czyli w szeregu reakcji, na końcu których powstaje związek umożliwiający powstanie skrzepu. Po trzecie, wapń będzie istotny do skurczu mięśni. jest niezbędnym pierwiastkiem, który jest uwalniany z siateczki śród plazmatycznej i koniec końców prowadzi do skurczu mięśni. Już bez wchodzenia w takie dokładne szczegóły, bo gdybyśmy na maturze mieli opisać szczegółową rolę wapnia, dokładnie co on tam robi w tej kaskadzie krzepnięcia albo co on robi w tym w tym mechanizmie skurczu, no to na pewno będziemy mieli ilustrację jakiś wstęp. Dla sobie podajemy takie ogólniki, bo jeśli będą nas pytali bez żadnej podstawy, to wystarczy, że taką ogólną informacją odpowiemy, że takie znaczenie przedstawimy. Później sobie to potraktujemy tak wspólnie, czyli magnez, cud, potas, chlor. One wspólnie będą odpowiadać za polaryzację błon komórkowych, w związku z czym będą odpowiadać za przewodzenie impulsów. I takie znaczenie warto sobie zapisać, zapamiętać dla nich wspólne. Rozbijemy teraz to troszeczkę bardziej. O magnesie warto wiedzieć, że jest on niezbędny do tego, żeby rybosomy, dwie podjemnostki rybosomu się ze sobą połączyły. No i w związku z tym, żeby rybosomy mogły pracować, żeby tworzyły peptyd, czyli żeby zachodził proces translacji. Na temat sodu warto wiedzieć, że sud jest głównym kationem w płynie pozakomórkowym. o potasie, że jest głównym kationem w płynie wewnątrzkomórkowym, czyli w cytozolu. O chlorze może istotne jest to, że jest ważnym składnikiem soku żołądkowego i tyle powinno wystarczyć. No to jedziemy sobie do punktu drugiego. Punkt drugi. Przedstaw znaczenie biologiczne wybranych mikroelementów. No i tutaj widzimy, że sprawa jest całkiem uproszczona, bo te mikroelementy, które musimy znać są tylko trzy. Żelazo, F, J, czyli I oraz F, czyli fluor. Też mamy znać tylko znaczenie, więc nie wchodzimy tutaj w to, jakie są ich źródła i tak dalej. Ale zacznijmy od tej definicji mikroelementów. Czyli mikroelementy to będą pierwiastki, dla których dzienne zapotrzebowanie jest mniejsze od 100 mg, a ich udział w suchej masie organizmu jest mniejszy od 1%. No i teraz już te znaczenia dla żelaza. Tym najważniejszym znaczeniem będzie budowanie, współtworzenie cząsteczki Hemu. Hem. współtworzy duże białko, białko złożone jakim jest hemoglobina. No a hemoglobina umożliwia erytrocyt krwią czerwonym transport tlenu. Więc w zasadzie upraszczając, no to żelazo ma takie znaczenie, że umożliwia erytrocytom transport tlenu w organizmie. Kolejna sprawa, którą często pytali na maturze, to jest to, że żelazo wchodzi w skład enzymów występujących w łańcuchu oddechowym, czyli w czwartym etapie oddychania komórkowego tlenowego. Więc jeśli jest duży niedobór żelaza w organizmie, to ten proces ustaje. Ale przedstawiając typowo to znaczenie, funkcją żelaza jest współtworzenie enzymów występujących w łańcuchu oddechowym mitochondrium. I to są też takie najważniejsze rzeczy w odniesieniu do człowieka. Tyle rzeczy na temat żelaza nam wystarczy. Przechodzimy sobie do może w zasadzie nie tylko w odniesieniu do człowieka, bo tutaj nie mamy tego sprecyzowanego. Także jeszcze żeby pamiętać o roślinach, co tamto żelazo robi u roślin, to sobie podamy, że ono u roślin będzie występować też w enzymach, które uczestniczą w fazie jasnej fotosyntezy. Takie znaczenie jeszcze sobie tutaj dopiszmy. No i w zasadzie też mi to umknęło. Jeszcze wrócimy do magnezu na chwilę, bo magnez też ma tą swoją istotną rolę u roślin, czyli współtworzy chlorofil i dzięki temu umożliwia przebieg fotosyntezy. I przechodzimy dalej. Mamy J. J akurat będzie miał istotne znaczenie tylko dla zwierząt, jako że jest składnikiem hormonów wytwarzanych przez tarczycę. Tak najprościej przedstawimy jego znaczenie. Wchodząc w to troszeczkę głębiej, no to u człowieka może niedobór jodu powodować niedoczynność tarczycy i wszystkie związane z tym objawy, czyli ogólnie spowolnienie metabolizmu, przybranie masy ciała, takie wieczne uczucie zmęczenia, zimna, tego typu rzeczy. Natomiast jeszcze tak ogólnie w Królestwie zwierząt to musimy pamiętać, że przede wszystkim u płazów j i funkcja tarczycy umożliwia przeobrażenie formy larwalnej kijanki do formy dorosłej. Więc to się czasami jeszcze pojawia w takim kontekście w zadaniach maturalnych. Niedobór tego jodu może właśnie zahamować to przeobrażenie. No i mamy fluor. Sole fluoru będą budować szkliwo na zębne i takie będzie w związku z tym jego znaczenie biologiczne. No i tutaj myślę, że nie będziemy się nad tym bardziej rozwodzić. Czasami mówi się, że fluor jeszcze zabija te bakterie, ale to nie jest może takie dobre, żeby podawać jako przykład na maturze znaczenia biologicznego. No bo to nie jest tak do końca, że ten fluor, który jest wykorzystywany przez organizm i wbudowywany w szkliwona zębne, ma taką zdolność uszkadzania jakiś komórek. Musiałby to być taki wolny fluor, żeby wpływać. Taki, który jest w paście na przykład do zębów w formie zjonowanej. Dlatego tak najbezpieczniej by było na maturze zapisać, że to jest właśnie budulec tego szkliwana zębnego. Mamy punkt trzeci. Wyjaśnij rolę wody w życiu organizmów z uwzględnieniem jej właściwości fizycznych i chemicznych. Skupimy się najpierw na tych właściwościach fizycznych i chemicznych. Jeśli chodzi o właściwości chemiczne, no to mamy tutaj przede wszystkim pamiętać o tej budowie wody. Czyli przypominamy sobie, że woda ma jeden atom tlenu, dwa atomy wodoru, posiada wolne pary elektronowe przy tlenie, co sprawia, że jest tak zwanym dipolem. Czyli ładunek ujemny jest zgromadzony przy atomie tlenu, ładunek dodatni jest zgromadzony przy atomach wodoru. Dipol właśnie cząsteczka o takim rozłożonym ładunku. inaczej w zasadzie częściej na biologii z spotykamy się z określeniem nie dipol, a że jest to cząsteczka polarna. No i tą właściwością chemiczną wody będzie jeszcze to, że jest tak zwanym nukleofilem, czyli może dzielić się jak gdyby tym nadmiarem elektronów i przez to aktywować różne inne cząsteczki w komórce. Z tym, że aż tak tego może w maturze z biologii nie będziemy formułować. Wystarczy nam zapamiętać, że woda może aktywować enzymy nazywane hydralazami i to też będzie w związku z tym jej rola w y organizmach żywych. Jeśli chodzi o te właściwości fizyczne, no to tutaj już musimy mieć w głowie więcej tych rzeczy. Z fircznych cech wody to po pierwsze to, że jest tym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych, dla większości cukrów, dla większości peptydów, nukleotydów i przede wszystkim dla związków nieorganicznych. Po drugie, że woda ma to wysokie napięcie powierzchniowe. Pomiędzy cząsteczkami wody powstają wiązania wodorowe. No dzięki czemu woda może wykazywać zjaw może wykazywać kohezję, czyli to zjawisko spójności. No ale też z drugiej strony woda, cząsteczki wody będą się przeciągać z innymi cząsteczkami, które mają właściwości polarne. I wtedy mówimy, że to jest zjawisko adhezji, czyli przylegania. Kolejna rzecz, która z tego nam wynika, to jest to, że woda posiada stosunkowo wysokie ciepło właściwe. Czyli żeby zmienić temperaturę wody o 1 stopień Celjusza, trzeba dodać do niej albo zabrać od tej wody większą ilość energii, niż by to było w przypadku innych cieczy czy po prostu innych substancji. Może tak sobie powiedzmy. I następna sprawa, jaka nas o tej wodzie interesuje, no to, że występuje w trzech stanach skupienia. Czyli podsumowując, chemicznie musimy pamiętać jaka jest budowa wody i że ma ten charakter polarny, że może aktywować enzymy nazywane hydralazami, a fizycznie musimy pamiętać o tym, że jest zjawisko kohezji, adhezji, że jest napięcie powierzchniowe, że ma trzy stany skupienia i że ma wysokie ciepło właściwe. I jedziemy sobie dalej. Teraz mamy punkt drugi, który już dotyczy tutaj związków organicznych. Na początek mamy punkt, który dotyczy węglowodanów i tutaj brzmi on tak: przedstawia budowę węglowodanów uwzględniając wiązania glikozydowe alfa i beta. No to zacznijmy sobie od tego. Każde wiązanie, które będzie występować nam w cukrach złożonych będzie wiązaniem glikozydowym. Umownie się też mówi, że to jest wiązanie oglikozydowe. No dlatego, że na przebiegu tego wiązania pojawia się tlen. Czasami w zadaniach trzeba było rozpoznać, kiedy mamy do czynienia z wiązaniem alfa, kiedy z wiązaniem beta. My sobie na lekcjach wspominaliśmy o tym, że kiedy jest wiązanie alfa, to ma ono taki kształt i te cukry, które są połączone tym wiązaniem występują, można tak powiedzieć, że w jednej płaszczyźnie albo że są skierowane jedną stroną do góry. Natomiast kiedy mamy do czynienia z wiązaniem beta, to ten łańcuch cukrowy będzie skręcony, a na ilustracji może to być przedstawione w różny sposób. Może to być przedstawione tak, że te cukry są skierowane tą samą stroną cząsteczki do góry ilustracji, ale samo wiązanie jest przedstawione jako skręcone, czyli ma taki kształt litery N. Albo może to być przedstawione w taki sposób, że cukry będą przekręcone. Jeden będzie zwrócony do góry, drugi będzie zwrócony do dołu, a wiązanie wtedy będzie miało taki płaski charakter. Więc trzeba uważać akurat w przypadku tego wiązania beta możemy też sobie tak wymienić w jakich cukrach po prostu występuje wiązanie alfa, a w jakich beta. Mamy dalej wymienione, które cukry nas w ogóle obowiązują. Mamy glukozę, fruktozę, galaktozę, rybozę, deoksyrybozę. To są monosacharydy, więc w nich tych wiązań nie znajdziemy. Później mamy disachary, sacharoza, laktoza, maltoza. No to po kolei. Sacharoza składa się z glukozy i fruktozy połączonych wiązaniem alfa. Laktoza składa się z glukozy i galaktozy połączonych wiązaniem beta. Maltoza składa się z dwóch glukoz połączonych wiązaniem alfa. I polisachary skrobia glikogenulozach hityna. W skrobi mamy glukozy połączone wiązaniem alfa. W glikogenie również glukozy połączone wiązaniem alfa. W cellulozie glukozy połączone wiązaniem beta, a w hitynie są tak zwane glukozo aminy połączone wiązaniem beta glukozoaminy, czyli cząsteczki glukozy, w zasadzie takie pochodne glukozy, które posiadają też resztę aminową i właśnie nie do końca w związku z tym powinny być nazywane cukrami, węglowodanami. Tyle jeśli chodzi o te wiązania, musimy wiedzieć. Teraz dalej mamy rozróżnienie monosacharydów. No żeby je rozróżniać trzeba mniej więcej kojarzyć ich cząsteczki. Może w związku z tym sobie po prostu te cząsteczki pokażemy. Muszę o w ten sposób. Lukoza i fruktoza to jest dla nas takie najważniejsze rozróżnienie, żeby te dwie heksozy umieć odróżnić. dlatego, że m galaktoza, która jest kolejna, nas nie nas obowiązuje, ale jest to taki cukier, który nie występuje w postaci wolnej. Galaktoza zawsze jest związana, czyli tak naprawdę galaktozę będziemy spotykać tylko jako tą część laktozy. No to tutaj mamy porównanie. Glukoza, fruktoza. Co się rzuca w oczy, że cząsteczka fruktozy jest przedstawiana zawsze jako o jak to się mówi jako pięciokąt glukozy jako sześciokąt. Więc jak będziemy mieli tak zwany wzór taflowy wzór wzór awarda, no to bez problemu po ilości kątów rozróżnimy. Można sobie skojarzyć, że fruktoza 5, czyli właśnie 5. Glukoza G przypomina tak troszeczkę litera G6 i sześć kątów. A natomiast gdybyśmy mieli tego typu wzory, czyli te wzory liniowe tych dwóch cukrów, no to wtedy możemy zwrócić uwagę na to, jakie są tam grupy funkcyjne. Glukoza jest tak zwaną aldozą, czyli ma grupę aldehydową CHO, a fruktoza jest ketozą, więc ma grupę ketonową. węgiel połączony dwoma wiązaniami z tlenem. Także na tej bazie byśmy sobie rozróżniali glukozę i fruktozę. Galaktozy nie musimy umieć od nich odróżniać, bo nie będzie w postaci wolnej. Galaktoza pojawi nam się tylko jako część laktozy. Później mamy rybozę i deoksyrybozę. To myślę, że nieważne z kim miałem lekcję, to wiele razy akcentowałem, że te dwa cukry będą się różnić ilością tlenu. Czyli ryboza posiada grupę OH, a deoksyryboza w tym samym miejscu posiada sam wodór, bo deoksy oznacza brak tlenu, tego jednego tlenu, który znajduje się przy drugim podstawniku, przy drugim atomie węgla, czyli ryboza i doksyryboza. To też sobie pokażemy. No i tutaj mamy drugi atom węgla w tej cząsteczce. Tam gdzie znajduje się sam wodór przyłączony do tego drugiego atomu, mamy deoksyrybozę. A tam gdzie tlen występuje i jest grupa OH, mamy rybozę. Więc na tej zasadzie te dwie cząsteczki odróżnimy i później mamy disacharydy. Disacharydy powiedzieliśmy z czego się składają, więc rozróżniać je będziemy między sobą właśnie na podstawie tej budowy tych reszt, które zawierają. O polisacharydach też sobie wymieniliśmy, z czego one się składają, ale tutaj jak ktoś jest wnikliwy, no to zauważył, że skrobia i glikogen w takim wolnym tłum, w takim po prostu tłumaczeniu słownym no nie przejawia żadnych różnic, bo iskrobia i glikogen składają się z glukoz połączonych wiązaniem alfa. Więc żeby zaobserwować tą różnicę między skrobią i glikogenem to tak naprawdę trzeba zobaczyć całą cząsteczkę skrobia. ma taką cząsteczkę łańcuchową, gdzie pojawiają się nieliczne, ale długie rozgałęzienie. Natomiast glikogen jest taką cząsteczką, gdzie te rozgałęzienia są bardzo gęste i o różnej długości, więc ta struktura mniej więcej wygląda w ten sposób. No więc mając jakiś wyścinek, nie rozróżnimy tych dwóch cukrów, musiałaby być przedstawiona taka większa cząsteczka. Dalej widzimy, czytamy sobie dalej ten tekst. Mamy określić znaczenie biologiczne tych węglowodanów, uwzględniając ich właściwości fizyczne i chemiczne. No i na razie się na tym skupmy. Właściwości fizyczne sobie porównajmy ich wszystkich. Jeśli chodzi o tą fizykę, to tutaj musimy znać ich rozpuszczalność. glukoza, fruktoza, galaktoza, ryboza, deoksyryboza, sacharoza, laktoza i maltoza, czyli po prostu mono i disacharydy są rozpuszczalne w wodzie, a polisacharydy tej rozpuszczalności nie przejawiają. Można powiedzieć, że nie są rozpuszczalne, można powiedzieć, że są słabo rozpuszczalne i tak i tak odpowiedź będzie prawidłowa. Jeśli chodzi o ich właściwości chemiczne, no to tutaj skupimy się bardziej na tym, że ta celluloza, hityna są takie odporne na różnego typu, są bierne chemicznie, nie wchodzą tak łatwo w reakcje i przez to mogą stanowić właśnie taki element ochrony komórkowej. No i też możemy tutaj się skupić na tym, że te monosacharydy są cukrami redukującymi. Chociaż to może tak bardziej pod względem matury z chemii na biologii nie powinni o to pytać. Tutaj najważniejsze jednak pozostaje to znaczenie biologiczne. Więc też tak idąc po kolei, glukoza, fruktoza będą cukrami energetycznymi, czyli biorą udział po prostu w reakcjach chemicznych, które mają dostarczyć komórkom ATP. ryboza deoksyryboza będą budować nukleotydy i to co jest pochodną nukleotydytów. Jeśli chodzi o disacharydy, sacharoza będzie cukrem transportowym u roślin, czyli jest związkiem, który jest transportowany w łyku. Laktoza jest cukrem, który znajduje się w mleku z saków. Maltoza jako taka nie ma swojego znaczenia biologicznego. Pojawia się tylko w tym kontekście, że jest produktem trawienia skrobi albo glikogenu. No bo składa się z dwóch glukoz, więc jeśli potniemy ogromną cząsteczkę, która się z samych glukoz składała, no to w pewnym etapie tego trawienia będą powstawać po prostu cząsteczki maltoz i z tym należy ją kojarzyć. ewentualnie, że maltoza może występować jako taki naturalny składnik nektarów czy miodu. Później mamy polisacharydy, skrobia i glikogen. No to wiadomo, są cukrami zapasowymi. Skrobia u roślin, ewentualnie u jakiś protistów roślinnych, u sinic, a glikogen będzie materiałem zapasowym grzybów i zwierząt. Celluloza buduje ściany komórkowe roślinne, hity na ściany komórkowe grzybów i może jeszcze taka dodatkowa rzecz. Pancerzyki tawonogów, czyli i owadów, i pajęczaków, i skorupiaków, i wi tych czterech grup, które są do stawonogów zaliczane. No i na sam koniec tego punktu mamy takie coś. Planuję oraz przeprowadzę doświadczenie wykazujące obecność skrobi w materiale biologicznym. No to tutaj najważniejsze dla nas jest to, żeby pamiętać, że takim odczynnikiem, który pozwala wykryć skrobie jest tak zwany płyn Lugola. Mogłoby się zdarzyć, że nie będzie podana nazwa płyn Lugola gdzieś w zadaniu, tylko będzie pisało, że jest to roztwór jodu w jodku potasu. O tym chemicznie ten płyn Lugola jest. Płyn Lugola naturalnie jest takiej barwy pomarańczowej, żółtej, słomkowej. O, w zasadzie w zależności od stężenia, od jego powiedzmy daty stworzenia, ta barwa może się zmieniać, ale tak średnio można powiedzieć, że on jest taki pomarańczowy i ten płyn Lugola w kontakcie ze skrobią będzie zmieniał swoją barwę na granatową. I to jest taka najważniejsza rzecz, którą musimy wiedzieć. najważniejsze doświadczenie prowadzące do wykrycia tej skrobi w materiale biologicznym. Jak to będziemy wiedzieć, to będziemy pamiętać. Ten płyn Lugola w obecności skrobi zmienia barwę, to możemy się czuć z tym punktem bezpiecznie. Przechodzimy sobie dalej. Spróbujemy się tak wyrobić z tym wszystkim. To znaczy może nie spróbujemy, tylko tak sobie założę, że dzisiejsze spotkanie wyniesie nas tak maksymalnie półtorej godziny, e, ale myślę, że zdążymy się wyrobić ze wszystkim. Nie chcę was po prostu tutaj zbyt długo trzymać. Także zagęszczamy ruchy, przechodzimy sobie do drugiego punktu w tym rozdziale i mamy tutaj budowę białek. przedstawia budowę białek uwzględniając wiązania peptydowe. Jak to rozumiemy? To rozumiemy w ten sposób, że musimy wiedzieć, że białka są zbudowane z aminokwasów połączonych wiązaniem peptydowym. Aminokwasów, które mogą wchodzić w strukturę białek jest 20 różnych. A wiązanie peptydowe zawsze wygląda w ten sam sposób. Wiązanie peptydowe zawsze powstaje z połączenia grupy, ale w zasadzie nie grupy, tylko reszty grupy aminowej i reszty grupy karboksylowej dwóch osobnych aminokwasów. No to sobie jeszcze tak przypomnijmy. Jeden aminokwas ma grupę aminową, drugi aminokwas ma grupę karboksylową. Grupy aminowej odpada wodór, z grupy karboksylowej odpada grupa OH. Więc to co nam zostaje tutaj to jest NH. To co nam zostaje z drugiej strony to jest C o. Dochodzi do połączenia się tych reszt. I tak wygląda wiązanie peptydowe, które łączy dwa aminokwasy. W związku z tym, że ten peptyd będzie się też kończył aminokwasami, no to z jednej strony będzie aminokwas miał zachowaną grupę karboksylową, z drugiej strony grupę aminową i dlatego wyróżnia się w tym peptydzie N koniec i C koniec. No najważniejszą myślę z tego to jest to, żeby zapamiętać strukturę tego wiązania peptydowego, bo to jest jedna z takich rzeczy, która bardzo często się pojawiała na maturze. Analizujemy sobie dalej. Rozróżnia białka proste i złożone. Białko proste to jest takie białko, które jest zbudowane wyłącznie z aminokwasów. Kropka. Taka jest definicja. To trzeba zapamiętać. Na bazie takiej definicji wyjaśniamy w odpowiedzi, że to tutaj jest białko proste albo tutaj nie jest białko proste, bo nie składa się tylko z aminokwasów. Także prosta sprawa. Białko złożone to takie, które zawiera element budowy nie będący aminokwasem i też kropka. Taka jest definicja. ten element budowy nie będący aminokwasem to może być reszta cukrowa, reszta tłuszczowa, zasada azotowa, chem, jon metalu i tak dalej. Nieistotne tak naprawdę, bo to może być bardzo różna rzecz. Najważniejsze, że nie jest to element, który jest aminokwasem. Kolejna sprawa, no taka już bardzo typowa, opisuje strukturę pierwszo, drugą, trzecią i czwartorzędową. pierwszorzędowa to musimy pamiętać, że to jest po prostu łańcuch określoną sekwencją aminokwasów połączonych wiązaniem peptydowym. Czyli tak dobrze jest pamiętać o tych strukturach jaki mniej więcej mają kształt i jakie występuje tam wiązanie. Czyli jeszcze raz pierwszorzędowa łańcuch budowany łańcuch z określoną sekwencją aminokwasów połączonych wiązaniem peptydowym. Struktura drugorzędowa jest wtedy, kiedy ten łańcuch peptydowy przyjmuje kształt alfa helisy albo beta harmonijki. To jest spowodowane powstaniem wiązań wodorowych między resztami aminokwasów. Więc tutaj najważniejsze