1η διάλεξη Flashcards
Τι μελετά η βιοχημεία;
Η βιοχημεία μελετά την χημεία των διεργασιών της ζωής και περιλαμβάνουν κυρίως την αλληλεπίδραση βιολογικών μακρομορίων (μεγάλο μβ όπως πρωτεΐνες) με μεταβολίτες (αμινοξέα)
Τι είναι τα βιομόρια και τι τα μακρομόρια ;
Βιομόρια : λίπη , πρωτεΐνες, υδατάνθρακες κ.α παρέχουν τους δομικούς λίθους για την δημιουργία των μορίων της ζωής
Τα μακρομόρια αποτελούνται από δομικούς λίθους (μονομερή)
Ποιά η πορεία της έκφρασης του DNA (σε μια πρόταση) και τι κοινό έχουν οι πρωτεΐνες με ίδια λειτουργία ;
Από το DNA μέσω της έκφρασης των γονιδίων παράγονται αμινοξέα και κατ εξακολούθηση πρωτεΐνες (μεταφορικές, ένζυμα, υποδοχείς) οι οποίες συμμετέχουν σε αντιδράσεις και μας δίνουν τους δευτερογενείς μεταβολίτες
Οι πρωτεΐνες που έχουν παρόμοιους ρόλους σε διαφορετικούς οργανισμούς έχουν και παρόμοια δομή.
Σε ποιές κατηγορίες χωρίζονται οι οργανισμοί ;
Οι οργανισμοί χωρίζονται σε 3 μεγάλες επικράτειες: ευκάρυα (πολυκύτταρους με πολύ καλά καθορισμένο πυρήνα ) , βακτήρια και αρχαία
Ποιά είναι η δομή του DNA;
Το DNA είναι γραμμικό πολυμερές με καθορισμένο σκελετό από επαναλαμβανόμενες μονάδες σακχάρου (δεοξυριβόζη) που συνδέεται με φωσφορικό ιόν και έχουν και συγκεκριμένη διάταξη και κατεύθυνση έτσι ώστε η μια αλυσίδα να έχει άκρα διακριτά από τα άκρα της άλλης αλυσίδας και προβάλουν από αυτό βάσεις που έχουν συνδεθεί με ομοιοπολικό δεσμό (Α,Τ,G,C). Τα σάκχαρα με τις φωσφορικές ομάδες βρίσκονται εξωτερικά και οι βάσεις εσωτερικά. Οι ΔΗ μεταξύ των βάσεων αν και ασθενείς, λόγω του μεγάλου αριθμού είναι ικανοί να σταθεροποιήσουν την δομή της έλικας.
Τι γνωρίζετε για τους ομοιοπολικούς και μη ομοιοπολικούς δεσμούς ;
Ομοιοπολικός δεσμός: ισχυρότερος από άλλους και προκύπτουν όταν 2 άτομα μοιράζονται ζεύγος e-. Όσο πιο μικρό το μήκος του δεσμού τόσο και πιο σταθερός ο δεσμός. (1Α=0,1nm). Όσο πιο σταθεροί είναι οι δεσμοί τόσο πιο υψηλή Ε έχουν και τόσο πιο δύσκολο να γίνει διάσπαση (σπάνια στα βιολογικά μόρια)
Μη ομοιοπολικοί δεσμοί : ιοντικές αλληλεπιδράσεις (φορτίου-φορτίου, φορτίου- διπόλου, διπόλου- διπόλου, διπόλου- επαγώμενου διπόλου, φορτίου- επαγώμενου διπόλου), Van der Waals, υδρόφοβες, ΔΗ
Τι γνωρίζετε για τον ιοντικό δεσμό και την ιοντική αλληλεπίδραση ;
Μια φορτισμένη ομάδα αλληλοεπιδρά με μια αντίθετα φορτισμένη ομάδα. Μια ελκτική αλληλεπίδραση έχει αρνητική Ε που σημαίνει ότι γίνεται κάτι αυθόρμητα
Τι γνωρίζετε για τους ΔΗ ;
Δεσμοί Η: ένα Η που ο δότης ΔΗ (ομάδα που περιέχει το Η και το άτομο που το Η είναι πιο ισχυρά συνδεδεμένο) και ο δότης ΔΗ (το άλλο). Το άλλο άτομο του δότη ΔΗ έλκει τα e του δεσμού και προκύπτει δίπολο (μερικά φορτία δ+ και δ-) . Το μήκος μεγαλύτερο από ομοιοπολικό (1,5-2,6 Α). Οι πιο ισχυροί ΔΗ είναι αυτοί που έχουν ευθεία διάταξη γιατί παίζει ρόλο στον προσανατολισμό της αλληλεπίδρασης των φορτισμένων σωματιδίων και είναι πιο δύσκολο να σπάσουν από άλλους ΔΗ που έχουν κλίση.
