Od fyziky k chemii

Vznik života

ATOMY – nejmenší částice běžné hmoty, částice, které už chemickými prostředky dále nelze dělit (ovšem fyzikálními ano – viz např. jaderná reakce) a která definuje vlastnosti daného chemického prvku.

MOLEKULY – základní stavební prvky hmoty, vznikají na základě elektrické (chemické) vazby, vzájemné přitažlivosti atomů a iontů kladně nebo záporně nabité z téhož prvku (homonukleární) nebo z různých (heteronukleární).

BIOLOGICKÉ MAKROMOLEKULY – bipolymery – látky vzniklé kondenzací z nízkomolekulárních látek – proteiny (bílkoviny), petidy, nukleové kyseliny, aminokyseliny, polysacharidy…

SOFTWARE ŽIVOTA A JEHO NAPROGRAMOVÁNÍ

NUKLEOVÉ KYSELINY – programují a kódují buňky – hlavní složka chromatinu. Nukleová kyselina je biochemická makromolekulární látka tvořená polynukleotidovým řetězcem, který ve své struktuře uchovává genetickou informaci. Nukleové kyseliny tím určují program činnosti buňky a nepřímo i celého organizmu. Nukleové kyseliny se z tohoto důvodu nalézají ve všech živých buňkách a virech. Nejběžnějšími nukleovými kyselinami jsou kyselina deoxyribonukleová (DNA) a kyselina ribonukleová (RNA). Polynukleotidový řetězec je z chemického hlediska polymerem nukleotidů. V DNA (všechny živé organismy) i v RNA (viry, priony) jsou vždy čtyři druhy nukleotidů. Jejich různým pořadím v řetězci lze dosáhnout obrovského počtu kombinací. Právě sekvence (různý sled) jednotlivých druhů nukleotidů – který se nazývá tzv. primární strukturou – v sobě uchovává genetickou informaci.

Kdo a jak vložil genetickou informaci do této kyseliny a naprogramoval tak činnost buněk? Tato informace je vysoce inteligentní. Tato informace je software, který někdo dodal a pravděpodobně do něho něj i opakovaně zasahoval tak, že nyní 95% tohoto software, který člověka a všechny živé bytosti na Zemi řídí, je nefunkční, respektive nevyužitý – blokovaný. Záměrně blokovaný? Představme si, jaké schopnosti bychom asi měli, kdyby tento program v nás byl 100% funkční a my bychom využili celou mozkovou kapacitu.

Nukleotidy – prvky nukleových kyselin DNA a RNA -fosforylované nukleosidy, látky složené z nukleové báze a zbytků kyseliny fosforečné. Jsou stavebními kameny nukleových kyselin a kofaktorů, které v buňce přenášejí energii. Vytváří Nukleoidy – molekuly nukleových kyselin (DNA a RNA, proteiny).

Chromatin – komplex DNA a některých proteinů. Dohromady tyto látky tvoří chromozomy. Chromatin se nachází v jádře eukaryotních buněk a v jaderné oblasti (nukleoidu) prokaryo. Je to volné vlákno DNA namotáno na histony, čímž vzniknou nukleosomy. Struktura tvořená vláknem DNA, které je v pravidelných intervalech obtočené okolo histonů (neboli v pravidelných vzdálenostech jsou na vláknu DNA nukleosomy) se nazývá beads-on-string, protože připomíná korálky na niti. Vlákno s nukleosomy se stáčí jako telefonní kabel do smyček zvaných solenoidy. Tyto smyčky jsou tu a tam přichyceny na proteinové lešení, čímž vytvářejí záhyby. Toto lešení se záhyby DNA se stáčí, aby utvořilo chromozom.

Geny – úseky DNA se specifickou funkcí, gen je schopen utvářet při dělení buňky svoje vlastní přesné kopie, které se přenáší do dalších generací. Jednotlivé geny se na DNA mohou překrývat.

Proteiny (bílkoviny) – exon je část sekvence nukleové kyseliny (DNA či RNA), podle níž se obvykle tvoří v procesu translace bílkovina. Spolu s introny tvoří gen.

Enzymy – bílkovina s katalytickou aktivitou. Enzymy určují povahu i rychlost chemických reakcí a řídí většinu biochemických procesů v těle všech živých organismů včetně člověka.