jest, żeby pamiętać, że jest kształt alfa helisy albo beta harmonijki i że tym wiązaniem, które się pojawia jest wiązanie wodorowe. Struktura trzeciorzędowa z tą jest największy problem, żeby ją uzasadnić. Chcemy uzasadnić, że białko ma strukturę trzeciorzędową, to musimy uzasadnić jak gdyby, że nie ma drugorzędowej i że nie ma czwartorzędowej. Więc wrócimy do tego. Przeskakujemy sobie na chwilę do czwartorzędowej. Struktura czwartorzędowa jest wtedy, kiedy białko składa się z więcej niż jednego łańcucha peptydowego i też kropka. To jest taka rzecz. Sentencja bardzo uniwersalna, krótka, zwięzła, ale niepodważalna i na niej najlepiej swoje odpowiedzi. No to wracamy do tej trzeciorzędowej. trzeciorzędowa możemy uzasadnić w ten sposób czy po prostu opisać tą strukturę trzeciorzędową że jest to struktura zbudowana z jednego łańcucha peptydowego, czyli odrzuciliśmy, że to jest struktura czwartorzędowa, która składa się z łańcucha o bardziej skomplikowanej strukturze niż struktura drugorzędowa. To może już jest takie dłuższe zdanie, ale też jest dość uniwersalne i zakłada to, co mieliśmy zrobić uzasadniając tą trzeciorzędową strukturę, czyli wyklucza nam tą drugą rzędowość. Jest to coś więcej niż alfa lub beta helisa, a jednocześnie mniej niż czwartorzędowa, więc musi być trzeciorzędowa. Dobra, jedziemy sobie dalej. mamy przedstawia wpływ czynników fizycznych i chemicznych na białko. Konkretnie chodzi tutaj o zjawisko koagulacji i denaturacji. Najpierw denaturacja. Denaturacja to też termin o określonej definicji. I tutaj możecie sobie zapisać, że denaturacja to utrata przez peptyd, białko wtórnych struktur. Turne struktury to drugo, trzecio i czwartorzędowa. Czyli innymi słowy w czasie denaturacji peptyd, białko wraca do struktury pierwszorzędowej. ten łańcuch się prostuje. No a czynniki, które wywołują denaturację, no mogą być różne. Przede wszystkim wysoka temperatura, taka powiedzmy ponad 45 stopni, stężone kwasy, alkohole, sole metali ciężkich, promieniowanie. Przechodzimy sobie do koagulacji. Koagulacja nie dotyczy cząsteczki białka. Koagulacja dotyczy roztworu białkowego i koagulacja powoduje, że ten roztwór białkowy, który chemicznie jest koloidem w odpowiednim stanie rozwodnienia jest tak zwanym zolem. Koagulacja powoduje jego zgęstnienie, czyli przejście w żel. Czyli podsumowując, koagulacja to przejście roztworu białkowego ze stanu zolu do stanu żelu. Następnie mamy tutaj napisane tak: określa biologiczne znaczenie białek, albumin, globulin, histonów, kolagenu, keratyny, hemoglobiny, miiny. No to też mamy w miarę wygodną sytuację. Mamy konkretnie określone białka. które musimy znać. Może zaczniemy sobie od końca. Mioglobina to jest sprawa prosta. Myślę, że pamiętacie. Mioglobina jest białkiem, który które występuje w tkance mięśniowej i odpowiada tam za magazynowanie tlenu w tych mięśniach. Hemoglobina występuje w erytrocytach w krwiinkach czerwonych i odpowiada za i umożliwia tym erytrocytom transport tlenu w organizmie. Keratyna jest białkiem, które występuje w naskórku. Jak to tak dobrze sprecyzować, żeby za dużo nie mówić? Występuje w naskórku. powoduje rogowacenie naskórka, ale też przesyca różne wytwory tego na skórka. Więc przykładowo włosy, paznokcie u człowieka zbudowane są z komórek, które są tą keratyną przesycone. A u innych grup kręgowców, na przykład u gadów, ten związek będzie budował łóki, pazury. U ptaku będzie budował pióra. Mamy kolagen. Kolagen też jest białkiem, które posiada bardzo długą, dużą cząsteczkę. Jest takim białkiem włóknistym, takbyśmy określili jego właśnie kształt, że jest czymś, co można sobie tak wyobrazić jako taka mikroskopowa lina. No i ten kolagen występuje w substancji pozakomórkowej tkanek łącznych. Najwięcej jest go w tkankach przęsnych i kostnych i nadaje tym tkankom elastyczność, oporność na rozerwanie. Tak możemy to określić. Dalej mamy histony. Histony są białkami, które powodują upakowanie, albo inaczej możemy powiedzieć kondensację materiału genetycznego w jądrze komórkowym. No i tutaj ważne jest, żeby pamiętać, że w jądrze komórkowym, bo histony nie występują u prokariotów czy nie występują w mitochondriach i plastytach. Kolejne mamy globuliny. Globuliny to jest taka duża grupa białek, które występują w krwi. Najważniejszymi spośród globulin są immunoglobuliny, czyli przeciwciała. A więc funkcją przeciwciał będzie udział w reakcji odpornościowej. Ale gdyby pojawiło się zadanie, chociaż do tej pory tak nie było, nie zdarzyło się takie zadanie, które by pytało o inne globuliny, to wtedy możemy powiedzieć, że tymi innymi te inne globuliny to są białka, które transportują substancje odżywcze w krwi i też to by było na dość ogólne, ale wystarczające. A tak, żeby mieć szersze wyobrażenie, no to sobie dodamy, że taką globuliną jest na przykład perytyna, czyli taki takie białko, które transportuje w organizmie, a bardziej w zasadzie przechowuje żelazo jako taki przykład tej globuliny. No i mamy albuminy. tych albumin. Spośród tych białek można powiedzieć, że w krwi jest najwięcej, ale tak troszeczkę ciężko sobie wyobrazić i opisać tą funkcję albumin. Albuminy odpowiadają za utrzymanie prawidłowego ciśnienia onkotycznego. To jest takie zdanie, które warto sobie zapamiętać jako funkcję tych albumin i w razie gdyby pytali to tak będziemy to przedstawiać. Czyli albuminy odpowiadają, że za utrzymanie odpowiedniego ciśnienia onkotycznego krwi. To możemy sobie dodać. A na czym to polega? na tym, że te albuminy pływają sobie w krwi, są elementem osocza i to ciśnienie onkotyczne, które one mają utrzymać, to jest takie ciśnienie, które zatrzymuje osmoę, czyli sprawia, że krew jest izotoniczna względem tkanek przez które przepływa. Dzięki temu, że tak jest, no to ta woda właśnie z krwi do tych tkanek nie ucieka. I za to odpowiadają albuminy. To znaczy organizm monitoruje tą właśnie onkotyczność i dodaje albo usuwa te albuminy z krwi, żeby cały czas zachować ten stosunek izotoniczny. A jeszcze żeby sobie tak bardziej wyobrazić co się może stać kiedy to zostanie zaburzone. Albuminy są wytwarzane przez wątrobę. Więc jeśli ktoś ma chorą wątrobę, może mieć tak zwaną marskość wątroby, to ta wątroba wtedy w pierwszej kolejności traci taką zdolność do wytwarzania białek, więc wtedy tych albumin w krwi będzie za mało i wtedy ta krew stanie się hipotoniczna względem tkanek, co sprawi, że woda z krwi będzie uciekać do tych tkanek i wtedy robią się różnego typu obrzęki puchną ludziom nogi, twarz, brzuch. Robi się tak zwane wodobrzusze, czyli po prostu woda właśnie z krwi ucieka sobie do jamy, ciała, do brzucha. No i dobra. Punkt trzeci. O lipidach. Mamy przedstawić budowę lipidów uwzględniając wiązanie estrowe. Czyli tak naprawdę chodzi tutaj o to, żebyśmy wiedzieli, że mamy lipidy proste i złożone. Lipidy proste to trójglicery i woski, a lipidy złożone to pochodne tych trójglicerydów, czyli na przykład fosfolipidy, glikolipidy. No i w każdej z tych cząsteczek pojawia nam się wiązanie estrowe. To sobie przedstawmy. Trójliceryt. O. Tu mamy fajną ilustrację. Fajną czy nie fajną? Oj, no może ona tak nie do końca pokazuje to wiązanie w sumie. O, tu mam najbardziej przejrzystą wiązanie estrowe, czyli wiązanie, które powstaje pomiędzy glicerolem a kwasami tłuszczowymi w przypadku rój glicerydów. No tak ogólnie jeśli chodzi o tłuszcze, taka ogólna zasada, którą warto zapamiętać to wiązanie, które powstaje pomiędzy alkoholem a kwasem tłuszczowym. To jest to wiązanie strowe. To wiązanie strrowe wygląda w ten sposób, czyli węgiel, podwójne wiązanie do tlenu i pojedyncze wiązanie do tlenu. To jest ta struktura wiązania strowego. Były takie zadania już do tej pory, które wymagały znajomości, gdzie to wiązanie strowe przebiega. Nie po to, żeby je może rozpoznać, czy żeby je zakreślić, ale po to, żeby wiedzieć, że to wiązanie zdrowe jest pewną granicą. na przykład w fosfolipidach jest granicą pomiędzy częścią hydrofilową cząsteczki a hydrofobową, ponieważ ta część, która pochodzi od alkoholu, na przykład od glicerolu, jest częścią hydrofilową. Część, która pochodzi od kwasów tłuszczowych jest częścią hydrofobową, więc to wiązanie jestrowe jest właśnie granicą między tymi dwoma częściami cząsteczki. Mamy rozróżnić lipidy proste i złożone, przedstawić właściwości lipidów oraz określić ich znaczenie biologiczne. Więc może jeszcze się skupimy tak ogólnie na tych właściwościach. Najpierw najważniejszą właściwością lipidów będzie to, że wszystkie są hydrofobowe albo posiadają te hydrofobowe cząsteczki. Inaczej mówiąc, będą niepolarne, więc wszystko co jest polarne, woda, jony, no będzie miało problem, żeby przez te lipidy przenikać albo z tymi lipidami się mieszać. M natomiast to co będzie niepolarne, no będzie mogło być w tych lipidach rozpuszczane i to znajduje czasami zastosowanie ta wiedza w jakichś zadaniach związanych z budową czy transportem przez błony biologiczne. Kolejna sprawa jeśli chodzi o właściwości lipidów to, że mają większą gęstość niż woda. To się pojawiało na starszych maturach. Ale powiedziałem większą, chodziło mi o mniejszą gęstość niż woda, ale było dość istotne. Chodziło o to, że lipidy będą się unosić na wodzie i przez to mogą stanowić na przykład różne takie warstwy izolacyjne. To już tak bardziej pod kontekstem zadania. Dało się to rozpoznać z ilustracji, ze schematu i tak dalej. No ale taka ogólna rzecz do zapamiętania to, że właśnie lipidy się unoszą na wodzie. I jeśli chodzi jeszcze o te ogólne takie właściwości lipidów, no to że zawsze mogą mieć taką funkcję energetyczną i że są często materiałem zapasowym albo substratami do syntezy jakiś innych związków w komórce. i znaczenie biologiczne. To tutaj może jeszcze sobie sprecyzujemy, no że najbardziej wśród tych lipidów wyjątkową grupą są lipidy izoprenowe, pochodne cholesterolu. No bo te właśnie głównie się będą skupiać na tym, że są substratami do syntezy innych związków. Z tego cholesterolu w organizmie może powstać mogą powstać kwasy żółciowe, hormony płciowe, hormony nadnerczy. lipoproteiny. No i w sumie tyle nam wystarczy. To czwóreczka. Porównuje skład chemiczny i strukturę cząsteczek DNA i RNA z uwzględnieniem rodzaju wiązań występujących w tych cząsteczkach. Zacznijmy od rodzaju wiązań. Zacznijmy sobie od narysowania nukleotytu. Mamy w nukleotydzie pentozę, mamy zasadę azotową i mamy resztę kwasu fosforowego. Wiązanie między pentozą a resztą kwasu fosforowego to jest tak zwane wiązanie estrowe, takie które mamy też w lipidach. Wiązanie między pentozą a zasadą azotową to jest wiązanie glikozydowe. Więc jeśli chodzi o samą strukturę nukleotydu, to takie dwa typy wiązań musimy znać. Jeśli mamy połączone ze sobą nukleotydy w tą strukturę kwasu nukleinowego, to wtedy pojawia nam się jeszcze jeden typ wiązania. To znaczy pomiędzy trzecim atomem węgla, a resztą kwasu fosforowego powstaje wiązanie, które nie jest rozpatrywane jako osobne, ale tworzy ono nam takie długie wiązanie łączące nukleotydy, które jest nazywane wiązaniem fosfodiestrowym, czyli od piątego atomu węgla jednego nukleotydu przez resztę kwasu fosforowego do trzeciego atomu węgla drugiego nukleotydu, prowadzi wiązanie fosfodiestrowe. No i jeśli mamy dodatkową cząsteczkę DNA, no to wiemy, że ona jest dwuniciowa, więc tam pomiędzy zasadami azotowymi przeciwległych nici pojawia się wiązanie wodorowe. między adeniną a tymą wiązanie podwójne wodorowe, a między cytozyną a głiną potrójne wiązanie wodorowe. No czasami jest możliwe połączenie takie tworzenie takich komplementarnych fragmentów w cząsteczce RNA czy pomiędzy RNA a DNA. Także może dojść do tego, że adenina słopotka się z Uracylem. Wtedy też mamy podwójne wiązanie wodorowe. No to tak w odniesieniu do typu wiązań. Porównajmy sobie skład DNA i RNA. DNA ma deoksyrybonukleotydy, czyli właśnie dooksyrybozy w sobie zawiera. No i musimy pamiętać, że ma tyminy. Jest zazwyczaj dwuniciowe, jednoniciowe zdarza się tylko u wirusów. Erena ma rybozę, zamiast tyminy ma uracyl i jest jednoniciowe. Ewentualnie może mieć jakieś fragmenty komplementarne, kiedy w tej jednej nici pojawi się jakaś pętelka. I znaczenie biologiczne kwasów nukleinowych. Tutaj też sobie podamy takie twarde definicje, które można będzie wykorzystać na maturze. DNA jest głównym materiałem genetycznym. komórka ogólnie, ale też taka funkcja niepodważalna. TNA jest transporterem aminokwasów. RRNA jest budulcem rybosomów, a mRNA jest przenośnikiem informacji genetycznej między DNA a rybosomem. Albo jeszcze inaczej można to określić. MRNA jest matrycą, na bazie której powstaje łańcuch peptydowy w procesie translacji. Więc jedna z tych dwóch wersji będzie nam tak uniwersalnie opisywać znaczenie biologiczne tych kwasów. z biochemii to wszystko. Jeszcze sobie chwilkę tutaj posiedzimy i omówimy sobie komórkę. Tą komórkę rozdzielimy sobie tak może na dwa spotkania, tak jak to było początkowo założone. Dzisiaj skupimy się na takich rzeczach mikroskopowych, które są ujęte w tej podstawie programowej, bo takie też rzeczy sobie tutaj przygotowałem, żeby wam pokazać. I pierwszy punkt, który tutaj mamy dodany, w zasadzie to jest nowość w tej podstawie programowej, to że mamy na preparacie mikroskopowym rozpoznawać elementy budowy komórki eukariotycznej. Do tej pory w podstawie było, że musimy umieć rozpoznać taką komórkę albo jakieś organella na rysunku lub na schemacie. Teraz na preparacie mikroskopowym. Zaczniemy sobie od przypomnienia, że są dwa takie główne typy mikroskopów. Optyczne i elektronowe. Optyczne pozwalają nam widzieć komórkę z zewnątrz. No i to co wtedy się w tej komórce wyróżnia, no to jest jądro, które jest innego koloru, ale wszystko inne, co jest w cytoplazmie jest, można powiedzieć, zlane w jedno, no bo jest to zbyt małe powiększenie. Inny mikroskop, który pozwala zajrzeć do środka komórki i rozpoznać te różne elementy, to jest tak zwany mikroskop TEM, czyli podtyp mikroskopu elektronowego, tak zwany mikroskop transmisyjny. No i ten już daje właśnie na tyle powiększenie, że możemy nawet czasem się dopatrzeć pojedynczych rybosomów. Więc jeśli na maturze mają się pojawić zdjęcia, które będą chciały, żeby rozpoznać jakieś struktury, to będą to zdjęcia właśnie z takiego mikroskopu, gdzie możemy się nauczyć rozpoznawać elementy właśnie z tego mikroskopu na takiej stronie, do której link przesłałem kanale. Ale my sobie dzisiaj kilka jeszcze takich zdjęć przejrzymy. No i przykładowo tutaj mamy zdjęcie jakiejś takiej pierwszej lepszej komórki. Co my możemy w niej zobaczyć? Jak sobie tak przybliżymy, to możemy się dopatrzeć, że jest tutaj na przykład, niech nam się to wyostrzy, jest tutaj na przykład mitochondrium. Mitochondrium zawsze możemy rozpoznać po tym, że ma w środku tak zwane grzebienie mitochondrialne, czyli po prostu będzie miało takie prążki jak jakiś tygrys. Łatwo też jest zawsze rozpoznać aparat Golgo, bo on jest zwykle taki wygięty, składa się z tych długich pęcherzyków, czyli tak zwanych cystern właśnie tak wygiętych w literę C. No i zawsze wokół niego jest wiele pęcherzyków, no bo sam za wytwarzanie tych pęcherzyków odpowiada. No i prawdę mówiąc na tym akurat schemacie, jeśli takie bezdyskusyjne organella to te dwa plus jądro komórkowe. Zawsze będzie duże, zawsze będzie takie zaśnieżone w środku, no bo ta romatyna, która jest w nim tak popleciona daje taki obraz. I rybosomy. Może jeszcze sobie tutaj rozpoznamy. Rybosomy są tymi niewielkimi ciemnymi kropeczkami. Całej reszty tak jednoznacznie nie porwiemy się, żeby określić, bo te pęcherzyki mogą być tutaj najróżniejszymi rzeczami. Mogą to być jakieś pęcherzyki endocytarne, pęcherzyki wytworzone przez ten aparat Golgiego, mikrociałka, lizosomę. Tutaj już trzeba by bardziej zaawansowanych technik niż samo patrzenie odniskoskop, żeby to określić. No ale tych struktur mamy znacznie więcej niż to, co było na tym obrazku. Jak wejdziecie sobie pod ten link, no to tutaj jest to tak rozpisane. To znaczy mamy obrazek, na którym jest przedstawiony centrosom, więc możemy się dzięki niemu nauczyć rozpoznawać właśnie ten centrosom. Mamy obrazek, który pokazuje nam jak wygląda aparat Golgiego, czy jak wyglądają siateczki śródplazmatyczne. Centrosom to było kilka razy na maturze. Rozpoznamy po tym, że składa się z tych dwóch centrioli. Jedna będzie zwykle tak przecięta. Oj, wypadło mi słowo z głowy. Przecięta w sposób podłużny, druga w sposób poprzeczny. No i zobaczymy te włókna mikrotubul, które tworzą te centrosomy. No najlepiej jakby było widać jeszcze ten układ włókien w pierścieniu 3 x 9. Tutaj tego nie zaobserwujemy, ale w samym takim fakcie, że tu jest coś przecięte podłużnie, tu jest przecięty jakiś pierścień poprzecznie, no to to już nam nasuwa to podejrzenie. Jeszcze blisko jądra nic nie jest bardziej prawdopodobne jak to, że to jest ten centros. Aparat Golgego tutaj taki ładny. No i pasuje nam do tego co sobie powiedzieliśmy, że są te cysterny uczone w taką literę C i pęcherzyki obok tego i siateczki. No siateczki też będą takimi po prostu podłużnymi cysternami, kanałami, które się rozchodzą po komórce, wiją się. Tak. Tutaj mamy przedstawioną w zasadzie i siateczkę gładką, i siateczkę szorstką. Gładka jest tutaj wszędzie dookoła, a szorstka jest tutaj, gdzie można tak sobie skojarzyć, że ona ma takie pogrubione granice albo że właśnie ma, znaczy ma te pogrubione takie obrysy, dlatego że ma na sobie masę tych rybosów. Okej. Także o tutaj nic innego nie powinno być do rozpoznania niż jądro, mitochondrium czy właśnie te siateczki. Także jeśli chodzi o to, no to można sobie jeszcze poćwiczyć z tą stroną. Przeskoczymy sobie teraz dalej. Mamy jeszcze tutaj takie punkty. Punkt piąty. W rozdziale dotyczącym podziałów komórkowych musimy umieć też rozpoznać na preparacie mikroskopowym poszczególne etapy mitozy i mejozy. Widzę, że tutaj też są takie zdjęcia, które mają to przedstawiać. Chociaż myślę, że aż takich rzeczy to na maturze nie będzie. No bo to co tutaj widzimy to, że ta chromatyna formuje się w chromosomy. Tworzy takie miejscowe zagęszczenia. Tutaj może widać to bardziej. W związku z tym będzie to profaza. Także może na początku sobie przypomnijmy jakie mamy te etapy. Każdy podział komórkowy składa się z cytokinezy i kariokinezy. Pierwsza jest kariokineza, czyli podział jądra. A później następuje cytokineza, czyli podział całej komórki. Kariokinez składa się z tych czterech etapów, które się powtarzają, niezależnie od tego, czy jest to mitoza, czy mejoza. Najpierw jest profaza. W profazie zanika otoczka jądrowa. Chromosomy się zaczynają formować z chromatyny, a centrosom ulega podziałowi na te dwie centriole, które się od siebie oddalają do przeciwległych biegunów komórki. Trzy rzeczy, które zawsze są w profazie, które zawsze możemy podawać dla profazy i po których zawsze tą profazę rozpoznamy. Później jest metafaza. Metafazę rozpoznajemy po tym, że chromosomy albo bivalenty ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki. To jest taki układ nazywany płytką metafazową. W anafazie te chromosomy bivalenty są rozrywane przez wrzeciono kariokinetyczne, przez jego skurcz. A w telofazie te rozdzielone chromosomy, bivalenty dekondensują się z powrotem do postaci chromatyny i odtwarza się wokół nich otoczka jądrowa. No i tutaj znowu mi przyciski przysłaniają. O, znalazłem wcześniej już parę takich zdjęć. Wystarczy w zasadzie wpisać takie coś yyy wyszukiwarkę, żeby znaleźć te obrazy najbardziej takie typowe. Więc widzimy właśnie taką profazę. No to można tak też w dalszej skali będzie to tak widoczne, że ta tromatyna tworzy takie gęstsze nici i z nich później się utworzą chromosomy. Albo to już są chromosomy, bo chromosomy nie muszą być takie ładne jak na ilustracjach w kształcie litery X. Mogą być takimi po prostu grubszymi kluskami. W metafazie zawsze jest właśnie taki układ, tylko w płaszczyźnie równikowej komórki. Te chromosomy są w rzędzie, ale znowu to nie będzie takie ładne, jeśli jest to zdjęcie spod mikroskopu, nie będzie to takie ładne jak na jakieś ilustracji w książce, tylko one mogą tak właśnie wystawać w różne strony. Będzie to takie troszeczkę zaburzone. W na fazie rozerwanie tego wszystkiego, no a w telefofazie takie powoli odtwarzanie się tej luźnej chromatyny. czy spod mikroskopu elektronowego. No to właśnie tutaj powiedzmy, że jest profaza. Te chromosomy się utworzyły. No w zasadzie czwórkę i piątkę to już będzie ana faza. Już taki no ana fazę byśmy tutaj rozpoznali. Te chromosomy zostały już rozerwane. Także w ten sposób sobie możemy z tym poradzić. I jeszcze na koniec sobie znajdziemy tutaj taki punkt. O, opisuje budowę. Chodzi nam też o taką rzecz związaną z mikroskopami. Opisuje budowę mitochondriów i plastydów ze szczególnym uwzględnieniem chloplastów. Dokonuje obserwacji mikroskopowych plastydów w materiale biologicznym. Więc jeszcze sobie pokażemy dzisiaj jak rozpoznać takie chloroplasty w materiale biologicznym spod na zdjęciach spod mikroskopu. One będą miały takie charakterystyczne paski w sobie. Tylko to nie będą paski takie poprzeczne jak w mitochondriach, tylko takie paski podłużne. To co po prostu określamy jako tylakoidy. Tutaj widać, no praktycznie zawsze niezależnie od chloroplastu jest to widoczne. Raz do tej pory było takie zadanie, gdzie taki chloroplast był na maturze. No i też można go było właśnie dzięki temu rozpoznać. że z takim obrazem sobie te plastydy skojarzcie. Więc zaczynamy dzisiaj od punktu drugiego. Mamy tutaj takie stwierdzenie: wykazuje związek budowy błony komórkowej spełnioną przez nią spełnionymi przez nią funkcjami. Żeby rozumieć jakie funkcje błona komórkowa może pełnić, poniekąd trzeba znać jej budowę. Więc też sobie tak króciutko okiem zerkniemy na tą błonę komórkową i zwróćmy uwagę, że w podstawie programowej konkretnie pisze o błonie komórkowej. Błona komórkowa, czyli ta, która otacza całą komórkę. Inne nas nie interesują, inne mają budowy zbliżone, trzymają się tego schematu budowy, ale jednak mogą mieć pewne odrębności, a nas tutaj interesuje błona komórkowa spośród tych wszystkich błon biologicznych. No i co my tutaj widzimy? Przede wszystkim błona komórkowa jest zbudowana z podwójnej warstwy fosfolipidów. Pamiętamy, że te fosfolipidy mają główki i ogonki, główki, które są hydrofilowe, dlatego są skierowane w stronę tych środowisk bogatych w wodę, czyli środowiska przestrzeni zewnątrzkomórkowej i środowiska wewnątrzkomórkowego, czyli cytozolu, który jest de facto gęstym roztworem, ale jednak roztworem wodnym. Poza podwójną dwuwarstwą dwuwarstwą fosfolipidową w tej błonie komórkowej znajdziemy również inne tłuszcze, inne lipidy należące do grupy steroli. Te sterole pomiędzy różnymi grupami komórek mogą się troszeczkę różnić. To znaczy w komórkach zwierzęcych występuje cholesterol, w komórkach grzybiczych ergosterol, a w komórkach roślinnych sitosterol. Wymieniamy sobie wszystkie dlatego, że nie mamy wcale w tej podstawie programowej sprecyzowane, czy musimy znać, czy musimy znać budowę błony komórkowej zwierzęcej, czy roślinnej, czy grzybiczej, czy właśnie tak ogólnie. Więc mimo wszystko myślę, że warto o tym pamiętać. Chociaż nigdy o to nie pytali, ale parę razy pytali o to, jak ten cholesterol wpływa na właściwości tej błony. Więc on sprawia, że ta błona jest sztywna wraz z zawartością cholesterolu. Bułona jest sztywna, a tam tą wartość, tą sztywność błony definiujemy jako jej taką oporność na odkształcenia. Jedziemy sobie dalej. Kolejne składniki to są białka. No i może pamiętacie, że te białka z kolei ulegają takiemu podziałowi, który dotyczy ich położenia. Są białka peryferyjne i integralne. Peryferyjne są zanurzone tylko w jednej z tych warstw fosfolipidów od strony wewnętrznej albo zewnętrznej, a integralne przechodzą przez obie warstwy. No i mogą one tutaj pełnić różną funkcję. Te białka, które są peryferyjne, zwykle są receptorami albo jakimiś enzymami. Natomiast te integralne to są zwykle przenośniki albo kanały białkowe. Poza tym i tutaj to musimy wyraźnie sobie zaznaczyć i to jest ważne do zapamiętania, że poza tym mogą się znajdować łańcuchy cukrowe. One tutaj nie są podpisane, więc sobie je zaznaczymy. O, tutaj mamy taki łańcuch cukrowy. Tutaj, tutaj łańcuchy cukrowe, które znajdują się zawsze od strony zewnętrznej i tylko na błonie komórek zwierzęcych. Pełnią one funkcję taką, byśmy powiedzieli, antygenową. są po prostu antygenami. Ogół tych wszystkich łańcuchów cukrowych ma taką nazwę glikocokaliks. A jeśli są antygenami, no to służą komórce do takiej komunikacji z komórkami układu odpornościowego. To znaczy te komórki, które należą do układu odpornościowego, leukocyty, krwi białe, dzięki tym właśnie łańcuchom cukrowym mogą rozpoznawać komórki i stwierdzać, że to są komórki własnego organizmu. Dzięki temu ich nie atakują. Mogą tu się pojawiać pewne zaburzenia, pewne błędy, które prowadzą do tak zwanych chorób autoimmunologicznych, inaczej nazywanych chorobami z autoagresji. Czyli w takich sytuacji, kiedy ten własny układ immunologiczny atakuje właśnie komórki własnego organizmu. Przykładami takich chorób jest RZS, czyli reumatoidalne zapalenie stawów, choroba Hashimoto, która dotyczy tarczycy, miastemia, która dotyczy układu nerwowego. I myślę, że to są takie najważniejsze. Więcej od nas nie powinni wymagać. Warto je po prostu kojarzyć. No i teraz już tak wracając do tego punktu, który mamy w podstawie programowej, wskażmy sobie cechy budowy i związane z nimi funkcje. Podstawową funkcją błony komórkowe jest udział w transporcie. Nie jest to ochrona, szczególnie u tych komórek, które mają dodatkowo ścianę. W komórce zwierzęcej czy w komórce rotistów otoczonych samą błoną. Ta błona pełni jeszcze tą funkcję ochronną, ale taką absolutnie najważniejszą funkcją błony jest udział w transporcie. No i ze względu na to nawiążemy do takich cech budowy. Po pierwsze, że głównie ta błona jest zbudowana z lipidów, więc to dla to dla jakich związków będzie przepuszczalna. To świadczy o tym, że będzie przepuszczalna dla związków też o budowie lipidowej. To właśnie takie związki niepolarne, lipofilowe będą mogły przez nią swobodnie przenikać. No i druga rzecz to jest obecność tych białek przenośnikowych. Więc ze względu na tą obecność białek przemoślikowych, to jest ta cecha budowy, no też może pełnić funkcję transportową i wtedy będziemy mówić o dyfuzji wspomaganej albo transporcie aktywnym. Inna jeszcze ta ten związek budowy z funkcją już z tą funkcją bardziej ochronną, no to tutaj możemy powiązać cholesterol. Duża zawartość cholesterolu sprawi, że błona jest sztywna, oporna na odkształcenia i to będzie miało związek właśnie z ochroną komórki przed jakimiś urazami. I ostatnia rzecz to obecność glikokaliksu i związek z tą funkcją, która opiera się o antygenowość, o funkcjonowanie układu odpornościowego. I myślę, że to są takie najważniejsze rzeczy. Ciężko mi jest sobie wyobrazić coś innego, co by mogło się pojawić na maturze. Szczególnie bez jakiegoś długiego wstępu, z którego mielibyśmy jakieś inne rzeczy wyczytać. Więc to sobie odhaczamy i przechodzimy do punktu trzeciego. Rozróżnia rodzaje transportu do i z komórki. I tutaj mamy wymienione na nasze szczęście, co konkretnie musimy znać. Dyfuzja prosta, wspomagana, transport aktywny, endocza i egzocytoza. No i jeśli tutaj mają być jakieś problemy, to tylko z tym zróżnicowaniem tych transportów. Prawda jest taka, że nie mogą od nas wymagać, żebyśmy wiedzieli jakie substancje ulegają transportowi, w jaki sposób, bo tutaj jest bardzo duża zmienność, różnoronność, to się różni nawet między komórkami. Więc musi być jakaś wskazówka w tekście w zadaniu, na przykład czy glukoza jest transportowana poprzez dyfuzję ułatwioną, czy transportem czynnym, inaczej aktywnym. Yyy, także dla nas najważniejsze jest to, żebyśmy znali różnicę między samymi tymi mechanizmami. No i to sobie przeanalizujemy. Czyli mamy dyfuzję prostą. Dyfuzja prosta polega na tym, że ze środowiska hipertonicznego substancja dyfunduje przez błonę bez pomocy żadnych struktur białkowych i bez zużycia energii. Na drugą stronę, gdzie występuje w środowisku hipotonicznym. w mniejszym stężeniu. Jak mamy dyfuzję ułatwioną, no to znów ze środowiska hipertonicznego substancja przenoszona jest do środowiska hipotonicznego bez użycia energii, ale przy pomocy struktur białkowych, a przede wszystkim jakiegoś kanału białkowego. I transport aktywny. Tutaj będzie przede wszystkim obecne jakieś białko transportowe. Będzie zużywana energia, no zwykle w postaci ATP, czyli będzie dochodziło do defosforylacji, do rozkładu tego ATP, żeby uzyskać energię. I transport zwykle będzie się odbywał wbrew tak zwanemu gradientowi stężeń, czyli ze środowiska hipertonicznego. Oj, przepraszam. ze środowiska hipotonicznego do hipertonicznego. Wtedy mamy ten tą ten transport wbrew różnicy stężeń. Z tej strefy, gdzie cząsteczek jest więcej do miejsca, gdzie jest ich znowu ten sam błąd popełniłem. Z miejsca, gdzie jest tych cząsteczek mniej do miejsca, gdzie jest ich więcej. Więc właśnie takie przeciwdziałanie naturalnemu zjawisku dyfuzji. Czyli podsumowując, skupiamy się na trzech rzeczach. na kierunku transportu, czy jest zgodny z gradientem stężeń, czy jest przeciwny, czy jest zużywana energia i czy uczestniczą jakieś białka. dyfuzji prostej zgodnie z gradientem stężeń bez białek bez energii. W dyfuzji ułatwionej zgodnie z gradientem stężeń bez energii, ale z białkami. I w transporcie aktywnym wbrew gradientowi stężeń z białkami i zużyciem energii. To musimy wiedzieć. No a żeby tak już sobie podać trochę na siłę jakieś konkretne związki, które mogą być tak przenoszone, no to dyfuzji prostej najważniejsze co będzie ulegać to woda. No i pamiętamy, że to takie przenikanie wody jest nazywane osmo y dyfuzji ułatwionej będą zwykle ulegać jakiegoś typu iony, które same z siebie, ponieważ mają ładunek, nie mogą przejść przez niepolarną błonę, bo same są polarne. Więc wtedy ten kanał im zapewnia takie obojętnie elektrycznie, elektrycznie obojętne środowisko, przez które mogą przenikać. I transport aktywny będzie dotyczył albo jakiś dużych związków, ogólnie możemy powiedzieć, że jakiś dużych związków, które po prostu w takim zwykłym kanale by się nie zmieściły i te związki mogą być tutaj i polarne, i niepolarne, bo jeśli coś jest niepolarne, a jednak jest dużą cząsteczką, no to też tak sobie prosto przez dwuwarstwę fosfolipidową nie przemknie. I jeszcze endocza i egzocytoza. Endocyttozza wniknięcie do komórki, egzocyto wyrzucenie z komórki. Za każdym razem w postaci jakiegoś pęcherzyka błonowego. Na tym polega to, że możemy mówić ogólnie o jakiejkolwiek cytozie. Musi tam być ten pęcherzyk. No i tutaj w podręcznikach na przykład pojawia się, że jest endocza zwykła i taka receptorowa, czyli najpierw receptorem komórka musi rozpoznać to, co wchłania, ale myślę, że to jest szczegół. A przy tej y, no i jeszcze przy tej endoczie pojawia nam się to, że może to być pino i fagocytoza. Główna różnica między tymi dwoma procesami jest taka, że w pinocyzie wchłaniane jest wchłaniana jest substancja, która jest cieczą, a w fagocytozie wchłaniane jest ciało stałe. I też w zasadzie jeśli chodzi o endoczę, nic więcej chyba by tutaj nie wymyślili, znaczy nie podaliby nam jakiegoś zadania takie, które by po prostu o to pytało bez żadnego tekstu wstępu. A do egzocytozy może sobie jeszcze dodajmy, że tutaj jeśli by mieli jakoś bardziej wnikliwie o to pytać, no to pewnie o udział aparatu Golgiego w tym procesie, bo pamiętamy, że to aparat Golgiego produkuje te pęcherzyki, które są właśnie przeznaczone na eksport poza komórkę, czyli przeznaczone są do wydzielania. Także jedziemy sobie dalej. Punkt czwarty przed nami wyjaśnia rolę błony komórkowej i tonoplastu w procesach osmotycznych. Tonoplast, czyli błona, która otacza wodniczkę. Więc uproszczając ten punkt możemy powiedzieć, że wyjaśnia rolę błony komórkowe i wodniczki w procesach osmotycznych. Dalej czytamy, że planuje i przeprowadza doświadczenia wykazujące zjawisko osmozy wywołane różnicą stężeń wewnątrz i na zewnątrz komórki. Planuje i przeprowadza obserwację zjawiska plazmolisy. No to zacznijmy sobie może jeszcze od dodania tutaj jednego terminu, który często się pojawia w towarzystwie tych zagadnień, czyli tak zwany turgor komórki. Turgor komórki to inaczej stan uwodnienia komórki. Tak jest zdefiniowany. A co przez to dokładnie rozumiemy? Rozumiemy przez to ilość wody w cytozolu komórki. Więc na ilość wody w cytozolu będzie się składało działanie i błony, i tonoplastu, bo sobie tak wyobraźmy właśnie mamy komórkę, w niej mamy wodniczkę, więc żeby była odpowiednia ilość w tym cytozolu, no to komórka może pobierać wodę z zewnątrz, ale też może tą wodę wypuszczać z wodniczki. I na odwrót, kiedy w cytozolu będzie za dużo wody, to komórka może tą wodę chować do wodniczki i może ją usuwać na zewnątrz. Jaki byłby zatem taki mechanizm najprostszy, który mógłby się kryć? No jakaś taka aktywna migracja jonów, czyli komórka by najpierw z siebie na przykład wyrzuciła jony i za tymi jonami do środowiska hipertonicznego woda osmotycznie odpłynie. Albo może tych jonów właśnie więcej zgromadzić w wodniczce i wtedy z cytozolu one uciekną. Ta woda ucieknie za tymi jonami do wodniczki. A teraz sobie jeszcze spojrzymy na tą plazmolizę. Czyli tutaj przy tej plazmolizie taka najważniejsza rzecz do zapamiętania to, że plazmoliza dotyczy tylko i wyłącznie komórek, które mają ścianę komórkową. No i do tej pory zawsze była rozpatrywana na przykładzie komórki roślinnej. I sama plazmoliza polega na tym, że woda z komórki odpływa zarówno z jej wodniczki, jak i z tego cytozolu. Więc ogólnie można tutaj użyć takiego sformułowania, że obniża czy spada ten turgor komórki do takiego momentu, że ta komórka, ta błana komórkowa wpukla się i można powiedzieć, że się tak mnie zaciska, może bardziej przylega do organelli, które są wewnątrz komórki. Więc tworzy się właśnie coś takiego, kiedy jest komórka w pełni splazmolizowana. No i kiedy zostanie wywołane to zjawisko plazmolizy, to może jeszcze sobie dodajmy, że żeby ta plazmoliza w ogóle zaszła, no to sama komórka musi być w roztworze hipertonicznym. Wtedy ta woda właśnie ucieka do tego miejsca, gdzie to stężenie jest większe zgodnie z zasadami osmozy. Jak komórka, która jest splazmolizowana, może zostać poddana deplazmolisie, czyli wtedy trzeba ją umieścić w roztworze hipotonicznym i wtedy woda znowu zacznie do niej napływać i do cytozolu i do wodniczki. I w tym temacie myślę, że to też by było wszystko, co mogą od nas wymagać. Jeśli chodzi o takie doświadczenia, o ich stworzenie, no to głównie pamiętając o tym, w jakim roztworze ta komórka musi zostać umieszczona, żeby dane zjawisko zaobserwować. To jest takie tutaj najważniejsze, także myślę, że nic bardziej podchwytliwego. Punkt piąty przedstawia budowę jądra komórkowego i jego rolę w funkcjonowaniu komórki. No czyli zaczynamy znowu od budowę. Mamy to jądro komórkowe. Wiemy, że jądro komórkowe jest tylko w komórkach eukariotycznych, które należą do tej domeny, czyli do tej grupy organizmów eukariotycznych. Eukarioty dzielą się na cztery królestwa. Zwierzęta, grzyby, rośliny, protisty. Wszystkie posiadają jądro w swojej komórce. Oczywiście są pewne wyjątki. Może być komórka eukariotyczna, która w wyniku specjalizacji jądro traci. Takim najważniejszym przykładem w świecie zwierząt są erytrocyty z saków, tylko z saków. A przykład pochodzący z botaniki, ze świata roślin, który byłby dla nas ważny, no to na przykład rurki sitowe, które tracą jądro. To jądro jest przenoszone do komórki przyrkowej, ale sama rurka sitowa jądra nie posiada. czy komórki, które obumierają i tworzą tkanki roślinne, więc na przykład naczynia drewna, komórki sklerenmy czy komórki korka. I w sumie jeszcze jeden przykład taki do głowy mi przyszedł, wyjątkowy. To już w świecie protistów tam mamy teorzęskie inaczej pantofelki, które posiadają dwa jądra. jądro większe makronukleus, które ma informację genetyczną sterującą metabolizmem komórki i mikronukleus, czyli mniejsze jądro, które odpowiada za procesy płciowe. No więc też taka wyjątkowa sytuacja, do której czasami w zadaniach nawiązywali w na maturze. A sama budowa jądra, no to zacznijmy sobie od zewnątrz. jest otoczka jądrowa, która tutaj może to nie jest najlepszy schemat, bo ta otoczka jądrowa powinniśmy mówić, że składa się z podwójnej błony. Nie z dwóch błon, a z podwójnej. Dlatego, że ta błona w wielu miejscach yyy jest połączona. To jest jak gdyby taka jedn struktura, nie to, że jest pomiędzy nimi pusta przestrzeń. Poza tym jeśli chodzi o tą otoczkę zewnętrzną, no to warto pamiętać, że są na niej rybosomy typu 80S i że znajdują się pory jądrowe, przez które w sposób taki selektywny transportowane są substancje z jądra i do jądra. Do jądra będą transportowane takie rzeczy, które są substratami procesów zachodzących w jądrze. W jądrze zachodzi replikacja i transkrypcja. No więc do tego będzie potrzebna energia i będą potrzebne nukleotydy i zazwyczaj jest to połączone ten dwa substraty jak gdyby w jeden, czyli będą tam transportowane cząsteczki w stylu DATP, czyli trifosfonukleozy po to, że po ich rozpadzie jest energia, a jednocześnie po ich rozpadzie powstaje nukleotyt, który można wbudować. Więc poza tego typu cząsteczkami do do jądra mogą być jeszcze transportowane enzymy, które działają tam, przeprowadzają też te dwa procesy. A z jądra będą uciekać cząsteczki RNA, które zostały stworzone jako takie najważniejsze te elementy, które musimy znać. I wchodzimy już sobie do wnętrza. Wnętrze jądra wypełnione jest roztworem koloidalnym, który różnie może być nazywany. Tu jest na schemacie nazywany nukleoplazmą. Częściej ja się spotykałem z tym, że jest nazywany kariolimfą. No i w tej kariolimfie zanurzona jest cząsteczka DNA połączona z białkami histonowymi i ze względu na taką formę nazywana jest chromatyną. Ta chromatyna może być luźna lub bardziej zagęszczona. bardziej zagęszczona jest zawsze u podstawy otoczki, wtedy jest nazywana heterochromatyną. Ta luźniejsza występuje bliżej centrum i to jest euchromatyna. A takie zagęszczenia tej chromatyny pośrodku euchromatyny są nazywane jąderkiem. E, no i może taka rzecz bardziej wnikliwa, która jednak też się parę razy na maturze pojawiała, czyli za tą kondensację chromatyny odpowiada acetylacja i deacetylacja białek histonowych. Kiedy one są zdeacetylowane to wtedy ta chromatyna jest mocniej ściśnięta, mocniej skondensowana. Może sobie wyświetlimy taki schemat. cetylacja i deacetylacja histonów, tak żeby mniej więcej wiedzieć na czym to polega. Więc taki schemat wygląda. No i to wynika z tego, że histony są naładowane dodatnio, DNA jest naładowane ujemnie i w takiej normalnej sytuacji się mocno ze sobą przyciągają, więc są skondensowane. Skondensowana jest ta chromatyna. Kiedy dojdzie do acetylacji histonów, czyli przyłączenia grub acetylowych do takich ogądków histonów, histony tracą swój ładunek dodatni, więc mają zero. Zero z ujemnym DNA już się nie przyciąga i wtedy następuje dekondensacja, czyli rozluźnienie nici. Taką zdolność do acetylacji i deacetylacji. Ma jąderko i ma euchromatyna. Dlatego te dwa typy przez acetylację i deacytylację mogą sterować to czy podlegają transkrypcji. A heterochromatyna zawsze jest zdeacytylowana, czyli skondensowana i to jest taki fragment DNA, który w danej komórce, w danym jądrze jest wyłączony z użytku. No i teraz sobie porównajmy tą budowę do funkcji, jakie jądro może pełnić. No to w zasadzie tak między wierszami to wszystko nam się pojawiło. No czyli jądro będzie pełnić funkcję taką, że będzie sterować tym metabolizmem komórki poprzez wytwarzanie udział w wytwarzaniu odpowiednich białek, enzymów przez właśnie tą transkrypcję. No i jądro też będzie przechowywać ten materiał genetyczny i będzie uczestniczyć w jego powielaniu poprzez replikację. Myślę, że