Maturitní okruhy z chemie

Hormony

• 
  biologicky aktivní látky, působí v široké oblasti - difůze, podílejí se na řízení organismu, jsou vylučovány žlázami s vnitřní sekrecí (endokrinní)
  
• 
  tkáňové hormony - nejsou vylučovány endokrinními žlázami, ale některými tkáněmi (např. hormon somatomedin vylučovaný játry a gastrointestinální hormony vylučované do krve v trávicím traktu)
  
• 
  jsou nositeli chemické informace, v cílových buňkách a tkáních se váží na specifické receptory (molekulární struktury v plazmatických membránách nebo i uvnitř buněk)
  
• 
  pro hormony je charakteristické, že působí již ve velmi malé koncentraci, hladiny hormonů v krvi bývají extrémně nízké
  
• 
  hormony ovlivňují v těle čtyři životní funkce:
  

1. 
   celkový metabolismus
   
2. 
   hospodaření s ionty a vodou
   
3. 
   růst
   
4. 
   rozmnožování
   

Přehled žláz s vnitřní sekrecí, nejdůležitějších hormonů a jejich účinků

Žláza	Hormon	Některé významné účinky hormonů
hypofýza přední lalok	somatotropin (STH, růstový hormon)	podporuje růst, stimuluje metabolismus bílkovin a růst dlouhých kostí v epifýzách
	prolaktin	stimuluje tvorbu mléka v mléčné žláze
	kortikotropin (ACTH)	stimuluje činnost kůry nadledvin
	tyrotropin	zvyšuje činnost štítné žlázy
	folitropin	podporuje růst folikulů ve vaječnících u žen a tvorbu spermií u mužů
	lutropin	vyvolává ovulaci a vznik žlutého tělíska u žen, u mužů stimuluje sekreci testosteronu ve varlatech
hypofýza zadní lalok	antidiuretický hormon (ADH)	stimuluje reabsorpci vody ze sběracích kanálků v ledvině a tím způsobuje zadržování vody v těle
	oxytocin	u těhotných žen vyvolává na konci těhotenství a při porodu stahy hladkého svalstva dělohy, v době kojení podporuje výdej mléka
štítná žláza	tyroxin a trijodtyronin	zvyšují metabolismus, podporují růst a vývoj
příštítná tělíska	parathormon	zvyšuje hladinu vápníku v krevní plazmě
nadledviny (kůra)	aldosteron	stimuluje reabsorpci sodíku (Na^+) z ledvinných kanálků
	kortizol	podporuje odolnost organismu při stresu, zvyšuje hladinu krevní glukózy, má protizánětlivý účinek
nadledviny (dřeň)	adrenalin	připravuje organismus ke zvýšené činnosti, zvyšuje sílu srdečních svalů, zvyšuje hladinu krevní glukózy
varlata	testosteron	ovlivňuje produkci spermií, růst a vývoj pohlavních orgánů muže, navozuje chování typické pro muže
vaječníky (Graafovy folikuly)	estrogeny (estradiol, estron a estriol)	ovlivňují produkci vajíček, růst a vývoj pohlavních orgánů ženy a ženské chování
vaječníky (žluté tělísko)	progesteron	ovlivňuje spolu s estrogeny vznik a normální průběh těhotenství
placenta	estrogeny a progesteron	kromě již uvedeného, podporují růst a vývoj plodu a růst mléčné žlázy
	chloriogonadotropin	udržuje v činnosti žluté tělísko ve vaječníku

5. 
   ZÁKLADY BIOCHEMIE
   

• 
  metabolismus tuků, cukrů, bílkovin
  
• 
  Krebsův cyklus
  
• 
  významné fyziologické děje - dýchání, fotosyntéza
  

Základní pojmy

Biochemie

• 
  nauka o chemických sloučeninách a jejich reakcích v živých objektech ve vztahu k biostrukturám a jejich funkcím
  
