Prawa biochemii
- Na przemiany biochemiczne składają się wszystkie reakcje zachodzące w żywych układach.
- Żywym układem jest zarówno komórka, jak i cały organizm.
- Każdy układ żywy jest utworzony przez zespół niemal identycznych elementów składowych – cząsteczek organicznych i nieorganicznych.
- Układy żywe podlegają prawom chemii i fizyki.
- Reakcje biochemiczne są katalizowane przez enzymy.
- Enzymy to białka katalityczne.
- Rybozymy są RNA katalitycznymi.
- Słońce — podstawowe źródło energii dla życia na Ziemi.
- Procesy biochemiczne są kontynuowane z uwolnieniem energii.
- ATP jest wspólną walutą energii, wymienialną we wszystkich formach życia.
- W metabolizmie tlen pełni kluczową rolę jako ostateczny akceptor elektronów w oddychaniu tlenowym.
-
Siła protonomotoryczna dostarcza energii do syntezy ATP w:
- oksydacyjnej fosforylacji u tlenowców,
- fosforylacji fotosyntetycznej u organizmów fotosyntetyzujących.
- Hydroliza ATP dostarcza energii dla utrzymania gradientów. Gradienty jonowe dostarczają energii dla transportu metabolitów.
- NADH jest nośnikiem H2 (protonów i elektronów) w większości procesów katabolicznych. NADPH jest nośnikiem wodoru lub reduktorem w większości procesów anabolicznych.
- Aktywne monomery są prekursorami dla reakcji kondensacji i polimeryzacji.
- Reakcje kondensacji i polimeryzacji generują nieorganiczne pirofosforany, których następna hydroliza katalizowana przez pirofosfatazy służy podtrzymaniu kierunków tych reakcji biochemicznych aż do ich zakończenia — dlatego powstaje ATP z dwoma wysokoenergetycznymi wiązaniami.
- Struktura pierwszorzędowa białek rządzi strukturą drugorzędową i trzeciorzędową.
- Biocząsteczki, które oddziałują interaktywnie ze sobą, mają uzupełniającą się strukturę (teoria zamka i klucza).
- Enzymy mogą być regulowane przez czynniki niekowalencyjne lub allosteryczne oraz przez modyfikacje kowalencyjne, np. fosforylację.
- Regulacje metabolizmu i cząsteczki o aktywności regulacyjnej (np. efektory allosteryczne) postępują szablonowo w sensie fizjologicznym i stanowią molekularną logikę komórki.
- Różne formy życia nieustannie ewoluują do nieznacznie różniących się form, bardziej skutecznie zaadaptowanych do rozmnażania.
- DNA — cząsteczka dziedziczności.
- U niektórych wirusów RNA — cząsteczka dziedziczności.
- DNA — antyrównoległa, podwójna helisa ze sparowanymi zasadami.
- Biosynteza DNA — semikonserwatywna.
- Przepływ informacji we wszystkich podstawowych schematach żywych organizmów jest z DNA do RNA, z RNA na białko (z pokolenia na pokolenie).
- U niektórych wirusów przepływ informacji może zachodzić z RNA do DNA.
- Kod genetyczny trójkowy i odczyt z mRNA w kierunku 5' do 3'.
- Kod genetyczny jest uniwersalny.
- Komplementarne parowanie zasad nukleotydów jest antyrównoległe.
- Reakcje wydłużania kwasów nukleinowych zachodzą zawsze w kierunku 5'→3'.
- Reakcje wydłużania aminokwasów w syntezie białka zachodzą zawsze od końca aminowego do karboksylowego.
- Geny eukariota są nieciągłe (przerywane).
- Sekwencje intronowe w RNA są usuwane w reakcji składania eksonów (splicing).