to są takie rzeczy, o które też mogliby zapytać. I jedziemy dalej. Szósteczka. Opisuje budowę rybosomów, ich powstawanie i pełnioną funkcję oraz określa ich lokalizację w komórce. Najpierw zacznijmy od budowy. Rybosomy są cząsteczkami, są takimi kompleksami chemicznymi, które składają się z białek i rrna. To jest pierwsza rzecz na temat ich budowy. Druga rzecz na temat ich budowy to każdy rybosom składa się z dwóch podjednostek. Podjednostki dużej i podjednostki małej. Trzecia rzecz na temat ich budowy to, że na podjednostce dużej znajdują się takie miejsca, które pełnią inną rolę w czasie translacji. Miejsce A, miejsce P miejsce E. Miejsce A jest miejscem przyłączania terena transportujących odpowiednie aminokwasy. Miejsce P jest miejscem wytwarzania wiązań peptydowych pomiędzy tymi aminokwasami. A miejsce E jest jednocześnie miejscem, w którym z tego rybosomu jest uwalniane te RNA. No jak i miejscem, z którego w którym z tego rybosomu wychodzi mRNA. To takie rzeczy związane z budową. Może w sumie jeszcze jedna rzecz związane z budową, no że w sumie tych rybosomów wyróżniamy dwa typy, takie, które my musimy znać, czyli rybosomy typu 70S, czyli inaczej mówimy, że to jest typ prokariotyczny i typu 80S, czyli typ eukariotyczny. I te dwa typy musimy wiedzieć gdzie są zlokalizowane. Więc to nam nawiązuje do tego drugiego fragmentu w tym punkcie podstawy programowej. Chodzi o lokalizację. Musimy wiedzieć, że rybosomy 80S są na otoczce jądrowej cytozolu oraz na siateczce szorstkiej. I to są trzy lokalizacje w komórkach eukariotycznych. A rybosomy typu 70S są w cytozolu komórek prokariotycznych oraz w macierzach, czyli tych koloidach wypełniających plastydy i mitochondria. Dobra, to jeszcze nam zostało powstawanie. Oto powstawanie rybosomów. Jeśli te rybosomy mają w swojej budowie RNA, no to z tym powstawaniem będzie związane jądro. RRNA, które buduje rybosomy powstaje konkretnie przy wykorzystaniu materiału genetycznego z jąderka, czyli to w jąku zachodzi transkrypcja. Efektem jest rna. To rrna zazwyczaj jeszcze w białku łączy się z odpowiednimi białkami i takie kompleksy opuszczają przez pory jądro i dopiero tam w tym cytozolu formują się pełne podjednostki i na to parę lat temu często była zwracana uwaga w takich podchwytliwych zadaniach, że trzeba było wiedzieć, że taka pełnoprawna podjednostka rybosomu formuje się dopiero w cytozolu, więc nie można powiedzieć, że podjednostki rybosomu czy rybosomy są w jądrze. Jądrze jest rrna, który je buduje. No i co najwyżej jeszcze białka, które się z nim łączą. No to dobra, jedziemy dalej. Gdyby ktoś miał jakieś pytania po drodze, to można śmiało zadawać. Ja tak staram się mówić z więźle i na temat, ale jakby była jakaś potrzeba zatrzymania się przy czymś czy rozwinięcia, to mówcie. Mamy punkt siódmy. Przedstawia błony wewnątrzkomórkowe jako zintegrowany system strukturalno-funkcjonalny oraz określa jego rolę w kompartmentacji komórki. Ta kompartmentacja komórki to jest takie słowo, które oznacza, że wnętrze komórki jest podzielone na różne takie strefy o innych warunkach poprzez rozbudowaną siateczkę śródplazmatyczną i i szorstką i gładką. Ze względu na to, że ta kompartmentacja występuje, no to właśnie w różnych częściach komórki mogą przebiegać procesy, które wymagają innych warunków. przede wszystkim innego pH. I jeszcze ta pierwsza część, zintegrowany system strukturalno-funkcjonalny. Kiedyś w starszych podręcznikach istniało takie sformułowanie, taki w sumie akronim, czyli skrót G e r l. Mówiło się, że w komórkach istnieje taki system girl. ten system Girl oznaczał połączone ze sobą właśnie tak strukturalnie i funkcjonalnie cztery typy organeli G od aparatu Golgiego, ER od endoplazmatycznego reticulum, czyli siateczki śródplazmatycznej i L od lizosomów. No ale możemy to rozumieć szerzej jako po prostu wszystkie mikrociałka, które są w komórce. Dlaczego mówi się, że to jest taki system? dlatego, że te organella powstają z siebie wzajemnie i często przebiegają w nich kolejne etapy jakiegoś jednego spójnego procesu. To znaczy musimy sobie wyobrazić, że na siateczce śród plazmatycznej szorskiej powstaje peptyd. Ten peptyd wpada do wnętrza tej siateczki i tam jest zmodyfikowany. Powstaje z niego jakiś na przykład enzym albo hormon. Później jest on przenoszony z siateczki do aparatu Golgiego. Aparat Golgiego pakuje go w pęcherzyk. No i ten pęcherzyk może na przykład później zostać tak udoskonalony do formy mikrociałka, lizosomu, albo może zostać to wydzielone poza komórkę. No więc w takiej historii widzimy, że one są ze sobą połączone, jeśli chodzi o spełniania jakiejś konkretnej funkcji. No i tak byśmy przedstawili taki argument, że to jest właśnie taki zintegrowany system strukturalnofunkcjonalny. A tak jeszcze żeby sobie umieć to wyobrazić, no to tutaj jest na przykład takie zdjęcie bardzo powiedzmy z dużym przybliżeniem spod mikroskopu T, które pokazuje jak ta siateczka właśnie się rozchodzi w komórce. No i że ona faktycznie tworzy takie oddzielne strefy, gdzie mogą przebiegać inne procesy, bo ten układ siateczki jest taki dość szczelny. Też tutaj widzimy takie skróty, których współcześnie już się nie bardzo stosuje, ale w starszych podręcznikach też były. To znaczy R oznacza nam siateczkę szorstką, czyli jak gdyby rybosomalne endoplazmatyczne reticulum. To jest jakiś skrót z języka angielskiego, tak dokładnie, ale nie wiem jaki byłby taki precyzyjny precyzyjne rozwinięcie tego skrótu. i S er to jest znowu siateczka gładka, więc tutaj to s pochodzi po prostu od angielskiego soft. No i dobra, siódemkę mamy. Jedziemy do ósemki. Osiem. Opisuje budowę mitochondriów i plastydów ze szczególnym uwzględnieniem chloroplastów. No i dalej o tych obserwacjach mikroskopowych, więc to mamy za sobą. Także analizujemy dzisiaj tylko budowę tych mitochondriów i plastydów. To sobie tak spojrzymy, no bo tak naprawdę tutaj już taka czysta teoria, nie ma chyba za bardzo co wyjaśniać. Tam dalej jest jeszcze punkt o endosymbiozie, więc wtedy sobie opowiemy o tym powstawaniu i jak te części poszczególnych organeli dowodzą tej endosymbiozy. Ale jeśli chodzi o taką budowę, no to oba organella mają dwie błony. Tutaj powiemy już nie o podwójnej błonie, tylko dwóch błonach, bo pomiędzy tymi błonami jest wyraźna przerwa, wolna przestrzeń, czasami nazywana lumenem. I po drugie, te dwie błony nieco różnią się od siebie budową ze względu na to, że ta wewnętrzna ma takie ewolucyjne pochodzenie prokariotyczne, no a zewnętrzna kolei eukariotyczne. W samym wnętrzu tych organeli znajduje się macierz koloidalna w mitochondriach nazywana matrix. Można pisać przez X, można pisać przez KS. a plastyda floroplastach nazywana stromą. No i dalej nam się może pojawiają pewne rozbieżności, jeśli chodzi o wypełnienie tych macierzy, bo w mitochondriach ta macierz będzie wypełniona enzymami, kolistymi cząsteczkami DNA takich cechach prokariotycznych. No i będą takie charakterystyczne grzebienie mitochondrialne, czyli te wpukleniabłony, w których znajduje się bardzo dużo enzymów. Tych enzymów, które przeprowadzają czwarty etap oddychania komórkowego tlenowego. To najważniejszym z nich do zapamiętania jest enzym o nazwie syntaza ATP. Z kolei w chloroplastach będziemy posiadać tylakoidy, czyli pęcherzyki, w błonach których znajdują się barwniki uczestniczące w fotosyntezie. Barwniki dzielimy na dwie grupy. Barwniki pomocnicze, które u roślin należą do grupy karotenoidów. Takie dwa przykłady, które wypada znać. To jest żółty ksantofil i pomarańczowy betakaroten. No i barwniki fotoaktywne, czyli chlorofile. Tych chlorofili mamy kilka. Jest chlorofil A, B, C, E1, E2 i tak dalej. Wszystkie mogą być spotykane u roślin. Także tutaj czasami w zadaniach się pojawia, że kiedyś było takie zadanie z tego co kojarzę na maturze. Trzeba było ocenić czy zdanie jest prawdziwe, czyli czy u roślin nasiennych może występować chlorofil A i C. No i to jest oczywiście prawdą. Wszystkie te typy mogą się pojawiać u roślin. Yyy, to co u roślin nie może się pojawiać, to jakieś inne barwniki pomocnicze typu y fikoerytryna, fikocjanina. Takie będą u protistów roślinnych. Poza tymi tylakoidami w cytozolu znajdziemy te żenzymy, te szkoliste cząsteczki DNA. Chyba mi to umknęło przy mitochondriach, więc sobie tak powiemy wspólnie. I w matriksie mitochondriów i w stromie chloroplastów będą jeszcze rybosomy. Rybosomy typu 70S. O tymi, o tych organellach mówi się, że są półautonomiczne. I teraz to jest ważne, żeby nie mylić. pochodzą od powstały zgodnie z teorią endosymbiozy. To jest jak gdyby jeden temat, a to, że są półautonomiczne, to jest drugi temat. I argumenty na te dwie rzeczy się troszeczkę różnią. Teraz powiemy sobie o tej półautonomiczności. To, że są półautonomiczne, to znaczy, że mogą wytwarzać część niezbędnych do funkcjonowania enzymów same niezależnie od jądra. No i w takim razie jakie by były dowody na to? No posiadanie materiału genetycznego własnego i własnych rybosomów, czyli dwóch rzeczy, które są potrzebne do transkrypcji i translacji, czyli ogólnie powstania białka. Ewentualnie jeszcze taki dodatkowy dowód na tą półautonomiczność to, że są zdolne same wytwarzać sobie ATP. No w mitochondriach poprzez po prostu oddychanie komórkowe tlenowe, a w plastydach poprzez fazę jasną fotosyntezy. I na temat tej budowy to też w zasadzie tyle. Rozwiniemy sobie to jeszcze te organella przy okazji kolejnych punktów. na przykład tego punktu dziewiątego, bo tutaj pisze przedstawia argumenty przemawiające za endosymbiotycznym pochodzenie mitochondriów i chloroplastów. Endosymbioza, czyli proces, w wyniku którego bakterie zostały wchłonięte przez przodka współczesnej komórki eukariotycznej i nie strawione, tylko właśnie przekształcone w te dwa typy organeli w mitochondria i plastydy. Jakie będą dowody? Dowody na to będą yyy płynąć z porównania budowy tych mitochond ogólnie organelli i bakterii. Więc bakterie mają koliste cząsteczki DNA, które nie mają histonów, nie mają intronów, no i właśnie są koliste i DNA o właśnie takich trzech cechach znajdziemy i w mitochondriach, i w plastydach. W bakteriach znajdziemy rybosomy typu 70S i takie rybosomy znajdziemy w tych organellach. No i sam fakt, że te bakterie zostały wchłonięte w wyniku endoczy, czyli w pęcherzyku, przejawia się tutaj tym, że to organella mają dwie błony. Czyli jedna błona pochodzi od wchłanianej bakterii, a druga błona pochodzi od, o tutaj może to widać, czyli jedna błona pochodzi właśnie od tej wchłanianej bakterii, a druga błona pochodzi od tego pęcherzyka, w którym była wchłaniana. To są takie najważniejsze rzeczy. o nic bardziej szczegółowego nie pytali, bo mi się wydaje, że to już i tak jest bardzo szczegółowe, ale możemy sobie dodać, że bakterie posiadają takie wpuklenia błony komórkowej, o na przykład tutaj podpisane jako mezosom, ale na to proszę nie patrzeć. Zaraz sobie wyjaśnimy dlaczego. No ale bakterie współczesne mają takie wpuklenia błony komórkowej. No i te wpuklenia błony komórkowej też poniekąd są takim dowodem na tą endosymbiozę, bo u bakterii one występują, a w tych organellach dały początek tylakoidom i grzebieniom mitochondrialnym. Te wpuklenia błony komórkowej u bakterii są miejscem zachodzenia czwartego etapu oddychania komórkowego tlenowego. Więc to się tym bardziej pokrywa z tym, że musi tam być to białko syntaza ATP i to białko syntaza ATP będzie tutaj też występowało i na grzebieniach mitochondrialnych i na tylakoidach w błonie tylakoidów. No i dobra. Także temat punktu dziewiątego tyle. Dziesiątka wykazuje związek budowy ściany komórkowej spełnioną funkcją oraz wskazuje grupy organizmów, u których ona występuje. Zacznijmy sobie ogólnie od budowy. Ściana komórkowa będzie zbudowana z długich, grubych włókien jakiegoś polimeru, pomiędzy, które tworzą tak zwany szkielet, pomiędzy którymi będą się znajdować mniejsze cząsteczki stanowiące tak zwane wypełnienie. Te związki będą się różnić pomiędzy różnymi grupami organizmów. Nie musimy znać całego składu. Musimy znać tylko te grube polimery. Dla bakterii będzie to mureina, dla grzybów hityna, dla roślin celuloza. To są trzy podstawowe grupy, które mają ściany komórkowe. Poza tym ściana komórkowa jest jeszcze u archeanów i ona tam ma inną budowę. Nie musimy jej znać, ale musimy wiedzieć, że ma inną budowę, nie taką jak u bakterii, czyli ten związek, który występuje jest inny. Spróbuję sobie teraz przypomnieć jak on się nazywał, ale chyba mi się to nie uda. No dobra, ale żeby nie zostawiać niedopowiedzeń, to sobie sprawdzimy. Ściana komórkowa jaki tam był ten związek. No w każdym bądź razie są to tak zwane etery, czyli inna grupa związków niż nam się pojawia w tych organizmach. No bo mureina jest tak zwanym peptydoglikanem. Kityna jest pochodną polisacharydów, a celluloza jest po prostu polisacharydem. A u archeanów mamy właśnie etery. Jako w sumie jeden ze składników tej ściany. Nie, nie jest to taki najważniejszy, ale tym się głównie różni. Zostają nam jeszcze protisty roślinne, które też mają cellulozę i protisty grzybicze. I tutaj jest wyjątek taki, no może nie wyjątek, ale coś, co trzeba sobie utrwalić, bo łatwo jest pełnić błąd. Protisty grzybicze też mają celulozę w ścianie, więc można się spodziewać, że będą miały hity na grzyby, ale nie. Większość z nich ma celulozę. No ale ogólnie te protisty no dlatego są protistami, nie są grzybami ani roślinami, bo jednak wiele różnic będzie w tej ich ścianie komórkowej względem tych dwóch królestw. A co ściany nie będzie miało? Jeszcze sobie tak wymieńmy. Zwierzęta, protisty, zwierzęce, ale też istnieją bakterie, które nie mają ściany. Taka grupa bakterii bez ściany to są tak zwane mykoplazmy. No więc to też może warto zapamiętać i gdyby się pojawiło na przykład zadanie prawda fałsz, czy wszystkie bakterie mają ścianę komórkową, no to musimy zaznaczyć fałsz, bo mykoplazmy nie mają. Jeszcze pełniona funkcja ściany przez ścianę komórkową. No to tutaj jedyne co możemy powiedzieć o tej funkcji, no to że jest to taka ochrona. [Muzyka] w zasadzie nie jedyna, ale podstawowa to jest ochrona komórki przed urazami mechanicznymi, przed jakimiś urazami chemicznymi, przed czynnikami w ogóle środowiska zewnętrznego. A dlaczego nie jedyna? No bo w zasadzie u roślin śmiało możemy powiedzieć, że ta ściana komórkowa poprzez tworzenie plazmodezm, poprzez występowanie w niej plazmodezm, czyli tych połączeń międzykomórkowych, to też będzie poniekąd, może nie uczestniczyć, ale umożliwia ten transport, bo tak naprawdę ściana komórkowa żadnej funkcji nie pełni aktywnie, dlatego też jest uznawana za taką martwą część komórki. Ona po prostu jest jest bierna. Punkt 11 przedstawia znaczenie wakuoli w funkcjonowaniu komórki roślinnej. Wakuola u roślin nie tylko przechowuje wodę, ma też tą swoją dodatkową funkcję, czyli może przechowywać różnego typu związki rozpuszczalne w tej wodzie i organiczne, i nieorganiczne. No jeśli nieorganiczne, to jakiegoś typu jony. organiczne, no to tak naprawdę może tam być cała masa substancji, więc nawet nie będziemy sobie może podawać jakiś tutaj wyszukanych przykładów. Z tego co kojarzę, no to w książkach jest na przykład podawane, że są tam alkaloidy, czyli substancje typu teina, kofeina albo czasami nawet te fitohormony mogą być tam przechowywane. No więc to by było jedno ze znaczeń tej vakuoli. Po prostu przechowywanie tego typu substancji. A drugie znaczenie to jest to, o czym sobie dzisiaj wspominaliśmy, czyli udział w utrzymaniu tego turgoru. Chyba żeby tak na siłę doszukać się jeszcze trzeciej funkcji, więc moglibyśmy że powiedzieć, że wakuola też poniekąd uczestniczy w transporcie wody pomiędzy komórkami. I tutaj mamy na myśli ten transport sympastyczny, który zachodzi w korzeniu, ale nie będziemy sobie też może tego teraz rozwijać. Pewnie jest tam punkt w botanice, który tego dotyczy, więc najwyżej omawiając już tą botanikę więcej sobie o tym powiemy. 12 przedstawia znaczenie cytoszkieletu w ruchu komórek, transporcie wewnątrzkomórkowym, podziałach komórkowych oraz stabilizacji struktur komórkowych. I mamy dodaną w tym roku taką taki fragment do tej podstawy. Dokonuje obserwacji mikroskopowych ruchów cytoplazmy w komórkach roślinnych. I postawiłem tutaj wykrzyknik dlatego, że to jest taki fragment w tej podstawie programowej, który z mojej perspektywy został jak gdyby [Muzyka] dodany pod to, że musi istnieć zadanie, które tego dotyczy. być może ono będzie w tym roku, być może oni tam mają jakąś bazę zadań, którą sobie stworzyli i co roku coś z tego wybierają do matury, więc może się pojawi w przyszłym roku, może się pojawi na jakiejś maturze próbnej. Ale dlaczego myślę, że tak jest? No bo nie da się jak gdyby przedstawić tego na ilustracji. Nie da się tej obserwacji za bardzo wytłumaczyć. Nie jest to coś istotnego, co warto się nauczyć, żeby zrozumieć biologię. Więc to jest taki punkt dodany do samej podstawy programowej. Jeśli nie ma kontekstu, to dodany trochę na siłę. No i jestem sobie w stanie wyobrazić takie zadanie, które mogłoby tego dotyczyć. Może po prostu mielibyśmy ułożyć jakiś plan działania właśnie jakiegoś eksperymentu, żeby zaobserwować taki ruch cytozolu w komórkach roślinnych, który jest wywołany przez te skurcze cytoszkieletu. No bo może to sobie dodajmy, że to te skurcze cytoszkieletu będą powodować ten ruch cytoplazmy. Kiedyś na maturze było takie zadanie, które dotyczyło ruchu pantofelków chyba. Zaraz je sobie wyświetlimy. Biolog. Dokładnie pamiętam gdzie to zadanie jest, więc znalezienie go długo nie powinno nam dużo zająć. A może się jednak przeliczyłem? Może jednak nie pamiętam gdzie. O nie, dobra jest. chodzi o to zadanie tutaj z numerem 6, więc było właśnie w 2020 roku. Wtedy obowiązywała inna podstawa programowa. Było takie zadanie, gdzie trzeba było stworzyć eksperyment, który miał nam właśnie pokazać jak protisty poruszają się w wodzie. No i gdybyśmy mieli uwidocznić ruch cytoplazmy, to pewnie ten eksperyment byłby mniej więcej podobny. [Muzyka] opierałby się mniej więcej o ten sam pomysł, czyli te komórki musiałyby wciągnąć coś, co będzie, czego ruch będzie widoczny dla ludzkiego oka. No bo cytozol sam z siebie jest przezroczysty, więc jego ruchu się nie zaobserwuje. A jeśli się go czymś wypełnia, jakimiś drobinami, to będzie widać ruch tych drobin. Więc możecie sobie odnaleźć to zadanie. To jest zadanie szóste na biolog help po tym jak się wybierze kategorię zadań protisty i mocniej to sobie przeanalizować, bo myślę, że jeśli by miało być jakieś zadanie dotyczące ruchów cytozolu, to tego by ono dotyczyło albo ewentualnie jakieś zadanie z długim wstępem, gdzie mielibyśmy uzasadnić, dlaczego to skurcze cytoszkieletu wywołują ruch na przykład tego cytozolu. Coś pewnie w takich dwóch tonacjach mogłoby być. A teraz o samym tym cytozolu. Więc mamy tutaj m trzy typy tych włókien. Pośrednie. Mikrotubule zbudowane z tubuliny i filamenty aktynowe zbudowane z aktyny. Warto pamiętać jak te włókna się rozchodzą po komórce. Aktynowe są u podstawy błony komórkowej. No i dlatego je skojarzymy z tym, że sterują ruchami tej błony komórkowej. Mikrotubule rozchodzą się od centrosomu, gdzie są tworzone, ale w centrosomie są tworzone w komórkach zwierzęcych przede wszystkim, częściowo w grzybiczych i częściowo w roślinnych, ale nie u wszystkich roślin, nie u wszystkich grzybów, no i na pewno nie u bakterii. I ze względu na to, że się tak rozchodzą promieniście, no to możemy sobie skojarzyć z tym, że są takimi szlakami transportowymi. Białka transportowe po nich przenoszą różne substancje w obrębie komórki, a pośrednie wychodzą z błony i tak łączą się pośrodku komórki, więc one zapełniają spójność tej komórki. To są takie najważniejsze funkcje. Dla mikrotubul tych funkcji znajdziemy więcej, bo one jeszcze dodatkowo mogą występować wzi w wiciach i rzęskach, więc współtworzyć te struktury i powodować ich poruszanie. No i mikrotubule w trakcie podziału komórkowego formują tak zwane wrzeciono podziałowe, wrzeciono kariokinetyczne, które dzieli organella między powstające komórki. I to by też było na tyle, jeśli chodzi o udział tego cytoszkieletu w transporcie wewnątrzkomórkowym, w podziałach, w stabilizacji. No to za stabilizację jeszcze sobie podkreślmy, no to będą odpowiadać te filamenty pośrednie. 