VIRY – Virus (jed) je drobný vnitrobuněčný cizopasník nacházející se na pomezí mezi živým a neživým. V živém organismu působí podobně jako vir v počítači. Nejde o živý organismus, ale přesto předstírá inteligenci. Je to chyba v programu, škodlivý program, znak porušenosti – narušení života, které vzniká vnějšími hmotnými i vnitřními duševními faktory, škodlivými látkami, nezpracovanými emocemi, chybným myšlením a životními postoji a projektuje se do hmoty – živého organismu. Viry se materializují a tvoří jedovatý odpad bílkovin a nukleových kyselin. Vir je submikroskopický parazit, který není vidět pod světelným mikroskopem a ke svému životu nutně potřebuje osídlit vnitřní prostředí buněk. Patří mezi tzv. nebuněčné organismy. „Tělo“ virů je tvořeno částicí, která je složena především z bílkovin a nukleových kyselin. Viry nerostou, nedělí se a ani nejsou schopné vyrábět (bez cizí pomoci) energii či vytvářet vlastní bílkoviny.

Virová částice (virion) je komplex bílkovin a nukleových kyselin, který virům umožňuje šířit se mezi hostitelskými buňkami a mezi jedinci. Skládá se z bílkovinného pouzdra – kapsidy a nukleové kyseliny (virového genomu). Ty nejprimitivnější viry obsahují pouze svoji genetickou informaci ve formě DNA nebo RNA, které jsou uloženy v kapsidě. Ty složitější mohou navíc na povrchu obsahovat obalovou membránu pocházející z napadené buňky. V kapsidě mnohých virů mohou také být různé enzymy.

Kapsida je bílkovinný plášť, který obklopuje virovou nukleovou kyselinu (DNA nebo RNA). Je složena z jednotlivých molekul proteinů, které se spojují do trojrozměrného dutého útvaru. Takový útvar chrání nukleovou kyselinu (či případně i některé enzymy) nacházející se uvnitř kapsidy. Kapsida má nejčastěji tzv. ikosaedrální nebo helikální tvar: Ikosaedr je česky dvacetistěn – trojrozměrné těleso, jehož stěny tvoří dvacet stejných rovnostranných trojúhelníků. Virus musí celý tento útvar vystavět z proteinů. Bude-li umístěn jeden virový protein do každého rohu všech trojúhelníků, vychází minimální požadavek na 60 kapsidových proteinů. Jsou možné i násobky čísla 60, ty jsou pro každý druh viru charakteristické. Helikální kapsida – má válcovitý až vláknitý tvar. Vzniká šroubovicovitým kladením kapsidových proteinů kolem dokola s pozvolným stoupáním. Pro helikální kapsidy je typické, že se na ně nukleová kyselina zevnitř váže a stáčí, čímž poměrně věrně kopíruje jejich šroubovicovité uspořádání.

Retroviry jsou obalené RNA viry s jednovláknovou nukleovou kyselinou, které jsou schopné přepsat svou genetickou informaci do DNA, kterou následně mohou včlenit do genomu hostitelské buňky. Retroviry jsou viry obratlovců a u svých hostitelů vyvolávají celoživotní infekce. Podle druhu viru jsou původci nádorových onemocnění nebo napadají lymfatickou tkáň. Pro člověka je patogenní T-lymfotropní virus a virus HIV, který způsobuje syndrom selhání imunity, AIDS. Některé viry mají jméno podle organismu, který napadají. Jedná-li se o bakterie, nazývají se bakteriofágové, viry napadající sinice se nazývají cyanofágové a recentně byly objeveny i viry napadající velké viry, tzv. virofágové. Některé viry napadají člověka a mohou způsobovat onemocnění. Žádné virové onemocnění nelze léčit antibiotiky. Důvodem podávání antibiotik u těchto onemocnění je předcházení následných infekcí způsobených bakteriemi, které s odstupem několika dní napadnou předchozím virovým onemocněním oslabený organismus.

Až do konce devatenáctého století byly infekce přisuzovány vesměs bakteriím a o existenci něčeho menšího se nevědělo. Skutečný průlom nastal až v roce 1892, kdy ruský botanik Ivanovskij provedl slavný pokus s extrakty z tabáku napadeného tzv. tabákovou mozaikou. Když tento extrakt přecedil přes síto, jímž žádné bakterie neprojdou, filtrát byl stále infekční. Sám Ivanovskij příčinu tohoto jevu neodhalil a stále hledal původce tabákové mozaiky mezi bakteriemi. Roku 1898 pokus zopakoval Beijerinck. Ten popsal infekční částice ,„nakažlivá živoucí tekutina“.Brzy byla objevena celá řada virů zodpovědných za různá onemocnění. Prvním objeveným virem napadajícím živočichy byl virus slintavky a kulhavky (1898), prvním objeveným lidským virem byl v roce 1900 virus žluté zimnice. V roce 1911 objevil Peyton Rous první virus způsobující nádorové bujení (tzv. Rousův sarkom). V prvních etapách dvacátého století však stále nebylo jasno, co vlastně jsou viry zač – tyto dohady vyřešil až d’Herelleho plakový test (1917) a především první elektronmikroskopický snímek virů (1939).

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *