Biochemia - Kurs z Biologii do Matury

Zestaw fiszek pojęciowych obejmujący kluczowe zagadnienia biochemiczne: pierwiastki chemiczne, właściwości wody, systematykę i funkcje cukrów, tłuszczów, białek, kwasów nukleinowych oraz witamin.

Pierwiastek chemiczny

Substancja składająca się z atomów tego samego typu, charakteryzujących się jednakową liczbą atomową ($Z$), czyli taką samą liczbą protonów w jądrze.

Pierwiastki biogenne (biogeny)

Sześć pierwiastków chemicznych ($C$, $H$, $O$, $N$, $P$, $S$) będących makroelementami, które wchodzą w skład około $90\%$ związków organicznych tworzących żywe organizmy.

Makroelementy

Pierwiastki, na które dzienne zapotrzebowanie organizmu człowieka przekracza $100\,\text{mg/dzień}$ i które stanowią powyżej $0,01\%$ suchej masy ciała.

Mikroelementy

Pierwiastki, których dzienne zapotrzebowanie dla człowieka wynosi poniżej $100\,\text{mg/dzień}$ i których zawartość stanowi mniej niż $0,01\%$ suchej masy organizmu.

Ultraelementy

Pierwiastki niezbędne organizmowi w ilościach śladowych, których udział wynosi poniżej $0,000001\%$ suchej masy organizmu (np. złoto, srebro, rad).

Dipol wody

Cząsteczka wody o nierównomiernym rozkładzie ładunku elektrycznego, posiadająca biegun ujemny przy atomie tlenu oraz bieguny dodatnie przy atomach wodoru.

Kohezja (asocjacja)

Zjawisko wzajemnego przyciągania i przylegania do siebie cząsteczek wody za pośrednictwem wiązań wodorowych, umożliwiające m.in. powstawanie kropel oraz przepływ wody w naczyniach roślin.

Adhezja

Zjawisko przylegania cząsteczek wody do powierzchni innych substancji polarnych (np. ścian komórkowych naczyń drewna lub szkła).

Hydratacja

Zjawisko otaczania polarnej drobiny lub jonu przez cząsteczki wody tworzące płaszcz wodny, co prowadzi m.in. do dysocjacji soli na kationy i aniony.

Anomalna rozszerzalność wody

Właściwość fizyczna wody polegająca na osiąganiu największej gęstości w temperaturze $4\,^\circ\text{C}$, dzięki czemu lód jako lżejszy unosi się na powierzchni i stanowi warstwę izolacyjną chroniącą zbiornik przed zamarzaniem do dna.

Roztwór hipertoniczny

Roztwór o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej w porównaniu z innym roztworem, charakteryzujący się mniejszą zawartością wolnej wody.

Osmoza

Szczególny rodzaj dyfuzji polegający na samoistnym przenikaniu cząsteczek wody przez błonę półprzepuszczalną w kierunku roztworu o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej (hipertonicznego), prowadzący do wyrównania stężeń.

Aldozy

Cukry proste (monosacharydy), w których cząsteczce występuje jedna końcowa grupa funkcyjna aldehydowa ($-\text{CHO}$) oraz grupy hydroksylowe (np. glukoza, ryboza).

Ketozy

Cukry proste (monosacharydy), które w swoim łańcuchu węglowym zawierają grupę ketonową ($-\text{CO}-$) oraz grupy hydroksylowe (np. fruktoza).

Polikondensacja cukrów

Reakcja łączenia się cząsteczek cukrów prostych z utworzeniem wiązania glikozydowego, w której jako produkt uboczny powstaje cząsteczka wody.

Błonnik

Mieszanina wielocukrów pochodzenia roślinnego (m.in. celulozy) zawierających wiązania $\beta\text{-o-glikozydowe}$, które nie są trawione w przewodzie pokarmowym człowieka, wspomagająca perystaltykę jelit i dająca uczucie sytości.

Próba Fehlinga

Doświadczenie służące do wykrywania obecności cukrów redukujących (prostych), w którym pod wpływem odczynnika Fehlinga i podgrzania próba przyjmuje ceglastoczerwone (pomarańczowe) zabarwienie.

Trójglicerydy (trójglicerole)

Tłuszcze proste zbudowane z jednej cząsteczki glicerolu zestryfikowanej trzema cząsteczkami kwasów tłuszczowych, stanowiące główny materiał zapasowy w tkance tłuszczowej zwierząt.

Emulgacja tłuszczów

Proces mechanicznego rozbijania kropel tłuszczu na mikroskopijne cząstki zachodzący w dwunastnicy pod wpływem żółci, umożliwiający enzymatyczne działanie lipazy trzustkowej.