13 wykazuje różnicę w budowie komórki prokariotycznej i eukariotycznej. Nie mam tutaj schematu, ale myślę, że to jest taka rzecz na tyle podstawowa, że tylko sobie powiemy słownie tak szybko. Na pewno to kojarzycie bez większej jakiejś takiej analizy. U eukariotów są struktury błoniaste, czyli siateczki śródlazmatyczne aparaty golgiego, lizosomy, mikrociałka. U eukariotów jest jądro komórkowe i u eukariotów są organella półautonomiczne mitochondrie i plastydy. Wszystkich tych rzeczy nie ma u prokariotów i to należy zapamiętać. To może jeszcze sobie w sumie zerkniemy na ten schemat ewolucji komórki. Pierwsza komórka, jaka powstała, była komórką prokariotyczną. z tych wpukleń błony komórki prokariotycznej to właśnie wyewoluowała otoczka jądrowa, różne te struktury błoniaste, a później była endosymbioza i tak powstała komórka eukariotyczna. Więc też pamiętając ten schemat ewolucji komórki można sobie utrwalić co jest w komórce eukariotycznej na bazie tego jak to powstało i dlaczego tego nie ma w komórce prokariotycznej i będziemy znali te ważne różnice. 14 wykazuje różnicę w budowie komórki roślinnej, grzybowej i zwierzęcej. No tutaj już grafiki przygotowałem. Myślę, że wiele tych różnic już sobie mniej więcej omówiliśmy, ale teraz sobie je tak wypunktujemy, czyli powiemy przy każdej komórce, czym ona się takim wyróżnia, czego nie mają inne albo co w innych trafia się rzadko. Zacznijmy od zwierzęcej. Zwierzęca nie ma ściany. To będzie po pierwsze. Po drugie, zwierzęce mają centrosomy, które w innych typach są spotykane sporadycznie. W błonie zwierzęcych jest cholesterol i błona zwierzęcych ma ten tak zwany glikokaliks. No i jeszcze o tych zwierzęcych możemy sobie powiedzieć, że mają rozbudowany cytoszkielet. Dzięki temu są zdolne do aktywnego ruchu. I czy coś jeszcze? Chyba nie. Może mi się coś jeszcze przypomni, ale wydaje mi się, że to są takie najważniejsze rzeczy. przy roślinnych. No to musimy pamiętać, że jest ściana komórkowa z celulozy. Ściana komórkowa może posiadać te pory, kanały nazywane plazmodesmami. Komórka roślinna zazwyczaj ma pojedynczą dużą wakuolę, która poza przechowywaniem wody może pełnić funkcję tego magazynu innych związków. No i posiadają plastydy różnego typu. Najważniejsze dla nas są chloroplasty. Tak jak widzieliśmy to na nie jest położona taka tendencja w tej podstawie programowej. O innych plastydach nie ma tam za bardzo mowy. No i pojawiają się jeszcze takie pęcherzyki z substancją zapasową. No główną substancją zapasową jest tutaj skrobia. To w sumie jeszcze wracając do tej komórki zwierzęcej, substancją zapasową będzie tam glikogen albo związki tłuszczowe, przede wszystkim trójglicerydy. Trójglicerydy, no może jeszcze kwasy jakieś tłuszczowe. No i komórki zwierzęce też mogą posiadać wodniczki, ale zazwyczaj będzie ich kilka i będą mniejsze. I te wodniczki mają już tylko jedną funkcję, to znaczy gromadzenie wody. nie gromadzą innych substancji. Zdrową tutaj takim informacją na marginesie, że u prostszych zwierząt, u tych bardziej prymitywnych jak gąbki parzydełkowce są wodniczki trawiące, które zastępują lizosomy, więc wtedy poza wodą jest w nich jeszcze są w nich enzymy trawienne i komórka grzybicza, no to ta będzie się wyróżniać idąc z zewnątrz posiadaniem ściany hitynowej. W tej ścianie hity znajduje się taka bruzda, która nie ma swojej polskiej nazwy, więc nie będziemy sobie też tego tłumaczyć. To jest taka bruzda, która umożliwia wytworzenie tej komórce pączka, czyli ogólnie rozmnażanie się poprzez pączkowanie. To jest takie typowe dla komórek grzybiczych, że one coś takiego posiadają. No bo one zwykle się nie rozmnażają przez zwykły taki podział, mitozę, mejozę, tylko zazwyczaj przez pączkowanie. W błonie komórkowej będzie ten ergosterol, a wewnątrz komórki nie znajdziemy ani plastydów, ani lizosomów. I jeśli znajdziemy wodniczki, to też mnogie. No i tutaj funkcją tych wodniczek będzie trawienie. Czyli tutaj mamy tak typowo wodniczki trawiące wewnątrz komórek grzybiczych. Przy tych komórkach grzybiczych często pojawiał się taki temat, że one są zdolne tylko do pinocytozy, czyli tylko do wchłaniania do swojego wnętrza substancji płynnych. No i w związku z tym też to się wiąże z takim innym tematem z tymi grzybami, że wszystkie grzyby trawią zewnątrz komórkowo, więc wydzielają enzymy trawienne z tych wodniczek na zewnątrz, trawią na zewnątrz i później wchłaniają ten płyn do środka i ewentualnie jeszcze dokańczają to trawienie w tych wodniczkach trawiennych w środku. Usuniemy sobie to, żeby za nami nie latało. No i dobra, dotarliśmy do metabolizmu. Ten metabolizm sobie na razie przeskoczymy, żeby dokończyć temat komórki. Postaram się zwięźle opowiedzieć o tych podziałach komórkowych. No tutaj też jeden punkt nam odpada, czyli to obserwowanie na preparatach z mikroskopu etapów. To jest to, o czym mówiliśmy w zeszłym tygodniu. Więc teraz tak. Punkt pierwszy przedstawia organizację materiału genetycznego w komórce. Myślę, że to też możemy sobie odhaczyć, no bo ten punkt nawiązuje do tego, jak ta chromatyna jest uformowana w jądrze, że są tamte histony, że dochodzi do acetylacji, do acetylacji, że są różne stopnie kondensacji tej chromatyny, to znaczy, że może być EU, heterochromatyna, jąko. Może taką informacją, którą sobie tylko tak dopowiemy, no to że w momencie kiedy komórka zaczyna się dzielić, to cała ta chromatyna niezależnie od tego czy wcześniej była EU, czy hetero czy jąkiem formuje się do postaci chromosomów na okres podziału, czyli od profazy do telofazy. Więc o tym tutaj należy pamiętać. Dwójeczka wyjaśnia mechanizm replikacji DNA z uwzględnieniem roli enzymów. No i tak naprawdę te enzymy no to jest najważniejsza rzecz, którą musimy wiedzieć o tej replikacji i takie dodatkowe rzeczy, no to o tym, dlaczego jest nić opóźniona i wiodąca. Więc sobie to przeanalizujmy. Mamy tutaj schemat. Pamiętamy, że replikacja to proces, który prowadzi do powielenia nici DNA. Replikacja jest semikonserwatywna dlatego, że w czasie powielania, albo nie w czasie, tylko już po powieleniu tej cząsteczki DNA, dwie cząsteczki, które powstały, to każda z nich składa się z jednej nici starej i jednej nici nowej tego DNA. Replikacja zachodzi w jądrze komórkowym, komórek eukaryotycznych, ale też może zachodzić w mitochondriach, plastydach. No u prokariotycznych zachodzi po prostu w cytozolu i replikacja zachodzi w fazie S cyklu komórkowego. To są takie informacje okoliczne, które musimy wiedzieć. Teraz sam przebieg tej replikacji. Replikacja zaczyna nam się od działania enzymu topoizomeraza, która prostuje tą helisę DNA. Ale ten enzym on tutaj w podstawie programowej nie jest wymieniony, więc on tak na marginesie. wymieniona jest helikaza, która przychodzi jako druga i helika zrywa wiązania wodorowe między zasadami azotowymi przeciwległych nici, więc powoduje, że powstaje tak zwane oczko replikacyjne. Jedno oczko replikacyjne powstaje w czasie replikacji w mitochondriach, plastydach i u prokariotów, a wiele oczek replikacyjnych powstaje w czasie replikacji u eukariotów. Co się dalej dzieje? Dalej przychodzi trzeci języm, czyli tak zwana trymaza DNA, która tworzy startery. Startery, czyli krótkie fragmenty RNA, które są po to, żeby kolejny enzym już czwarty, tak zwana polimeraza DNA, mógł się do tych starterów przyczepić i od tych starterów rozpocząć swoją pracę, czyli syntezę komplementarnej nowej nici DNA. Polimeraza działa w kierunku od 3 prim do 5 prim i z tego wynika, że nici będą tworzone z innym tempem. nić, która stara nić, która ma taki kierunek od 3 do 5 prim, będzie matrycą do tworzenia przy do tworzenia nici w sposób szybszy, w sposób ciągły. Dlatego jest właśnie nazywana nicią wiodącą, bo polimeraza może działać w swoim naturalnym kierunku i działa w sposób ciągły. Nić opóźniona, która ma kierunek od 5 do 3 prim, no sprawia problem w tej polimerazzie DNA. Polimeraza DNA nie przyczepia się do niej w sposób stabilny, tylko po krótkich odcinkach pracy odpada i musi przyczepiać się do kolejnego starteru. Więc syntezując nić komplementarną nową na nici opóźnionej tych starterów musi powstać wiele i dlatego ta synteza przebiega wolniej. Dlatego ta nić jest nazywana opóźniona. Polimeraza już tak upraszczając po prostu tworzy nam komplementarną nićź DNA. I później przychodzi piąty enzym, liga za DNA, która wycina startery i w miejsca tych starterów przyłącza nukleotydy DNA, żeby zapełnić te luki, żeby stworzyć komplementarną pełną nić. Więcej pracy ma na nici opóźnionej, no bo tam tych starterów było więcej. Pomiędzy tymi starterami jeszcze sobie dopowiedzmy, fragmenty DNA, które powstały są nazywane fragmentami okazaki. No i tak skupiając się na tych enzymach, to są te rzeczy, które według podstawy programowej o replikacji musimy wiedzieć. Zatem punkt trzeci. opisuje cykl komórkowy z uwzględnieniem zmian ilości DNA w poszczególnych jego etapach uzasadnia konieczność replikacji DNA przed podziałem komórki. Skupimy się najpierw na zakończeniu, bo tutaj nie trzeba wiele mówić, to konieczność replikacji DNA przed podziałem komórki jest taka, że musi powstać druga kopia cząsteczki DNA, bo jak komórka się podzieli na dwie, to musi przekazać każdej z tych komórek potomnych kompletną informację genetyczną. I dokładnie tak możemy to uzasadnić, gdyby pytali na matusze. I wracamy do tej pierwszej części, czyli musimy umieć opisać cykl komórkowy z uwzględnieniem zmiany ilości DNA. Pamiętamy, że ilość DNA to jest tak zwana liczba C. Możemy jeszcze mówić o liczbie n, czyli tak zwanej ploidalności, która nam mówi o tym, ile zestawów chromosomów powstaje w komórce. W zależności od typu komórki organizmu i od gatunku w ogóle organizmu, te liczby mogą być inne, więc to jak narzuci nam zadanie, jakie liczby, takich liczb musimy się trzymać, ale ich zmiana w czasie cyklu zawsze będzie zachodzić tak samo. Więc narysujmy sobie cykl. Mamy cykl. W czasie tego cyklu mamy tak zwaną fazę M, czyli podział komórki i mamy długą interfazę, która składa się z trzech etapów. Fazy G1, fazy S, fazy G2. Pamiętamy, że w ten sposób wygląda cykl komórkowy komórki, która się dzieli. A cykl komórkowy komórki, która się nie dzieli, będzie wyglądał tak, że ona powstała w wyniku podziału i jej cykl, no to w zasadzie jest faza G1, a później długa faza G0, która trwa aż do śmierci. Faza G0, czyli faza, w której ona się specjalizuje, nabywa specjalnych umiejętności, ale kosztem tego, że traci zdolność do podziału. Ale wracamy do tego cyklu, o który pytają częściej, czyli tego cyklu z G1, SG G2. W fazie G1 komórka rośnie, rozwija się. To co jest tam najważniejsze to, że syntetyzuje białka histonowe, które będą potrzebne w fazie S, w fazie replikacji. Fazę S tylko z tą replikacją kojarzymy. I później mamy fazę G2. To też jest taka faza wzrostu i rozwoju komórki. I to co jest takiego bardziej szczegółowego do zapamiętania o niej, to że tam dochodzi do intensywnej syntezy włókien tubulinowych. No bo one będą z kolei potrzebne właśnie w czasie podziału komórki, w czasie rozdzielania przez wrzeciono kariokinetyczne różnych struktur między dwie komórki potomne. No i teraz tak zakłada najważniejszą fazą wyjściową jest dla nas faza G1 i dlatego w zadaniach mamy zwykle podane jakie są te liczby w danej komórce właśnie w fazie G1. Dla komórki człowieka, takiej zwykłej, przeciętnej, somatycznej, która buduje organizm człowieka, te liczby to jest 2c 2n. Liczba n przez cały cykl komórkowy, jeśli podziałem jest mitoza, nie zmienia się. Więc i w S będzie 2n, i w gędzie 2n i w czasie podziału cały czas będzie 2n. To liczba c się zmienia. W czasie fazy S ona rośnie dwukrotnie, czyli mamy 4C i taka się utrzymuje przez fazę G2, czyli tutaj też mamy 4C, no a w czasie podziału spada. Powstają dwie komórki, które mają 2C. Tak sobie dopiszemy jeszcze 2n. Tak to zazwyczaj wygląda. Więc najważniejsze dla nas, żebyśmy znali tą zasadę, że w fazie S rośnie liczba C dwukrotnie i utrzymuje się dwukrotnie powiększona przez fazę G2. No ale możemy mieć sytuację adekwatną. Pokażemy inną sytuację alternatywną. No to tak dla pewności jeszcze sobie poddamy. Czyli może być komórka, która jest 1N 1C. Wtedy dalej to 1N utrzymuje przez cały cykl. Liczba n się nie zmienia. A liczba C rośnie dwukrotnie w fazie S, więc będzie 2C. W fazie G2 dalej będzie 2C. Ta zasada jest dla nas najważniejsza, a resztę musimy wywnioskować i trzymać się tego, jakie mieliśmy na początku podane wartości tych dwóch liczb. No i dobra, czwóreczka. Opisuje przebieg kariokinezy podczas mitozy i mejozy. kariokineza, czyli podział jądra. No to w tej kariokinezie musimy wiedzieć, że występują te cztery fazy. Profa, metafaza, anafaza, pelofaza. Poniekąd o tym też już mówiliśmy w zeszłym tygodniu, no z tego względu, nie dodałem tutaj żadnego schematu, z tego względu, że próbowaliśmy to rozpoznać, ale tak sobie wpiszmy i podsumujmy sobie, co musimy wiedzieć na temat każdej fazy. [Muzyka] Więc tak, w profazie trzy rzeczy. Zanika otoczka jądrowa. Chromatyna formuje się do postaci chromosomów. Centrosom dzieli się na dwie centriole. Centriole biegną do przeciwległych biegunów komórki. Tutaj jest jeszcze wyróżniona prometa czyli taki moment przejściowy, ale na etapie szkoły średniej tego od nas nie wymagają. Więc przeskakujemy sobie do metafazy. W metafie chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki. Ten układ jest nazywany płytką metafazową. Przyczepiają się do nich włókna tego wrzeciona kariokinetycznego. A na fazie włókna się kurczą i rozrywają chromosomy na połówki, czyli na tak zwane chromatydy. W telofazie te chromatydy są już przyciągnięte do przeciwległych biegunów komórki. Chromatydy się dekondensują z powrotem do luźnej chromatyny i odtwarza się wokół nich otoczka jądrowa. Też w zasadzie już w telefofazie zaczyna się cytokineza, czyli podział komórki na dwie odrębne. Tak to wygląda schematycznie. Takie punkty są do zapamiętania. No ewentualne różnice możemy spotkać w pierwszym podziale mejotycznym, gdzie musimy pamiętać, że w czasie profazy pierwszej zachodzi proces crossingover, a chromosomy ustawiają się w pary nazywane bivalentami. Z tego też będą wynikać różnice, które pojawiają się w innych fazach. To znaczy w metafie nie ustawią nam się chromosomy, tylko bivalenty. W anafazie nie będą rozrywane chromosomy, tylko bivalenty. I w teleofazie po rozerwaniu bwalentów mamy chromosomy, więc to całe chromosomy będą ulegać dekondensacji. To są takie różnice, które od tego uniwersalnego schematu pojawiają się w pierwszym podziale mejotycznym, bo drugi podział mejotyczny już idealnie się z tym naszym pierwszym schematem pokrywa. Piąty punkt był na temat rozpoznawania na mikroskopie, więc do tego nie będziemy wracać. I mamy punkt szósty. Przedstawia znaczenie mitozy i mejozy w zachowaniu ciągłości życia na Ziemi. Chodzi o to, że zgodnie z tą nauką, która zobowiązuje, która została przyjęta jako takie najlepsze póki co wyjaśnienie tego pochodzenia życia, no to na początku powstała jedna komórka i to ta jedna komórka dzieląc się dała początek wszystkim innym, wszystkim, które istnieją współcześnie. W związku z tym poprzez zachodzenie mitozy będziemy właśnie rozumieć [Muzyka] to albo może nawet troszeczkę się rozpędziłem. Yyy, może nawet na takie rzeczy nie wchodźmy, bo w sumie tutaj nic nie pisze o tym, że to musimy jak gdyby bardziej pod tą maturę wiedzieć, tylko tak w sumie upraszczając do tego, co jest prawdopodobne, że się na maturze może pojawić w tym kontekście, no to, że mitoza zapewnia rozmnażanie bezpłciowe, a mejoza organizmom, które są diploidalne zapewnia rozmnażanie płciowe. przez to, że pozwala wytworzyć gamety. To będzie znaczenie tych dwóch procesów w zachowaniu ciągłości życia na Ziemi. Nic chyba więcej tutaj nie mogliby myślić. może takżeby być odpornym na różne jednak pomysły ze strony komisji egzaminacyjnej, to sobie dodamy, że ta mejoza może być podzielona na dwa typy, w zależności od tego, w którym momencie cyklu życiowego danego organizmu zachodzi, cyklu rozwojowego, czyli mówimy, że jest mejoza postgamiczna i pregamiczna. No więc w sumie ta nazwa nam dużo mówi, jak jest postgamiczna. Oj, ale nie ma tutaj za bardzo dobrej ilustracji, która by to pokazywała, ale ja na szczęście wiem gdzie taką znaleźć. O, czyli jak mamy mejozę pregamiczną, to znaczy, że mejoza występuje przed powstaniem gamet, tak jak u człowieka. A postgamiczna to jest taka, której podlega zygota. Czyli najpierw jest zapłodnienie, powstaje diploidalna zygota i ona ulega mejozie, żeby stworzyć komórki 1n, które tworzą organizm. Więc tak jest u organizmów, które naturalnie są kaploidalne. Siódemeczka wyjaśnia znaczenie procesu crossingover i niezależnej segregacji chromosomów jakoś źródła zmienności i zmienności rekombinacyjnej i różnorodności biologicznej. Czym jest ten crossing over? Myślę, że też kojarzycie, no bo często o tym mówimy, ale tak, żeby na pewno o wszystkim wspomnieć, żebym nie miał wyrzutu sumienia, że o czymś nie powiedziałem, no to sobie jeszcze i tak spojrzymy. Czyli crossingover to jest właśnie ten moment w profazie pierwszej mejozy, kiedy chromosomy homologiczne, czyli należące do jednej pary, na przykład dwa chromosomy pary pierwszej, dwa chromosomy pary 14 i tak dalej, ustawiają się ten układ w tą parę nazywaną bivalentem i wymieniają się fragmentami ramion. No i dzięki temu, że tak jest, to dochodzi do rekombinacji, do wymieszania alleli, które się na nich znajdowały. Później kiedy mamy anafazę pierwszą mejozy, to ten bwalent jest rozrywany, ale nie da się przewidzieć, który się ustawił po który z tych chromosomów tworzących bivalent był po prawej, który po lewej stronie. No więc to ich rozerwanie i segregacja do komórek potomnych jest losowa. A jeszcze później jak mamy drugi podział mejotyczny i znowu anafazę już rozrywany jest jeden chromosom, no to też nie da się przewidzieć, która jego część trafi do której komórki. Więc w efekcie mamy takie trzy losowania. Crossing over, pierwszą anafazę i drugą anafazę. trzy takie losowania alleli, które na samym końcu trafią do gamety. Te losowania skutkują tym, no że właśnie nie wiadomo jakie tam też trafią tym materiałem genetycznym allele i to jest źródłem tej zmienności rekombinacyjnej. A ta zmienność rekombinacyjna jest widoczna później w tych fenotypach, które się ujawnią. te fenotypy, które się ujawnią, jeśli są różne, no to mówimy o różnorodności biologicznej. I ostatni punkt dotyczący komórki. Apoptoza jako proces warunkujący rozwój i funkcjonowanie organizmów wielokomórkowych. Dlaczego ta? Może jeszcze w sumie od samej apoptozy zacznijmy. Apoptoza, czyli procesowanej śmierci komórki. śmierci komórki, która jest wywołana genetycznie, fizjologicznie. Wielu osobom się to myli, więc muszę to zaznaczyć. Nie możemy powiedzieć o apoptozie, kiedy komórka zamienia się w komórkę nowotworową. Wtedy to ona już jest uszkodzona, kiedy jest nowotworowa i wtedy już jej śmierć będzie wynikać z tak zwanej nekrozy, z tej śmierci komórki, która jest patologiczna, nienaturalna. wtedy jest nazywana nekrozą. Apoptoza mogłaby być wcześniej, żeby uchronić tą komórkę przed zamienieniem się w komórkę nowotworową. No ale to tak na marginesie, czyli apoptoza to jest ta programowana naturalna śmierć komórki. I dlaczego ona może warunkować prawidłowy rozwój, funkcjonowanie organizmu? No funkcjonowanie może warunkować właśnie dlatego, że usuwa na przykład te komórki, które mogłyby być mogłyby się zamienić w komórki nowotworowe, takie komórki, które są narażone na wadliwe funkcjonowanie i to ich wadliwe funkcjonowanie