• 
  buňky, tkáně, orgány i celé organismy jsou složeny ze sloučenin, z nichž některé se vyskytují i v neživé přírodě, studiem vztahu struktury a funkce jednotlivých molekul se zabývá molekulární biologie
  

Bioprvky a jejich sloučeniny

• 
  v organismech je vázáno 27 z 90 prvků, které se vyskytují v přírodě, ve všech organismech je O, C, N, H, P, S
  
• 
  další prvky jsou důležité jen pro některé, ale ne pro všechny organismy: Na, K, Mg, Ca, Cl, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, B, Al, V, Mo, I, Si, Sn, Ni, Cr, F, Se
  
• 
  čtyři biogenní prvky - bioprvky (vodík, kyslík, uhlík a dusík) vázané ve sloučeninách se na složení živých objektů podílejí 99 %
  
• 
  vazebná schopnost těchto prvků (u uhlíku zvláště schopnost řetězení atomů) je příčinou existence ohromného množství organických sloučenin
  
• 
  důležitou složkou živých objektů jsou minerální soli, biologicky důležité kationty jsou Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cu²⁺, Fe²⁺ a Fe³⁺, z aniontů jsou nejvýznamnější: Cl^-, HCO₃^-, NO₃^-, H₂PO₄^-, SO₄^2- a I^-
  
• 
  tyto prvky mají různou funkci:
  
  1. 
     jsou stavební složkou některých sloučenin a biostruktur (např. fosfát v molekule ATP, jod v molekule hormonu tyroxinu, Ca²⁺ jako složka rostlinných membrán
     
  2. 
     jsou důležitou složkou některých bílkovinných molekul (např. Fe v hemoglobinu nebo Zn v inzulínu)
     
  3. 
     fungují jako metabolické regulátory (např. Mg²⁺ aktivuje některé enzymy)
     
  4. 
     udržují iontovou rovnováhu (např. při přenosu nervového vzruchu ionty Na⁺, K⁺, Cl^-)
     
  5. 
     udržují osmotický tlak buňky
     
• 
  převažující složka všech organismů je voda, lidská buňka obsahuje asi 80 % vody, celé tělo více než 60 %
  
• 
  mezi základní biogenní sloučeniny patří sacharidy, aminokyseliny, bílkoviny, lipidy a nukleové kyseliny
  

Molekulová organizace buňky

• 
  bioprvky a jejich sloučeniny jsou v buňkách organismů uspořádány do různých struktur a systémů, podle jejich složitosti lze v buňce rozlišovat:
  
  1. 
     organely (jádro, mitochondrie, chloroplasty,…)
     
  2. 
     supramolekulární systémy o relativní molekulové hmotnosti 10⁶ až 10⁹ (ribozómy, enzymové komplexy,…)
     
  3. 
     makromolekuly o M_r 10³-10⁶ (nukleové kyseliny, proteiny, polysacharidy,…)
     
  4. 
     stavební jednotky vyšších struktur o M_r 50 - 250 (např. pyruvát, glyceraldehydfosfát, citrát)
     
  5. 
     prekurzory biomolekul z prostředí o M_r 18 až 44 (CO₂, H₂O, NH₃, N₂, O₂, H₂S)
     

Metabolismus

• 
  metabolismus - všechny chemické reakce probíhající v organismu a katalyzované enzymy
  
• 
  katabolismus - část metabolických reakcí, při nichž jsou látky štěpeny na jednodušší složky
  
• 
  anabolismus - druhá část metabolických reakcí - reakce syntetické, jsou to reakce, jimiž sloučeniny vznikají (buňky rostou a množí se), i reakce, jimiž se živiny přeměňují na zásobní formy organismu
  
• 
  tyto reakce jsou zcela rozdílné - chemicky i místně - mnoho katabolických reakcí probíhá např. v mitochondriích, zatímco reakce anabolické v cytoplazmě