Lipoproteiny HDL

Kompleksy lipoproteinowe o dużej gęstości (tzw. „dobry cholesterol”), które transportują cholesterol ze ścian naczyń krwionośnych do wątroby, chroniąc przed rozwojem miażdżycy.

Lipoproteiny LDL

Kompleksy lipoproteinowe o małej gęstości (tzw. „zły cholesterol”), przenoszące cholesterol z wątroby do komórek i naczyń krwionośnych, sprzyjające odkładaniu się blaszek miażdżycowych.

Jon obojnaczy aminokwasu

Wewnątrzkomórkowa forma aminokwasu posiadająca jednocześnie zjonizowaną, dodatnią grupę aminową ($-\text{NH}_3^+$) oraz zjonizowaną, ujemną grupę karboksylową ($-\text{COO}^-$), zachowująca obojętny sumaryczny ładunek elektryczny.

Wiązanie peptydowe

Wiązanie kowalencyjne ($-\text{CO}-\text{NH}-$) powstające w wyniku kondensacji grupy karboksylowej jednego aminokwasu z grupą aminową drugiego, z jednoczesnym wydzieleniem cząsteczki wody.

Struktura I-rzędowa białka

Liniowa sekwencja ułożenia aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi w łańcuchu polipeptydowym, determinowana informacją genetyczną.

Struktura III-rzędowa białka

Przestrzenne pofałdowanie łańcucha polipeptydowego o ukształtowanych strukturach wtórnych, stabilizowane przez mostki disiarczkowe, oddziaływania hydrofobowe, wiązania wodorowe i oddziaływania jonowe.

Wysalanie białka

Odwracalny proces agregacji białek i przejścia zolu w żel (koagulacja) pod wpływem soli metali lekkich, nieuszkadzający struktury przestrzennej ani funkcji biologicznych cząsteczki.

Denaturacja białka

Zazwyczaj nieodwracalny proces zniszczenia struktur wtórnych (II-, III- i IV-rzędowej) na skutek zerwania wiązań wodorowych, jonowych czy mostków disiarczkowych pod wpływem np. temperatury powyżej $45\,^\circ\text{C}$, kwasów, zasad lub soli metali ciężkich.

Reakcja biuretowa

Metoda biochemiczna służąca do wykrywania wiązań peptydowych (minimum dwóch w cząsteczce), dająca fioletowe zabarwienie w obecności jonów miedzi w środowisku zasadowym.

Nukleozyd

Związek organiczny składający się z zasady azotowej (purynowej lub pirymidynowej) połączonej wiązaniem N-glikozydowym z cukrem pentozą (rybozą lub deoksyrybozą), bez reszty fosforanowej.

Nukleotyd

Podstawowa jednostka monomeryczna kwasów nukleinowych, złożona z cukru pentozy, zasady azotowej oraz od jednej do trzech reszt kwasu fosforowego(V).

Trifosfonukleozydy

Cząsteczki złożone z nukleozydu i trzech reszt kwasu fosforowego(V) połączonych wiązaniami bezwodnikowymi, pełniące w komórce funkcję uniwersalnych przenośników energii (np. ATP, GTP).

Rozpuszczalność witamin

Właściwość fizykochemiczna dzieląca witaminy na rozpuszczalne w wodzie (witaminy z grupy B, witamina C) oraz rozpuszczalne w tłuszczach (witaminy A, D, E, K).

Prowitaminy

Związki chemiczne dostarczane w pożywieniu (np. $\beta\text{-karoten}$, prowitamina D3), z których organizm człowieka pod wpływem odpowiednich czynników lub enzymów potrafi wytworzyć witaminy aktywne.

Antywitaminy

Substancje o budowie zbliżonej do cząsteczek witamin, które łączą się z centrami aktywnymi enzymów lub receptorami, blokując możliwość pełnienia funkcji przez witaminy właściwe.

Hipowitaminoza

Stan chorobowy organizmu wywołany długotrwałym niedoborem określonej witaminy w pożywieniu lub zaburzeniami jej przyswajania.

Hiperwitaminoza

Zespół objawów chorobowych wywołany nadmiernym nagromadzeniem witamin w organizmie, dotyczący niemal wyłącznie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach ($A$, $D$, $E$, $K$).

Inhibicja enzymatyczna

Zjawisko hamowania aktywności katalitycznej enzymu przez cząsteczki inhibitorów, zachodzące na drodze kompetycyjnej (współzawodnictwo o centrum aktywne) lub niekompetycyjnej (wiązanie poza centrum aktywnym).