może się przełożyć na cały organizm wielokomórkowy. Więc tutaj pod tym kątem byśmy sobie to tłumaczyli. A jak warunkuje prawidłowy rozwój? Chodzi o to, że w organizmie wielokomórkowym wraz z rozwojem apoptozie będą ulegać komórki, które są właśnie stare i nie spełniają tak w 100% swojej funkcji, są zastępowane przez nowe, bardziej wydajne i może to jest najważniejsze, są usuwane tkanki, narządy, które już na danym etapie rozwoju są niepotrzebne. I to jest taki najważniejszy przykład tej apoptozy jako procesu warunkującego rozwój. usuwanie tych tkanek, które już są na danym etapie rozwoju niepotrzebne, nie spełniają swojej funkcji. No bo po co je utrzymywać przy życiu, żeby tylko czerpały energie, substancje odżywcze, które mogą być wykorzystane dla reszty organizmu. No i przykłady. Takim najlepszym przykładem w świecie zwierząt, no to jest przeobrażenie zupełne u owadów. Kiedy gąsienica zamienia się w motyla, no to wtedy większą większa część ciała tej gąsienicy, która owija się w kokon, która staje się poczwarką, ulega apoptozie i później te rozłożone w zasadzie komórki w wyniku apoptozy są materiałem odżywczym dla tych nowo powstających, które budują ciało dorosłego motyla, czyli imago. A w odniesieniu do organizmu człowieka, no to takim najważniejszym przykładem jest na przykład zanik ogona w czasie rozwoju embryalnego, [Muzyka] zanik błon pomiędzy palcami w czasie tego rozwoju embryalnego, albo już w takim życiu po porodzie, czyli w życiu postnatalnym zanik grasicy, która jest największa u małych dzieci, a wraz z dojrzewaniem, z wiekiem człowieka powoli zanika. I dotarliśmy do końca tej cytologii. No i dobra. I zaczynamy. Więc pierwszy punkt. Czego wymagają od ucznia, jeśli chodzi o podstawowe zasady metabolizmu? Wyjaśnię na przykładach pojęcia szlaku i cyklu metabolicznego. No to najpierw tak teoretycznie. Czym jest ten szlak? Czym jest cykl metaboliczny? Wiemy, że w komórkach zachodzą różnego typu reakcje. Reakcje chemiczne z uwagi na to, że ich środowiskiem jest komórka żywa, no to te reakcje często są opisywane takim terminem, że są to reakcje biochemiczne. I jak wszystkie reakcje chemiczne, te reakcje biochemiczne podlegają podobnym zasadom, czyli mamy substraty a + b, zachodzi reakcja i po drugiej stronie mamy produkty. Może być jakiś katalizator, który umożliwia zajście tej reakcji. No a ponieważ komórka jest takim złożonym aparatem, złożoną strukturą, no to te reakcje rzadko będą przebiegać w takim zupełnym oderwaniu od reszty komórki. To znaczy zwykle te reakcje będą na siebie wzajemnie wpływać. I możemy sobie tak wyobrazić, że powstaje tutaj jakiś produkt D i ten produkt D w innej reakcji może stanowić substrat, może się łączyć z inną substancją i może być inny produkt. Więc mogą te reakcje uwspólniać swoje produkty, substraty, mogą się krzyż krzyżować, wykluczać wzajemnie. No i z uwagi na to będą tworzyć taką złożoną sieć połączeń. Te reakcje będą się układać w związku z tym w coś, co określamy jako szlaki albo cykle metaboliczne. Jak odróżnić te dwie rzeczy od siebie? No tak myślę, że patrząc na schemat z nie będzie z tym problemu. Natomiast kilka razy na maturze pojawiły się takie pytania, że trzeba było uzasadnić, że na przykład cykl Kelwina jest cyklem, ma charakter cyklu metabolicznego, a nie jest szlakiem. Więc jakie są różnice w tym wszystkim? Trochę tutaj musimy tak, żeby to w pełni zrozumieć zajrzeć do fizyki. W fizyki mamy taką zasadę, że energia równa się masie. Jeśli coś ma masę, to również ta masa jest formą energii i energia również jest poniekąd formą masy. Tak mówiąc w uproszczeniu. Wynika to z tego, co wymyślił ten sławny naukowiec Einstein. No ale też tak bez nadmiernych szczegółów. Więc możemy sobie tak wyobrazić, że mamy jakąś energię i masę, która jest substratem naszej reakcji. Jeśli 100% tej energii i masy jest dostarczane do reakcji i później w postaci produktów ta energia i masa z tej reakcji ucieka, też 100% jest wprowadzany i 100% wychodzi. to jest to właśnie szlak metaboliczny. Natomiast jeśli mamy taką sytuację, że część tej masy i energii, masa i energia jest zamknięta w tym środowisku reakcji. Na przykład powiedzmy, że 70% masyj energii jest zamknięte, a tylko pewien procent, na przykład 30% masy i energii jest dostarczane w postaci substratów i później podobny procent opuszcza to środowisko reakcji w postaci masy lub energii, no to wtedy będzie to cykl metaboliczny. Czyli w tym cyklu metabolicznym, w tym właśnie kręcącym się kole zamieniających w zamieniających y się w siebie półproduktów, pewna masa i energia jest zawsze zamknięta i tym się te cykle metaboliczne charakteryzują. Tak, możemy je sobie zdefiniować, ale tutaj w tym punkcie mamy tak wdzięcznie napisane, że mamy wyjaśnień na przykładach, więc od razu sobie też przypomnijmy, jakie szlaki i cykle poznajemy na biologii w szkole średniej. No bo na pewno to na tym by bazowało to zadanie. Mielibyśmy jakiś konkretny właśnie cykl albo szlak tych przemian i to na bazie jego musielibyśmy uzasadnić. Więc tak, żebyśmy sobie przypomnieli, to sobie powiemy jakie mamy konkretne te szlaki i cykle. Jeśli chodzi o szlaki, to szlakiem na pewno jest glikolica. Szlakiem na pewno jest reakcja pomostowa. Za szlak w sumie możemy uznać też [Muzyka] łańcuch oddechowy, jasną fazę fotosyntezy, [Muzyka] glukoneogenezę, różne reakcje trawienia, czy to w przewodzie pokarmowym, czy już w komórkach. Szlakiem możemy uznać różne reakcje syntez, białek, czyli translacje, DNA, czyli replikacje. To wszystko będą szlaki. Cykli jest mniej, cykle są bardziej charakterystyczne i tych cykli, które bezpiecznie jest, żebyśmy znali jest około pięciu. To będzie tak. cykl Krepsa, cykl Kelvina, cykl haca, który czasami towarzyszy cyklowi Kelvina, kiedy mówimy o innej formie fotosyntezy niż C3, na przykład o fotosyntezie C4 albo typu K. Może to być cykl mocznikowy i w zasadzie z tych cykli, no to też tyle. Czyli wyszły nam łucznikowe, hacza, Kelvina, Krebsa cztery cykle. Także na temat tego punktu, no to w zasadzie bardziej się rozwodzić nie będziemy. Myślę, że to są takie główne rzeczy, które tutaj mogą od nas wymagać. To jedziemy sobie do dwójeczki. W dwójce uczeń porównuje istotę procesów anabolicznych i katabolicznych oraz wykazuje, że są ze sobą powiązane. Jak one mogą być ze sobą powiązane? Zwykle będą ze sobą powiązane energetycznie. No ale też od początku, od podstaw. Anabolizm to reakcja syntezy. Jeśli jest to reakcja syntezy, to mamy prostsze substraty, mniej złożone na niższym poziomie energetycznym niż produkty, które w wyniku tej reakcji powstają. I w związku z tym anabolizm jest reakcją endoergiczną. Inaczej możemy powiedzieć endoenergetyczną, czyli po prostu wymaga dostarczenia energii. Nośnikiem energii w komórkach pamiętamy, że zazwyczaj jest związek ATP lub inne związki z tej samej grupy, czyli trifosfonukleozydy. Więc to zazwyczaj on albo jego właśnie towarzysze z grupy będą dostarczać tą energię do reakcji. Katabolizm, no najprośniej mówiąc jest całkowitym przeciwieństwem, więc katabolizm jest reakcją rozkładu, inaczej możemy powiedzieć reakcją trawienia albo analizy. I tutaj to substrat jest bardziej złożony, ma większą cząsteczkę, więcej wiązeń w tej cząsteczce, a przez to wyższy poziom energetyczny. I w wyniku reakcji dochodzi do jego rozkładu, więc powstają substraty, które wykazują te cechy przeciw, więc powstają produkty, które wykazują te cechy przeciwne. Są prostsze, mają mniej wiązań, niższy poziom energetyczny. A jeśli tak jest, to ta energia gdzieś jest uwalniana, uwalniana w trakcie tego katabolizmu. Więc taką reakcję nazywamy egzoergiczną albo egzoenergetyczną i jem mi zazwyczaj towarzyszy synteza ATP. I tutaj na marginesie sobie dodajmy, to się gdzieś tam pojawia w tej podstawie programowej też w innym punkcie, że jeśli ATP będzie tworzone właśnie z takiej energii, która jest uwalniana w czasie katabolizmu, to taka reakcja tworzenia tego ATP jest nazywana fosforylacją substratową. To na razie tak króciutko, a później jak już dotrzemy do tego punktu to będziemy sobie to bardziej rozwijać. Ale na tym etapie no jeszcze sobie dodajmy tak co nas wymaga ten punkt, że te reakcje są ze sobą powiązane właśnie w ten sposób, że energia uwolniona z katabolizmu może później zaspokajać energetycznie reakcję, która ma charakter anaboliczny. I w tej kwestii myślę, że to też wszystko. Albo jeszcze, żeby być takim pewnym, że już wszystko powiedzieliśmy, to też sobie może wymienimy jakieś konkretne przykłady takich najważniejszych reakcji anabolicznych, czyli najważniejszych po prostu reakcji syntezy. No to replikacja, translacja, synteza jakiś dużych kompleksów cukrowych, na przykład skrobi, glikogenu, synteza mikrotubul, tworzenie wrzeciona kariokinetycznego. To wszystko będą takie typowe reakcje anaboliczne. kataboliczne, więc jakieś rozkłady, no to trawienie w przewodzie pokarmowym. Możemy tutaj powiedzieć o trawieniu w lizosomach. W sumie taką reakcją kataboliczną będzie też glikoliza, reakcja pomostowa, cykl krepsa w zasadzie. Ogólnie wszystkie te etapy składające się na oddychanie komórkowe i tlenowe i beztlenowe to będą reakcje kataboliczne. I kolejne punkty. Tutaj już się skupiamy na tej ener na tej energetyce, czyli mamy tak. Wykazuje związek budowy ATP z jego rolą biologiczną. I spoglądamy sobie jak to ATP jest zbudowane. Matura odnosi się tylko do ATP, ale tak jak już powiedziałem jest to szeroka grupa związków nazywanych trifosfonukleozydami. One się od siebie będą różnić tym, jaki cukier, jaka pentoza występuje w podstawie, z jaką ona jest tutaj połączona zasadą azotową. Ale tak jak się umówiliśmy na początku, skupiamy się tylko na tych rzeczach maturalnych, więc odpuścimy sobie omawianie tych różnych innych wariantów. Jak mamy ATP, no to ATP ma rybozę jako pentozę i konkretną zasadę azotową, czyli adeniny. Poza tym ma trzy reszty kwasu fosforowego pięć. Te reszty są w taki sposób określane alfa, beta, gama, czyli po prostu pierwsza, która zostaje dołączona, druga i trzecia. No i o ATP mówimy tylko w sytuacji, kiedy wszystkie te trzy reszty występują. Kiedy zostają dwie, to jest ADP, kiedy zostaje jedna, AMP. Pomiędzy resztami znajdują się wiązania wysokoenergetyczne, umownie oznaczane taką falką. One mają charakter, jeśli chodzi o ich charakter chemiczny, to są wiązaniami estrowymi. No i to ich zerwanie powoduje uwolnienie dużej porcji energii, ale też ich synteza wymaga tej dużej porcji energii. Synteza tych wiązań to jest fosforylacja, natomiast rozkładanie tych wiązań to jest defosforylacja. I tutaj mamy połączyć budowę z tego ATP z jego rolą biologiczną. No więc myślę, że najważniejsza rzecz, o której musimy wiedzieć, to te wiązania. No bo to one będą się, ich tworzenie właśnie rozrywanie wiąże się z tym, co to ATP robi w komórkach, czyli albo pobiera tą energię i przeniesie ją gdzieś dalej, albo już jest w tym miejscu, gdzie ta energia jest potrzebna i uwalnia ją. Więc to są takie rzeczy najbardziej tutaj istotne. Punkcik drugi przedstawia znaczenie nad plus pad. nad Pach utleniania i redukcji mamy trzy związki. Te związki to są tak zwane dinukleotydy. One nieco się różnią budową, ale generalnie chodzi w nich o to, że są takimi dwoma połączonymi nukleotydami. Tutaj mamy przedstawioną cząsteczkę tego nad plus, taką uproszczoną schematycznie. Tych wzorów absolutnie nie musimy znać. Natomiast zwróćmy sobie taką uwagę, że to nad plus ma ładunek dodatni i ten ładunek dodatni jest tutaj przy atomie azotu, czyli poniekąd ten ładunek dodatni wynika z braku jednego elektronu. Jeśli to nad ulegnie redukcji, czyli połączy się z kationem wodoru i dwoma elektronami, zawsze łączy się z takim zestawem i to jest zestaw, który jest przez ten związek transportowany, to później po redukcji zapisujemy ten związek jako nad H. Dodajemy tą literkę H. Czasami w niektórych schematach, w niektórych podręcznikach może być stosowany inny rodzaj zapisu. Czasami się zapisuje, że powstaje nad H2 albo powstaje nad H oj plus H+. To są takie dwie formy zapisu, trochę starodawne i trochę bezsensowne. No bo dążymy do tego, żeby właśnie sobie przeanalizować ten schemat, który tutaj mamy. I jak go sobie przeanalizujemy, to się okaże, że tylko ta najprostsza forma zapisu jest jakkolwiek logiczna w tym wszystkim. Więc jeszcze raz mamy nad, który jest naładowany dodatnio. Dodajemy do niego wodór, kation wodoru i dwa elektrony. Kation wodoru to jest po prostu proton. Jeśli proton połączymy z elektronem, to uzyskamy z tego prawdziwy atom wodoru. I ten właśnie atom wodoru, który tutaj powstaje, jest dołączany do tej cząsteczki nad plus. A drugi elektron, który pozostaje niewykorzystany, będzie uzupełniał tą lukę elektronową przy azocie, dlatego on traci swój ładunek dodatni. No i w rzeczywistości to co właśnie powstaje to nad zniesionym ładunkiem dodatnim i z dodatkowym atomem wodoru, więc nad plus przechodzi w nad H. I taka schematyczna reakcja dotyczy też tych innych związków z tej grupy, czyli dinukleotydów innych, czyli FAD i NATP p. W uproszczeniu te związki możemy nazywać po prostu transporterami elektronów i protonów. Ale teraz na maturze wymagają od nas, żebyśmy znaczenie tych związków przedstawiali pod kątem ich roli w reakcjach utlenienia i redukcji. Więc zasada jest taka, jeśli nad, pad, nad p są formami utlenionymi, to ich łączenie się z tymi tutaj elektronami, protonami będzie powodowały ich redukcję. Te elektrony i protony skądź muszą pochodzić, pochodzą od innego związku. Więc kiedy dinukleotydy się redukują, to wtedy inne związki, które im towarzyszą w reakcji ulegają utlenieniu. Jeśli by inne związki się chciały utlenić, to wtedy właśnie komórka dostarcza tamte dinukleotydy po to, żeby one się zredukowały, ale może to też działać w inną stronę. Jak komórka chce coś zredukować, to wtedy będzie dostarczać do tego miejsca reakcji formy zredukowane dinukleotydów. Formy zredukowane dinukleotydów się utlenią, a te inne związki, na które komórka chciała oddziaływać, przejdą tą reakcję w drugą stronę. Czyli no tutaj tak troszeczkę dużo chemii akurat w tym punkcie, żeby rozumieć dokładnie te reakcje utleniania redukcji, ale na takim poziomie biologicznym nie musimy się w to zagłębiać w ten sposób, żeby wyrównywać te elektrony, protony. Nikt tego od nas nie będzie wymagał. Najważniejsze, żeby wiedzieć, że jak dinukleotydy przechodzą reakcje w jedną stronę, utleniają się, to inne związki redukują. Jak one się redukują, to inne związki się utleniają. żeby to wiedzieć w ten sposób, w ten sposób rozumieć. I jedziemy dalej. Teraz już enzymy, czyli taki można powiedzieć pewniak maturalny, coś co się bardzo często pojawiało. W punkcie pierwszym przedstawia charakterystyczne cechy budowy enzymów. No to co my o tym enzymie musimy wiedzieć? Musimy wiedzieć, że jest białkiem, więc to jest pierwsza rzecz do zapamiętania. druga, że to białko ma budowę co najmniej trzeciorzędową, bo dzięki temu, że ma budowę trzeciorzędową, to posiada w swojej cząsteczce taki fragment, który ma ściśle określoną trójwymiarową strukturę, czyli centrum aktywne. I to centrum aktywne jest swoiste względem substratu, czyli jest dopasowane kształtem właśnie do tego konkretnego substratu. Więc białko o strukturze trzeciorzędowej z centrum aktywnym. To są najważniejsze rzeczy. Bardziej szczegółowe, no to, że enzym składa się tak naprawdę z dwóch części. Z części zbudowanej z białka i takiej będącej stałą częścią tego enzymu, czyli apoenzymu i z dodatku. Ten dodatek jest nazywany kofaktorem. Tutaj piszę koenzym. Więc to sobie poprawimy. Kofaktor powinniśmy mówić i ten kofaktor dopiero dzieli się na dwa typy. Dzieli się właśnie na koenzym albo na tak zwaną grupę prostetyczną. Koenzym to jest taki dodatek niekoniecznie o budowie białkowej. może mieć różną formę chemiczną, który przyczepia się do części apoenzymu po to, żeby właśnie modulować, czyli y w jakiś sposób modyfikować kształt tego centrum aktywnego, żeby było ono dostosowane do substratu. Koenzym łączy się tymczasowo. Grupa prostetyczna wykonuje tą samą pracę. też może być różna, jeśli chodzi o jej budowę chemiczną, ale grupa prostetyczna łączy się na stałe i to ją odróżnia i głównie przez tą różnicę w okresie połączenia no wyróżnia się, wyodrębnia się te dwie grupy. W punkcie kolejnym musimy sobie [Muzyka] wyjaśnić na czym polega swoistość substratowa enzymu oraz opisuje katalizę enzymatyczną. Swoistość substratowa. To już w zasadzie sobie wspomnieliśmy. No chodzi o to, że właśnie substrat może się połączyć z enzymem przez to, że pasuje do jego centrum aktywnego. To centrum aktywne ma tą trzeciorzędową strukturę określoną, określony trójwymiarowy kształt, dlatego do siebie pasują. Mamy opisać jeszcze reakcję enzymatyczną. Tutaj mamy taki schemat. w tej reakcji enzymatycznej. To co w zadaniach do tej pory najczęściej zwracali uwagę to żeby wiedzieć, że m enzym nie jest substratem, nie jest ani po stronie substratów, ani produktów, czyli nie zużywa się w trakcie trwania reakcji. Dlatego też jak mamy taką reakcję zapisaną liniowo, czyli tak jak już sobie robiliśmy a + b przechodzi nam na przykład w C, to zapisujemy ten enzym u góry. Katalizatory zawsze zapisujemy u góry nad strzałką. I następny punkcik. Tak szybko przechodzimy przez te punkty, dlatego że one są bardzo szczegółowe i w zasadzie nie musimy się nad tym rozwodzić, bo przechodząc przez nie naprawdę dużo sobie o tym metabolizmie powiemy. Trójeczka przedstawia sposoby regulacji aktywności enzymów, czyli aktywacja, inhibicja. Do inhibicji mamy tutaj schematy, do aktywacji natomiast nie. I do tej aktywacji wspomniemy sobie tylko tak słownie opisowo. I jeśli chodzi o tą aktywację to ona głównie będzie polegała na działaniu dwóch mechanizmów. Pierwszym mechanizmem będzie przyłączenie do apoenzymu kofaktora, czyli koenzymu albo grupy prostetycznej. przez to, że zostanie określony ten kształt centrum aktywnego, stanie się on swoisty, no to w ogóle stanie się możliwe, żeby brał udział w reakcji. Więc to jest taki pierwszy mechanizm aktywacji. Drugi mechanizm aktywacji dotyczy enzymów, które nazywamy proenzymami. enzym to oznacza, że mamy już kompletną cząsteczkę enzymu, czyli jest apoenzym połączony z tym dodatkiem, ale z jakiegoś powodu, no nie z jakiegoś powodu, z konkretnego, zaraz o nim powiem. Mimo tego, że jest kompletna cząsteczka enzymu, ona jest nieaktywna, wtedy mówimy, że jest to proenzym. I do swojej aktywacji taki proenzym wymaga odpowiednich warunków środowiska, odpowiedniej temperatury, pH. być może odpowiedniego rozwodnienia środowiska reakcji albo odpowiednich na przykład innych substancji, które by w tym środowisku występowały. Czasami są to po prostu substraty, czasami są to takie substancje nazywane aktywatorami, które po prostu pobudzają ten enzym dodatkowo do pracy. Więc podsumowując, dwa mechanizmy aktywacji. Pierwszy to jest po prostu przyłączenie kofaktora, a drugi działa wtedy, kiedy mamy taką grupę enzymów, które mimo tego, że już mają kofaktor nie działają, są to proenzymy i one wymagają do aktywacji specjalnych warunków środowiska. Więc dwa mechanizmy aktywacji. To teraz o inhibicji. Te mechanizmy inhibicji enzymów wyróżniamy dwa. I mamy inhibicję kompetycyjną. Kiedy inhibitor łączy się z centrum aktywnym enzymu i zablokowuje to centrum aktywne, substrat nie może się później do niego przyłączyć, więc przez to ta reakcja, która miałaby być katalizowana jest zablokowana. inhibitor niekompetycyjny, który przyłącza się w innym miejscu niż centrum aktywne. I najlepiej tak jest pisać na maturze. Jeśli w zadaniu nie mamy określone jakie jest to miejsce, to najlepiej jest tak właśnie ogólnie to opisać. Inne miejsce niż centrum aktywne. To jest moim zdaniem taki najlepszy cytat, najbardziej taki dyplomatyczny, który nam nie pozwoli się wkopać w jakąś sytuację, w której egzaminator by nam nie uznał tej odpowiedzi. Więc inhibitor niekompetycyjny przyłącza się w innym