Τι γνωρίζετε για τις αλληλεπιδράσεις Van der Waals και πως προκύπτει η έλξη ;
προκύπτουν από άνιση κατανομή φορτίου στα άτομα. Λόγω της αλλαγής της θέσης των e στα άτομα προκαλέι προσωρινή ασύμμετρη κατανομή φορτίων που προκαλέι ιοντικές αλληλεπιδράσεις που επάγουν αυτό το φαινόμενο στο πολλαπλάσιο. Έτσι εάν σε ένα άτομο τα e έχουν πάει δεξιά του πυρήνα προσωρινά βρεθεί με ένα άλλο άτομο που έχει συμβεί το ίδιο, το αρνητικό προσωρινό φορτίο των e του ενός θα έλκεται από τον πυρήνα του άλλου εάν βρεθούν σε απόσταση (5nm). Η έλξη αυτή μετατρέπεται απότομα σε άπωση λόγω αδυναμίας επικάλυψης των ηλεκτρονιακών νεφών. Αν και η Ε του δεσμού είναι εξαιρετικά μικρή, σε πολυμερή όπως οι πρωτεΐνες όπου είναι πάρα πολλά τα άτομα που τυχαίνει να βρίσκονται σε αυτή την κατάσταση πολλαπλασιάζουν την συνολική Ε.
Τι γνωρίζετε για την δομή και διάταξη του νερού και τις διαμοριακές του συνδέσεις
Πολικό μόριο λόγω της τριγωνικής δομής. Τα μόρια νερού έχουν μεγάλη συνοχή μέσω ΔΗ. Ο πάγος εμφανίζει κρυσταλλική δομή μέσω των ΔΗ και στην υγρή κατάσταση έχει το 1/4 ΔΗ από αυτούς του πάγου. Όταν το μέσο είναι νερό η διηλεκτρική σταθερά στον νόμο κουλομπ είναι 90. Τα μόρια του νερού σχηματίζουν και ιοντικές αλληλεπιδράσεις και έτσι εάν βάλουμε μια ιοντική ή φορτισμένη ουσία στο νερό οι ΔΗ διαλύονται άρα το νερό είναι πολύ καλός διαλύτης.
Τι είναι η υδροφοβικότητα ;
Είναι αποτέλεσμα των ιδιοτήτων του νερού όπου εάν ένα μη πολικό μόριο εισαχθεί στο νερό δεν συμμετέχει σε αντιδράσεις με αυτό. Τα μόρια του νερού επικαλύπτουν τα μη πολικά μόρια και έτσι μειώνεται η εντροπία του συστήματος. Όταν τα μη πολικά μόρια συνενώνονται σπάνε οι δεσμοί του νερού γύρω από τα μη πολικά μόρια και η απελευθέρωση του νερού αυξάνει την εντροπία. Γιαυτό υπάρχει τάση συσσωμάτωσης των μη πολικών ενώσεων. Αυτή η συσσωμάτωση είναι το φαινόμενο της υδροφοβικότητας.
Τι γνωρίζετε για τις αντιδράσεις οξέων- βάσεων και πώς γίνεται η αποσύνθεση του DNA.
Ιόντα Η που προστίθενται ή αφαιρούνται από μόρια. Με αύξηση του pH μπορούμε να αποδιατάξουμε το DNA επειδή λόγω της αυξημένης παρουσίας ΟΗ, το Η του δότη ΔΗ αντιδρά και σχηματίζει νερό άρα μένει σκέτο το άζωτο χωρίς να μπορεί πλέον να σχηματίσει ΔΗ και αποσταθεροποιείται η διπλή έλικα. Όταν φτάσω σε τιμη pH=pKa τότε έχω ίσες συγκεντρώσεις πρωτωνιωμένων και αποπρωτονιωμένων μορίων.
To DNA συντίθεται σε pH κοντά στο 7
Πως αποφεύγονται οι διαταράξεις ρΗ στον οργανισμό ;
Έτσι για να μην έχουμε αυξομειώσεις του pH στον οργανισμό που θα προκαλούσαν αλλαγή στις χημικές δομές, διατάραξη ισορροπιών, εκκίνηση βλαβερών αντιδράσεων και πρωτονίωση και αποπρωτονίωση ,έχουμε ρυθμιστικά διαλύματα (buffers)