miejscu niż centrum aktywne, ale to jego połączenie z enzymem powoduje zmianę kształtu centrum aktywnego do takiej, w której ten substrat nie może się przyłączyć, więc przez to też ta reakcja katalizy zostaje zablokowana. Czasem pojawiają się takie pytania, to już bardziej na tych starszych maturach, dlatego że teraz to tak w rzeczywistości jest troszeczkę dyskusyjne. No ale sobie wspomnijmy. Czasem się pojawiały takie pytania, której inhibicji można przeciwdziałać. No i tak de facto można przeciwdziałać obu typom inhibicji. Ale powiedzmy sobie w taki prostszy sposób, to przeciwdział to przeciwdziałanie na to przeciwdziałanie będzie podatna inhibicja kompetycyjna, bo możemy sobie wyobrazić tutaj taką sytuację, że mamy jakieś środowisko reakcji, w którym tego substratu w środowisku reakcji powiedzmy jest jedna cząsteczka i jest jedna cząsteczka inhibitora kompetycyjnego, no wtedy jest po 50%, że jeden lub drugi się połączy. Jeśli połączy się inhibitor, to reakcja będzie zablokowana. Więc tego typowi, temu typowi inhibicji możemy przeciwdziałać poprzez zwiększenie stężenia substratu. Jakbyśmy sobie wyobrazili, że mamy 1000 cząsteczek substraty na jedną cząsteczkę inhibitora, no to już szansa na to, że do tej inhibicji dojdzie jest niewielka. Kwestią jeszcze tutaj dyskusji pozostaje to, jaka cząsteczka ma większe powinowadztwo, czyli większą siłę przyciągania tego enzymu. No lepiej, żeby to był substrat, ale jeśli mają taką samą, no to po prostu wystarczy zwiększyć stężenie tego substratu. I kolejna sprawa 4. Wyjaśnia mechanizm sprzężenia zwrotnego ujemnego jako sposobu regulacji przebiegu szlaków metabolicznych. Więc znowu sobie najpierw zacznijmy od przypomnienia. Co to było to sprzężenie zwrotne ujemne? Sprzężenie zwrotne ujemne to taka sytuacja, kiedy właśnie po szeregu reakcji, czyli po przebiegu jakiegoś szlaku metabolicznego, powstaje nam produkt końcowy, którego nadmiar może być inhibitorem dla enzymów, które działają na poprzednich etapach tego szlaku. Więc w związku z tym ten nadmiar hamując te enzymy działające wcześniej może zahamować przebieg całego szlaku i zatrzymać wytwarzanie produktu końcowego do momentu, aż jego poziom, stężenie w tym środowisku reakcji wyrówna się do normy. Nie będzie w nadmiarze, tylko będzie w tym stężeniu, w tej ilości uznawanej za normę. I takich szlaków, takich sprzężeń zwrotnou ujemnych w komórce działa bardzo wiele. No takie, które wypada nam znać jako konkretne, to są sprzężenia zwrotne, które występują w układzie hormonalnym i które wpływają na regulację stężenia hormonów we krwi. Więc przede wszystkim takie sprzężenia dotyczące hormonów tropowych, tyroksyny, kortyzolu, ewentualnie gonadotropin. Jeśli hormony tarczycy, kory nadnerczy, hormony płciowe występują w krwi w nadmiarze, to będą one wpływać hamująco na przesadkę mózgową i pod wzgórze, żeby nie dochodziło do wytwarzania hormonów tropowych, czyli te, które je pobudzają i wtedy ilość tych hormonów we krwi się stabilizuje. Piąteczka wyjaśnia wpływ czynników fizykochemicznych temperatury pH stężenia substratu na przebieg katalizy enzymatycznej. Planuje przeprowadza doświadczenia będące badające wpływ różnych czynników na aktywność enzymów. Zaczniemy sobie właśnie od tych enzymów, o wspomnieniu czym one się charakteryzują. Więc katala i proteina. Proteinaza to tak naprawdę nie jest jakiś konkretny enzym. To jest takie ogólne sformułowanie, nazwa na enzym, który może trawić białka. Więc w takim doświadczeniu badane byłoby po prostu jakie są optymalne warunki do tego, żeby enzym działał i żeby rozkładał wiązania peptydowe w białkach. I no szczerze mówiąc pewnie by tutaj jednak był wykorzystany jakiś konkretny enzym o takim charakterze. Więc takie konkretne proteinazy, które my musimy znać do matury, to jest pepsyna, trypsyna i hymotrypsyna. Psyna powstaje w żołądku, trypsyna i hymotrypsyna w trzustce, natomiast miejscem ich działania jest dwunastnica. Więc jeśli by takie zadanie było na maturze, no to pewnie by ono się skupiało na tym, żeby zbadać właśnie te warunki środowiska, które są optymalne do pracy tych enzymów. I dlatego też sobie to powtórzymy. Dla Pepsyny optymalne warunki środowiska to pH takie z pogranicza przedziału 1,5 do d. Takie pH panuje w żołądku. Jest ono tam zapewnione dzięki obecności kwasu solnego, czyli wodnego roztworu chlorowodoru HCl. Natomiast jeśli chodzi o trypsynę i chemotrypsynę, to one preferują pH. bardziej zasadowe, takie w okolicach ośmiu i to pH z kolei w dwunastnicy w miejscu działania tych enzymów jest zapewnione poprzez żółć z wątroby. Ona ma taki charakter alkalizujący, czyli właśnie podnoszący pH. To teraz o katalazie. Katalaza jest enzymem, który jest obecny w takich mikrociałkach komórkowych, które są nazywane peroksysomami. Dlatego ta katala też zdarzało się, że była nazywana peroksydzazą. Katalaza kupia się na rozkładzie związku o wzorze H2O2, czyli na tlenku wodoru. Rozkłada to H2O2 do wody oraz tlenu. Przez to, że H2O2 jest wolnym rodnikiem, czyli substancją toksyczną dla komórek, no to wypada właśnie zneutralizować go do postaci takich produktów. I tutaj jeśli chodzi o tą katalaę, no to ona preferuje takie pH, [Muzyka] powiedzmy obojenne w okolicach siedmiu. Więc to co by tutaj myślę można było bardziej zbadać, co by bardziej się mogło pojawić w eksperymencie jakimś i też tak było do tej pory, to być może wytrzymałość tego enzymu na temperaturę. Jeśli enzymy są białkami, no to mogą ulegać denaturacji, więc ta temperatura w okolicach 40 45, może nawet bardziej 45, 50 stopni, no będzie dla nich powodowała dezaktywację przez to, że ta denaturacja wystąpi. Więc w takim kontekście bym się tutaj tego spodziewał. No i jeśli chodzi jeszcze o same te czynniki fizyko-chemiczne, które mamy tutaj wymienione, temperatura pH, stężenie substratu. Podsumowując, bo o temperaturze i pH już mówiliśmy, więc tak, o temperaturze trzeba pamiętać, że ta graniczna temperatura wywołująca denaturację sprawia, że enzym staje się nieodwracalnie nieaktywne, przestaje pełnić swoją funkcję. Ta temperatura dla takiego przeciętnego enzymu jest około 45 stopni Celjusza. Są różne enzymy, które są tak zwane termostabilne, mogą działać w znacznie wyższej temperaturze, nawet w okolicach 100 stopni. Przykładem takiego enzymu jest polimeraza DNA pochodząca z bakterii właśnie takich termofilów, czyli żyjących w gorących źródłach. Taka polimeraza jest wykorzystywana w biotechnologii do przeprowadzania reakcji PCR. To też się czasami pojawiało w różnego typu zadaniach maturalnych, dlatego że ta reakcja PCR zachodzi właśnie w takiej temperaturze około 99 95 stopni Celjusza. Ale wszystkie pozostałe enzymy poza tą polimerazą DNA od termofilów swoją temperaturę denaturacji mają około 45 stopni. Można też rozpatrywać tą temperaturę z drugiej strony, czyli kiedy ona jest ekstremalnie niska, wtedy też będzie mogło dojść do zatrzymania katalizowanej reakcji. Na przykład kiedy ta temperatura wynosi poniżej zera, dlatego że to środowisko reakcji zamarznie, ale kiedy dojdzie do jego podgrzania, no to wszystko wróci do normy, reakcja będzie normalnie przebiegać. Więc zamerzanie nie niszczy enzymu, ale wysoka temperatura, denaturacja tak nieodwracali. Przy pH też takie krótkie podsumowanie, że w kwestii pH każdy enzym ma swoje ulubione, czyli optymalne i nie ma tutaj żadnej zasady, która da nam przewidzieć. I tutaj po prostu musimy wiedzieć w jakim pH dany enzym działa. No ale oczywiście nikt od nas nie będzie wymagał, że będziemy znać wszystkie enzymy świata i odpowiednie dla nich warunki. Więc jeśli pojawi się dla nas jakieś opcja na maturze, no to na pewno gdzieś musi być jakaś przesłanka, jakaś wskazówka, jakie te warunki są dla niego optymalne, jeśli oczywiście będą w ogóle o to pytać. A pH, które musimy znać, to tylko dla tych enzymów pracujących w układzie pokarmowym. Więc na przykład amylaaza ślinowa, obojętne, pepsy na kwasowe i enzymy działające w dwunastnicy, czyli enzymy z trzustki. wszystkie wybierają wolą pH zasadowe, czyli na przykład lipa trzkowa, amyla trzkowa, trypsyna, hymotrypsyna, nukleazy, estrazy i tak dalej. I na koniec tutaj stężenie substratu. Przy tym stężeniu substratu, no chodzi o to, że to stężenie substratu musi być takie, żeby wysycać ten enzym. Czyli jak mamy trzy cząsteczki enzymu w środowisku reakcji, no to muszą być przynajmniej trzy cząsteczki substratu, żeby każdy enzym pracował. Wtedy będzie osiągał on swoją enzymy będą osiągać swoją maksymalną wydajność pracy i wtedy to będzie najbardziej takie optymalne. Czasami pojawiały się pytania, dlaczego na przykład jeśli są trzy cząsteczki enzymów i 100 cząsteczek substratu, to ta szybkość reakcji enzymatycznej nie rośnie. No dlatego, że te enzymy cały czas są wysycone, a zwiększenie ilości substratu nie wpływa na przyspieszenie, zwiększenie cząsteczek enzymów w środowisku reakcji by wpłynęło na przyspieszenie tej reakcji. Takie rzeczy sobie tutaj powiemy i przechodzimy już do tych konkretnych procesów. Tylko moje gardło troszeczkę cierpi, więc muszę się napić. Zaczynamy od fotosyntezy i pierwszy punkt wykazuje związek budowy chloroplastu z przebiegiem procesu fotosyntezy. No to przyjrzyjmy się jeszcze raz tym chloroplastom. Wiemy, że są dwie błony. Wiemy, że pod tymi dwoma błonami znajduje się macierz nazywana stromą. W tej stromie pływają sobie rybosomy 70S. Pływają sobie koliste cząsteczki DNA. Jednak pod kątem fotosyntezy, no to to, co najważniejszego jest w tej stromie, to pęcherzyki nazywane tylakoidami granum, dlatego że są ułożone właśnie w takie stosy, czyli grana. ścianie tych pęcherzyków, w ich błonie, przepraszam, nie ścianie, nie moglibyśmy absolutnie napisać na maturze. Ściana, jest to oczywiście błona, więc w błonie tych pęcherzyków, tych tylakoidów granum znajduje się kompleks enzymatyczny i zestaw barwników, które umożliwiają przebieg fazy jasnej fotosyntezy. A w środku tych tylakoidów w przestrzeni, która jest nazywana czasami lumenem, znajduje się z kolei zestaw enzymów, które będą [Muzyka] odpowiadać. No tak, trochę źle zacząłem to o tym mówić, bo tak powiedziałem, jakby tutaj była pewna różnica. Ten lumen i ta błona będą współdziałać przy tej jasnej fazie fotosyntezy. Tak, musimy to zapamiętać. Odbywa się też ciemna faza fotosyntezy, inaczej faza niezależna od światła i enzymy, które ją przeprowadzają będą w stromie. Więc pod względem budowy, no to tutaj takie najważniejsze rzeczy możemy sobie wyróżnić. Punkt drugi przedstawia rolę barwników i fotosystemów w procesie fotosyntezy, więc teraz się troszeczkę przyjrzymy temu dokładniej. Nie pamiętam. A tak, wrzuciłem tutaj pewien schemat. Mamy barwników i fotosystemów, czyli tutaj akurat mamy taki schemat, który pokazuje nam przebieg fazy jasnej fotosyntezy, ale zanim sobie o niej powiemy, to skupimy się na samych tych fotosystemach. Fotosystemy to są takie skupiska w tej właśnie błonie tylakoidu, w których znajdują się białka enzymatyczne i barwniki. Zacznijmy sobie od barwników. Barwniki te dzielimy na dwie grupy. Są barwniki pomocnicze i są barwniki fotoaktywne. Barwniki fotoaktywne to różnego typu chlorofile. Te chlorofile oznaczamy różnymi literkami. Jest chlorofil A, B, C i tak dalej i wszystkie mogą się pojawiać u roślin, więc tutaj na to nawet nie należy za bardzo zwracać uwagi. Po prostu one występują. i ich funkcją jest yyy wyłapywanie fotonu światła. W odpowiedzi na wyłapany foton światła te chlorofile będą siebie dokładnie z takiego miejsca, w którym występuje w ich cząsteczce magnez. A kation magnezu będą wyrzucać z tego miejsca dwa elektrony. Te elektrony zapoczątkują cały tutaj przebieg tej reakcji. Także tak działają barwniki fotoaktywne. Wyłapują fotony i wyrzucają pod wpływem tej energii elektrony. A barwniki pomocnicze, które tutaj mogą być różne, możemy powiedzieć, że są to tak zwane karotenoidy u roślin i do tych karotenoidów zaliczamy betakaroten i ksantofil. albo u innych grup organizmów. I głównie chodzi nam tutaj o protisty roślinopodobne. Może to być taka grupa warników nazywana fikinami. Tak czy inaczej, niezależnie od tego, jakie barwniki są tymi pomocniczymi, ich funkcja jest taka sama. To znaczy one wyłapują też te fotony światła, ale energię, którą pozyskają z tego przenoszą na chlorofil, na cząsteczki chlorofilu i chlorofil wyrzuca z tego elektrony. Mogłoby się pojawić pytanie, po co w takim razie te organizmy, które mają chloroplasty, nie rozwiążą tego w ten sposób, że po prostu w tych fotosystemach nie naładują więcej chlorofilu, tylko się tak bawią, że połowa jest chlorofilu, połowa jakiś barwników pomocniczych. Chodzi tutaj o to, że światło ma spektrum. Światło jest falą. To spektrum światła polega na tym, że składa się ono z fotonów, czyli z fal, o różnej energii i od tej energii zależy też częstotliwość tej fali i kolor tego światła poniekąd. Nie będziemy już sobie mówić, co z czego wynika, co z czym jest dokładnie powiązane, no bo to już jest typowo fizyka, a nie biologia. W każdym bądź razie no te różne cząsteczki chemiczne są przystosowywane do wyłapywania fal o innej. częstotliwości, czyli o innej długości, czyli o innym kolorze, czyli o innej energii fotonów. I chlorofile typowo wyłapują światło, które jest albo czerwone, albo niebieskie w sposób najbardziej efektywny, podczas kiedy te barwniki pomocnicze zwykle wyłapują światło zielone albo żółte najbardziej efektywnie, więc one się wzajemnie w ten sposób uzupełniają. dzięki temu. Więc to są rzeczy, które znajdują się w tych właśnie fotosystemach. Te barwniki. Funkcją tych fotosystemów jest wyłapywanie tych fotonów światła i w wyniku ubrania tej energii z fotonu uwalnianie elektronów. Tyle musimy o tym wiedzieć. Myślę, że tak, że tutaj nic więcej nie będziemy dodawać. być może to i tak było troszeczkę nado. No to przechodzimy do trójeczki. Trójca analizuje na podstawie schematu przebieg fazy zależnej od światła oraz fazy niezależnej od światła. Wyróżnia substraty i produkty obu faz. wykazuje rolę wykazuje tak rolę składników sił asymilacyjnych w fazie niezależnej od światła. Więc tak naprawdę no też tutaj mamy to ładnie tak zapisane tak bezpiecznie na podstawie schematu. Więc nie powinno być tak, że będą od nas wymagać powiedzmy znajomości tych produktów i substratów na pamięć obecnie. tylko musimy umieć je rozpoznać na schemacie. No ale to w ramach omówienia tego punktu sobie obie te fazy właśnie tak przeanalizujemy. Mamy fazę jasną. Tą fazę jasną obecnie musimy znać tylko jako fosforlację niecykliczną. Bo jeszcze tak na marginesie sobie dodajmy, że faza jasna może przebiegać na dwa sposoby. Jako fosforlacja cykliczna i niecykliczna. W tej niecyklicznej uczestniczył jeden fotosystem i powstawała jedna siła asymilacyjna tylko ATP i nie dochodziło do rozkładu wody i powstania tlenu. Tak było w niecyklicznej. Oj, co ja mówię? Tak było w cyklicznej. W cyklicznej tak było. W niecyklicznej było zupełnie odwrotnie. Czyli powstawały dwie siły asymilacyjne, działały dwa fotosystemy i była rozkładana woda po to, żeby uzyskać i uwolnić tlen jako produkt uboczny. I ta właśnie niecykliczna jest teraz jedyną, której od nas mogą wymagać na maturze. I też ta jest tutaj przedstawiona na schemacie. Więc co się tutaj dzieje po kolei? Po kolei to wcale nie znaczy, że musimy sobie zacząć analizę tego wszystkiego od lewej strony. Nawet to jest takie niewskazane, bo można się w tym pogubić. A z taką wskazówką dla nas, skąd mamy zacząć analizę jest właśnie nazewnictwo tych fotosystemów. Zaczynamy zawsze od fotosystemu pierwszego, więc tu jest nasz start, czyli światło dociera do fotosystemu pierwszego. On może być oznaczony jako PS1 na schemacie. trafia sobie tam na te barwniki pomocnicze, na chlorofile. Koniec końców chlorofil jest pobudzany i z tego magnezu, z kationu magnezu, z jego orbity wyrzucane są elektrony. Te elektrony sobie wędrują przez przenośnik elektronów ferodoksynę do takiego białka, które jest nazywany reduktazą nad P. I następuje właśnie redukcja tego związku nad P+. Dzięki temu, że łączy on się z tymi elektronami z fotosystemu pierwszego i protonami, które znajdowały się tutaj po tej zewnętrznej stronie błony tylakoidu. Więc wodory, kationy wodoru plus elektrony plus nad p+ powstaje nadphliwsza tak zwana siła asymilacyjna. Później wracamy do fotosystemu drugiego. Z fotosystem drugim w uproszczeniu dzieje się to samo. Foton uderza, uwalniane są elektrony i elektrony wędrują przez przenośniki plastochino, kompleks cytochromów, plastocjaninę i uzupełniają lukę elektronową, która powstała w fotosystemie pierwszym. Przechodząc przez kompleks cytochromów, elektrony oddają część energii, więc tutaj też możemy powiedzieć kwant energii temu właśnie kompleksowi, dzięki czemu on ze stromy, w stronę wnętrza tylakoidu wbrew gradientowi stężeń może transportować H+y. Te H+y się tutaj gromadzą. Co się jeszcze dzieje w międzyczasie? Kiedy światło pobudza fotosystem drugi, to on jako że jest sprzężony, połączony z takim enzymem rozszczepiającym wodę, pobudza również ten enzym. A enzym ten jak nazwa wskazuje rozkłada cząsteczkę H2O. Ten rozkład jest czasami nazywany fotolizą i z tego rozkładu powstają tlen, tak sobie powiedzmy dwuatomowy, czyli po prostu cząsteczka tlenu. Powstają kationy wodoru i powstają też elektrony, których tutaj na schemacie może tak dobrze nie wyróżniono, więc sobie je dopiszemy. One powstają i one zapełniają tą lukę elektronową w fotosystemie drugim. Tlen jest uwalniany jako produkt uboczny, a wodory, które tutaj wytworzyły się są gromadzone właśnie we wnętrzu tylakoidu. Na całym tym schemacie brakuje nam najważniejszego aktora, czyli białka, które jeszcze tutaj dodatkowo występuje. I to białko jest nazywane syntazą ATP. W tej syntazie ATP znajduje się kanał, którymi ten nadmiar H+ów będzie sobie wracał do stromy. Kiedy one wracają, to ta syntaza ATP wykorzystuje to ciśnienie przechodzących przez nią A+ów do syntezy właśnie tego ATP. A ATP to jest tak zwana druga siła asymilacyjna. Więc stało się wszystko to, o czym sobie mówiliśmy wcześniej, że ma miejsce w tej fosforlacji niecyklicznej, czyli tym jednym ze sposobów zachodzenia fazy jasnej. Zaobserwowaliśmy udział obu fotosystemów, to że rozkłada się woda, powstaje tlen, no i powstają dwie siły asymilacyjne. Później mamy fazę ciemną, fazę niezależną od światła, inaczej cykl Kelwina. A w nim trzy etapy. Etap, który jest nazywany karboksylacją, etap nazywany redukcją i regeneracją i występują one w takiej kolejności. Pierwszy etap jest etapem, który nie wymaga sił asymilacyjnych. W karboksylacji. Substrat rub dzięki enzymowi rubisko łączy się z dwutlenkiem węgla. Następnie przyłączana jest jeszcze woda i powstaje kwas fosfoglicerynowy w skrócie PG A. W drugim etapie PGA dzięki działaniu sił asymilacyjnych z fazy jasnej jest redukowany do PGAL, czyli aldehydu fosfoglicerynowego pierwszego produktu fotosyntezy. Tak, ten związek jest określany. Były takie pytania na maturze, co jest pierwszym produktem fotosyntezy, więc właśnie ten aldehyd fosfoglicerynowy. I w ostatnim etapie część yyy pięć z sześciu tych cząsteczek PGAL jest wykorzystywane dzięki tylko jednej sile asymilacyjnej z fazy jasnej, czyli dzięki tylko ATP do odtworzenia Rub. No i tak to wygląda. Czyli to co mogliby nas tutaj zapytać to żebyśmy wskazali konkretne substraty i produkty obu tych faz. No to jeszcze sobie tak przeanalizujmy substratami w tej fazie. Najpierw jeśli już ją sobie tu wyświetliliśmy, to jej się przyjrzymy. W fazie ciemnej substratami będzie na pewno Rub, dwutlenek węgla, woda, siły asymilacyjne. No i w zasadzie to są substraty produktami. Za produkty moglibyśmy uznać ADP, nadp, które powstają po zużyciu sił asymilacyjnych czy aldehyd fosfoglicerynowy. Chodzi o fazę jasną, substratem będzie woda, która jest rozkładana, fotony nad P, wodór, elektrony i ADP razem z resztą fosforanową, której no tutaj nie mamy zapisanej. A produktami będzie ATP, nadphie z tym się cofam, bo on później jest wykorzystywany w sumie do stworzenia tutaj tego nadphic nam się skróciło, ale na pewno jeszcze tlen za taki produkt możemy uznać. Więc w sumie trzy byśmy sobie wyróżnili i jedziemy dalej. Czwóreczka. wyjaśnia mechanizm powstawania ATP w procesie chemiiosmozy w chloroplaście. O tym jak powstaje to ATP wspomnieliśmy już, więc teraz w kontekście tego pytania, żeby zrozumieć dlaczego tutaj jest to w tak zapisane, że jest to nazwane chemiiosmozą. ATP powstaje przez to, że są tam dobudowywane te reszty kwasu fosforowego i tworzone wiązanie wysokoergetyczne. To też o tym mówiliśmy. Ten proces jest nazywany fosforylacją i ta fosforylacja może zachodzić w sumie na trzy sposoby. Więc tak, mamy fosforylację i ona zachodzi poprzez zachodzi na sposób, który jest nazywany fosforlacją substratową i wtedy źródłem energii do tej fosforylacji jest reakcja [Muzyka] kataboliczna albo może zachodzić poprzez tak zwaną chemiosmoę. Jeśli zachodzi poprzez chemiosmoę, to wtedy chodzi o to, że jest wykorzystywane to białko nazywane syntazą ATP. I to białko w momencie, kiedy przepływa przez nie fala protonów wykorzystuje tą energię wynikającą z ciśnienia przenikających protonów do syntezy ATP. Więc to są takie dwa typy fosforlacji. Natomiast ta chemiosmoza dzieli się jeszcze na dwa typy i ten podział wynika z miejsca zachodzenia po prostu tego procesu. Jeśli chemioosmoza odbywa się w chloroplastach, to jest nazywana fosforylacją fotosyntetyczną. A jeśli chemioza odbywa się w mitochondriach, to jest nazywana fosforylacją oksydacyjną. Więc tutaj po prostu podstawa programowa pyta nas o to, jak zachodzi chemiosmoza w chloroplaście, czyli jak zachodzi ta fosforylacja oksydacyjna w chloroplaście, czyli po prostu jak to się dzieje, że ta syntaza ATP wytwarza ATP. O to sobie wyjaśniliśmy. Chodzi tutaj o to, że te protony się gromadzą w tylko we wnętrzu tylakoidu. One gromadzą się przez to, że kompleks cytochromów je tam przenosi i przez to, że powstają z rozpadu wody i później wracają kanałem tego białka. To pozwala na powstawanie cząsteczek ATP. Więc w tym temacie tyle. Nie mamy już tutaj więcej co sobie dopowiedzieć. No to piąteczka. opisuje na podstawie schematu fosforylację cykliczną i niecyklzną. Z tym, że zobaczmy co się tutaj zmieniło właśnie w tej podstawie programowej. kiedyś musieliśmy umieć porównywać i na pewno, no w zasadzie tak, na pewno w każdym z was takie zadanie przerobiłem, gdzie te porównania były, zadania z poprzednich matur, żeby to utrwalić, ale współcześnie już nie musimy jak gdyby umieć zwracać uwagę na to, czy tutaj są dwa fotosystemy, czy jeden i tak dalej. Musimy za to umieć płynnie opisać tą niecykliczną, na szczęście na podstawie schematu. Dlaczego mimo to sobie robiliśmy takie zadania? No bo teraz będziemy wiedzieć na co zwrócić uwagę, bo teraz wiemy co to znaczy, że fosforlacja jest niecykliczna. To znaczy właśnie, że są dwa fotosystemy i tak dalej. Więc jeśli będziemy tworzyć taki opis, a będziemy mieli cały schemat, na którym nic nie będzie wyróżnione, nie będzie wiadomo na co zwrócić uwagę. to my wiemy, że w takim opisie trzeba zwrócić uwagę właśnie na to, co sprawia, że ta fosforylacja jest tą fosforylacją niecykliczną. Nie będziemy sobie też tutaj tego dalej rozwijać, no bo cały ten schemat sobie opisaliśmy, a przecież o to by w tym punkcie chodziło. Także następna porcja punktów przed nami. Teraz będzie chodziło o oddychanie komórkowe. wykazuje związek budowy mitochondrium z przebiegiem procesu oddychania komórkowego. Im dalej będziemy szli z tą podstawą programową, no tym będzie tak naprawdę prościej. No bo właśnie znowu nam się pojawia taki punkt, który wynika z czegoś, co było wcześniej. Tą budowę mitochondrium już sobie analizowaliśmy przy okazji omawiania cytologii. Ten punkt tylko nam tak precyzuje, że musimy wiedzieć, co w tym mitochondrium jest ważne pod kątem zachodzenia procesu oddychania komórkowego, oczywiście tlenowego, bo tylko takie zachodzi w mitochondrium. No to co tutaj będzie istotne? Istotne będą te grzebienie mitochondrialne, na których znajduje się kompleks enzymatyczny. przeprowadzający cały ten etap czwarty, czyli tak zwane utlenianie końcowe albo inaczej tak zwany łańcuch oddechowy. No i poza tym istotna jest ta macierz mitochondrialna Matrix, bo tam też są enzymy, które odpowiadają za dwa poprzednie etapy, czyli etap trzeci, cykl Krebsa i etap drugi, czyli reakcję pomostową. I w zasadzie tyle tutaj też z tych ważnych rzeczy, także nic trudnego. Dwa. Analizuje na podstawie schematu przebieg glikolizy reakcji pomostowej cyklu Krepsa. Wyróżnia pod wyróżnia substraty i produkty tych procesów. Aha, dobra. Schematów tutaj z glikolizy i z reakcji pomostowej nie dodałem. Już mi to umknęło, więc to sobie tak na szybko wynajdziemy. Mamy przeanalizować według tego punktu. Może to być dla nas i dobre, i niedobre. No z tego względu, że mogą nas tak naprawdę zapytać o wszystko, co na takim schemacie umieszczą. Ale z drugiej strony mamy też sprecyzowane, że to co jest najważniejsze, no to wyróżnienie substratów i produktów. Więc też od tego sobie zaczniemy. Substraty na zielono sobie zaznaczymy. Bezwzględnym substratem jest glukoza, cukier sześciowęglowy, więc po przemianie tej glukozy na końcu powstanie produkt, którym będą dwie cząsteczki kwasu pirogronowego, inaczej pirogronianu. Dwie cząsteczki, no bo pirogronian jest trójwęglowy, chociaż tego tu nie ma na schemacie, ale trzeba o tym pamiętać. sześciowęglowego. Powstają dwie cząsteczki trójwęglowe. inne substraty tutaj to ATP, dwie cząsteczki, które na początku są zużywane tego ATP i dalej dwie cząsteczki, w sumie cztery, przepraszam, ADP, które później w tych kolejnych etapach są z kolei wykorzystywane do tego, żeby wytworzyć ATP, czyli żeby wziąć udział fosforylacji. I substratami jeszcze jest reszta fosforanowa nad plus produkty ATP NAD H i tutaj ADP. Podsumowując jeszcze tą energetykę, zużywane na początku są dwie cząsteczki ATP, ale później powstają cztery. Więc mówi się, że na jedną cząsteczkę glukozy zysk przebiegu glikolizy to właśnie dwie cząsteczki ATP na czysto. Związki, które się tutaj pojawiają na przebiegu tej reakcji, to są tak zwane półprodukty, więc one nie są zaliczane ani do produktów, ani do substratów. I o tym należy pamiętać, bo to jest częsty haczyk w tym wszystkim, żeby ich nie zapisać do żadnej z tych grup. No to teraz reakcja pomostowa. Zanim ją sobie przeanalizujemyż z tego co pamiętam tutaj żadnego takiego ładnego schematu chyba nie znajdziemy, więc wygodniej może będzie jak sami sobie to rozpiszemy. Więc tak, zaszła nam ta glikoliza. Glukoza zamieniła się w dwie cząsteczki pirogroniane. Glikoliza zaszła w cytozol. I teraz mamy reakcję pomostową, która możemy sobie tak wyobrazić jest tak nazywana z tego powodu, że jest takim pomostem między cytozolem a matrix mitochondrialnym, bo to środowisko reakcji się zmienia. pirogronian trawia właśnie do tego matrix mitochondrialnego i na pierwszym etapie tej reakcji ten pirogronian odłącza dwutlenek węgla, przez co staje się dwuwęglową grupą acetylową. Ta dwuwęglowa grupa acetylowa łączy się z takim przenośnikiem, który jest nazywany acetylokoenzymem i w wyniku tego powstaje acetylo koenzym A. I to jest cały zamysł tej reakcji pomostowej. Później dzieje się cykl Krepsa. Również zachodzi w macierzy mitochondrialnej. Acetylokoenzym A łączy się tutaj ze szczawianem i w wyniku tego powstaje cytrynian. Później mamy cały szereg przemian półproduktów, które ze względu na to, że są półproduktami, czyli ani produktami, ani substratami, raczej do tej pory nigdy się w żadnym pytaniu na maturze nie pojawiły. I sama ta formułka w obecnej podstawie programowej w sumie też nam tak sugeruje, że raczej o to nie zapytają, bo ważne jest to, co się dzieje pomiędzy przemianami tych półproduktów, czyli wytwarzanie NATH i FADH oraz GTP. GTP no też pełni funkcję przenośnika energii. Ma taką samą rolę jak ATP. Na maturze w uproszczeniu przyjmuje się, że w cyklu Krepsa powstaje ATP. Do tej pory pojawiły się może dwa takie zadania, gdzie zadanie typu prawda fałsz, gdzie trzeba było odpowiedzieć, czy w cyklu Krepsa powstaje ATP. No i z uwagi na to, że powstaje GTP, ale przyjmuje się to uproszczenie z ATP, odpowiedź prawda i odpowiedź fałsz były uznawane za dobre i były naliczone punkty. Więc można się tak pokusić o to, żeby zapamiętać tą prawidłową wersję, że jest GTP, ale jeśli nie, to wystarczy pamiętać, że powstaje ATP. Czyli podsumowując substraty cyklu Krepsa, no to będzie wszystko to, co jest potrzebne do wytworzenia. Może w związku z tym inaczej zaczniemy. Zaczniemy od produktów. Produktami cyklu Krepsa jest ATP w nawiasie GTP, NADH, FADH i dwutlenek węgla. W sumie to jeszcze nam tu umknęło, więc zaznaczymy. O, a substratami będzie wszystko to, co jest potrzebne do ich wytworzenia. No to w przypadku GTP jest to GDP plus reszta fosforanowa. W przypadku nad plus jest to w przypadku nad HH jest to nad plus i wodór, w przypadku FADH jest to FAD i wodór i elektrony. A w przypadku dwóch cząsteczek dwutlenku węgla jest to grupa acetylowa, która jest tutaj dostarczana przez koenzym. I jedziemy sobie do ostatniego etapu, czyli do tego utleniania końcowego, gdzie te związki pochodzące z cyklu Krepsa, Nadha i Fatha dostarczają przenoszone przez siebie elektrony i protony do białek znajdujących się w błonie wewnętrznej mitochondrium, na grzebieniach mitochondrialnych. Tam te wodory są transportowane do przestrzeni międzybłonowej, a elektrony przechodzą wędrówkę po kolejnych białkach, oddając porcję energii tym białkom. I ta energia jest wykorzystywana do tego, że te białka przenoszą jeszcze dodatkowe protony z matrix do przestrzeni międzybłonowej. W tej przestrzeni międzybłonowej gromadzi się bardzo duża ilość tych H+ów i te H+y, czego znowu brakuje nam na tym schemacie, wracają sobie przez kanał syntazy ATP, co pozwala, o, nawet tak sobie narysujemy, o, co pozwala na stworzenie tych cząsteczek ATP, czyli na zajście fosforylacji. oksydacyjnej. Protony, które wróciły łączą się z tlenem, łączą się z elektronami, które wypadły po tej całej wędrówce i powstaje produkt uboczny w postaci wody metabolicznej. No i dobra, to był dla nas punkt drugi. Punkt trzeci. Uczeń przedstawia na czym polega fosforlacja substratowa. Więc też tak najkrócej w ramach przypomnienia. Fosforlacja substratowa to jest wytworzenie ATP przy pomocy energii, która pochodzi z przemian katabolicznych. I odhaczamy. Czwóreczka wyjaśnia mechanizm powstawania ATP w procesie chemiosmozy w mitochondriach, czyli fosforlację oksydacyjną. O tym też mówiliśmy, także wracamy, czytamy sobie te punkty tylko po to, żeby każdemu zwrócić uwagę na to, że jest to tutaj zapisane i że tego konkretnie od nas wymagają, że to jest najważniejsze, żeby w całym tym przebiegu tej ostatniej fazy zapamiętać. Pięć. Uczeń porównuje drogi przemiany pirogronianów w fermentacji alkoholowej, mleczanowej i w oddychaniu tlenowym. No i tutaj już jest dla nas nowa treść, więc o tym powiemy sobie więcej. Droga przemiany pirogronianu w oddychaniu tlenowym, od tego zacznijmy, no to jest udział tego pirogronianu w cyklu Krebsa i później ten czwarty etap, czyli utlenianie końcowe. Jak gdyby w ten sposób musimy to rozumieć. A w fermentacji alkoholowej i mleczonowej dzieje się coś innego. Dzieje się tak w mlekowej, czyli inaczej tej mleczanowej, pirogronian ulega redukcji do kwasu mlekowego i redukcja pirogronianu umożliwia utlenienie nad h, więc powstaje nad plus i ten wraca do glikolizy, gdzie jest niezbędnym substratem. To zapewnia, że ta redukcja pirogronionu do kwasu mlekowego tak naprawdę jest komórce potrzebna tylko po to, żeby odzyskać nad plus. Komórka nie potrzebuje tego kwasu mlekowego, ale potrzebuje nad plus jako ważnego substratu glikolizy, jako takiego substratu, którego pierwszego jako pierwszego w tej glikolizie może zabraknąć, a komórka, która oddycha beztlenowo, nie może sobie pozwolić na to, żeby glikoliza ustała, bo jest dla niej jedynym źródłem ATP i to takim dość skromnym, bo powstają tylko dwie cząsteczki tego ATP na każdą tą przemianę glukozy w glikolisie. Tak. Wygląda to w fermentacji mlekowej, czyli droga pirogronianu. To jest jego zamiana w kwas mlekowy i odtworzenie przez to nad plus. Fermentacji alkoholowej chodzi o to samo, o odtworzenie nad plus dla glikolizy, ale przemiana pirogronianu wygląda inaczej. Najpierw jest zamieniany w aldech doctowy, który jest dwuwęglowy, więc tutaj jest uwalniany produkt uboczny w postaci dwutlenku węgla, który zabiera jeden z tych atomów węgla. A później aldechydowe zamienia się w alkohol etylowy, inaczej etanol. I to jest ten właściwy moment odtworzenia nad plus. Przy tej fermentacji alkoholowej zwykle w zadaniach maturalnych zwracali uwagę na to wytworzenie dwutlenku węgla jako produktu ubocznego, bo on powstaje tylko w tym typie fermentacji i przez to w niektórych zadaniach, jakie były do tej pory, jak prosili nas o rozpoznanie z jakim typem fermentacji mamy do czynienia, to musieliśmy zwrócić uwagę na to, że to jest właśnie ta, że tam powsta ten dwutlenek węgla i po tym napisać, że to jest fermentacja alkoholowa. No to szósteczka wyjaśnia, dlaczego utlenienie substratu energetycznego w warunkach tlenowych dostarcza więcej energii niż w warunkach beztlenowych. To nie jest takie wyjaśnienie, gdzie musimy się odwoływać do jakiejś chemii, fizyki i tak dalej. Chodzi po prostu o to, żeby podsumować tutaj taki bilans energetyczny. Czyli żeby powiedzieć, że jeśli mamy oddychanie beztlenowe, to to ATP powstaje tylko w glikolizie i powstają dwie cząsteczki tego ATP na przemianę jednej cząsteczki glukozy. Natomiast kiedy mamy oddychanie tlenowe, to to ATP powstaje w glikolizie, powstaje w cyklu Krepsa i powstaje w utlenianiu końcowym. W glikolizie powstają dwie, w cyklu Krepsa powstają dwie, a w tym utlenianiu końcowym, no możemy powiedzieć, że powstaje tak średnio jest przyjmowane w podręcznikach 34, czyli w sumie 36 cząsteczek i z tego tutaj wynika ta różnica. To jedziemy sobie dalej i to będzie ostatni punkt, jaki sobie dzisiaj omówimy. Nie chcę was tutaj długo trzymać, więc tą genetykę sobie całkowicie zostawimy na przyszły tydzień i myślę, że to w sumie jest dobre, bo wtedy sobie omówimy ją tak całościowo jak dzisiaj ten metabolizm. Nie będziemy sobie jej tak rozrywać. No ale dobra, to jeszcze sobie zrobimy takie podsumowanie. Na razie ten punkt siódmy oznaczony tutaj na zielono, czyli to jest coś, co w całości zostało dodane do tegorocznej matury. Analizuję na podstawie schematu przebieg glukoneogenezy i glikogenolizy oraz wykazuje związek tych procesów z pozyskiwaniem energii przez komórkę. Komórka, może jeszcze od tego wyjdźmy, może pozyskiwać energię z dwóch substratów. albo z glukozy, albo z kwasów tłuszczowych. Jeśli komórka pozyskuje energię z kwasów tłuszczowych, to te kwasy tłuszczowe są w procesie betaoksydacji zamieniane do acetylo koenzymu i ten acetylokoenzym trafia do oddychania komórkowego tlenowego do cyklu Krepsa. Więc to wygląda w ten sposób. Natomiast jeśli organizm pozyskuje energię, komórka pozyskuje energię z glukozy, no to ta glukoza trafia do glikolizy i wtedy może ta glikoliza albo zapoczątkować oddychanie komórkowe beztlenowe, albo oddychanie komórkowe tlenowe. No ale w każdym bądź razie dalszy przebieg tego znamy. Może się tak zdarzyć, że w komórce zabraknie substratu do przeprowadzania tych reakcji, uzyskiwania energii. Pierwszym substratem, który jest wykorzystywany przez komórkę, to jest glukoza. Jak glukozy w komórkach brakuje, no to komórka pobiera tą glukozę z krwi. Jak w krwi tej glukozy brakuje, to organizm uwalnia swoje rezerwy cukrowe, czyli rozkłada glikogen, który znajduje się w wątrobie. Po rozłożeniu glikogenu w wątrobie proces ten jest zapoczątkowywany przez taki enzym z trzustki nazywany glukagonem. glukoza trawia do krwi i komórka może znowu z krwi wciągnąć to i się odżywić. Jak się stanie tak, że ten glikogen w organizmie też się skończy, to wtedy komórka przerzuca się na kwasy tłuszczowe. A kiedy już się stanie tak, że kwasy tłuszczowe się skończą, to dochodzi do glukoneogenezy w czwartej kolejności, czyli do procesu, kiedy glukoza jest otrzymywana ze związków niecukrowych. I dzieje się to w ten sposób, że różne związki niecukrowe, zazwyczaj jest to są to aminokwasy, na przykład lizyna albo kwas mlekowy są zamieniane na pirogronian, a później ten pirogronian jest zamieniany do glukozy. To na razie tak sobie przekrojowo o tym opowiedzieliśmy. A teraz już pod kątem tej podstawy programowej pokażemy sobie jak wygląda glukoneogeneza. Jak wygląda glikogenoliza? Glikogenoliza, więc tak jak nazwa nam sugeruje też czy tutaj będzie jakiś schemat, który to jakoś specjalnie przedstawia. Może i być tak, że nie będzie, no bo w sumie co by tutaj było do zobrazowania. No czyli ta glikogenoliza to jest po prostu trawienie glikogenu, czyli tego cukru zapasowego w wątrobie albo w mięśniach. Przez enzymy, które się tym zajmują. Trawieniem cukrów zajmują się enzymy nazywane amylazami, a one są pobudzane i cały ten proces jest pobudzony przez enzym nazywany glukagol. Glikogen, czyli ten cukier, który jest strawiony w procesie glikogenolizy, jak widzimy, składa się właśnie z reszt glukozy, więc chodzi tylko o to, żeby porozcinać między tymi resztami glukozy wiązania oglikozydowe typu alfa i te reszty glukozy uwolnić. Taki mega szczegół. Myślę, że na maturze tego nie będzie, ale dla spokoju lepiej yyy po prostu to wiedzieć. No jeśli glukoza łącząc się w glikogen musi oddać kilka atomów, żeby móc stworzyć wiązanie i oddaje takie atomy, z których później formuje się produkt uboczny w postaci cząsteczki wody. Jeśli tak jest, tak wygląda tworzenie glikogenu, to rozkład glikogenu będzie wymagał dostarczenia tej wody. Musi być woda dostarczona, bo ta reszta glukozy, która będzie uwolniona z cząsteczki, ona musi dostać te atomy, które wcześniej oddała na swoich końcach, żeby nie mieć wolnych elektronów i one będą brane właśnie z cząsteczki wody. Więc też pod tym kątem możemy powiedzieć, że ta glikogenoliza będzie reakcją, która wymaga środowiska wodnego. Więc ten enzym, który będzie przeprowadzał tą reakcję, można też nazwać hydrolazą przez to, że właśnie działa w środowisku wodnym. I tam mieliśmy jeszcze glukoneogenezę. Ona jest tutaj. Glukoneogeneza. No to też tutaj tak ciężko. Dobry schemat. Natomiast taki schemat w sumie z tej prezentacji, którą tam sobie wysłaliśmy na grupie. A my sobie może zrkniemy na to. Nie ma sensu, żeby sobie na taki schemat zerkać. Chyba, że to się nam ładniej odworzy. Dobra. ILiza. Nie, no przepraszam was, nie doczytałem. To w sumie nie ma nic wspólnego z tą glukoneogenezą. No dobra, nie będziemy tutaj tracić czasu na szukanie tego schematu, czyli sobie po prostu go rozrysujemy. Więc jak mamy tą glukoneogenezę, to mamy jakiś aminokwas, mamy jakiś właśnie kwas mlekowy, który w wyniku różnych reakcji, no bo ten substrat jest na początku różny, więc różne reakcje x, sobie je tak zapiszemy, powodują, że te związki przechodzą w pirogronian. I następnie ten pirogronian jest zamieniany w glukozę. To jest ta właściwa reakcja glukoneogenezy. Co o niej jeszcze istotne, żebyśmy wiedzieli, że ta glukoneogeneza nie jest procesem odwrotnym do glikolizy, bo jej przebieg, jeśli chodzi o to, jakie się tutaj pojawiają półprodukty, jest zupełnie inny niż odbywa się to w glikolicie. Nie są to reakcje, które są dla siebie odbiciami lustrzanymi. Do tej pory, jeśli się ta glukoneogeneza pojawiała na maturze, to w pytaniach typu w jakich warunkach musi być organizm, żeby ona zachodziła. No czyli w takim takich warunkach długotrwaj głodówki, kiedy organizm nie będzie miał już zapasów glikogenu i tłuszczy. I drugie pytanie, która się, które się pojawiały, to właśnie o to, czy ona jest odwrotnością glikolizy, więc musimy wiedzieć, że odwrotnością nie jest. I okej.