Biogén elemek. Szén. Oxigén, hidrogén ELSŐDLEGES. a sejtek 98%-át teszi ki. Nitrogén. Foszfor. Nátrium, Kálium, Klorid ionok. Magnézium MÁSODLAGOS

http://faribloghu.wordpress.com/2011/10/23/cellbiology/

http://faribloghu.wordpress.com

Biogén elemek az összes, sejtekben megtalálható és szerepet játszó elemek összefoglaló neve összesen kb. 30 db ilyen elem van (kevesebb, mint az összes ismert elem egyharmada) Mennyiségi felosztás:

ELSŐDLEGES a sejtek 98%-át teszi ki

Szén Oxigén, hidrogén

Nitrogén

Foszfor

Nátrium, Kálium, Klorid ionok

MÁSODLAGOS

Magnézium

o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o

Kalcium

o o Vas o

MIKRO elemek

  

A földi élővilág szén alapú (4 kovalens kötés) C-C között kialakuló kötések előnyösek az összes szerves molekula alapja vízfelépítés az összes energiatermelő folyamat résztvevői aminosavakban található  fehérjék felépítésében van szerepe, mely a létfontosságú molekulák egyike nukleotidokban és nukleinsavakban (RNS, DNS) is van lipidek közül a lecitinben (hártyák képzése, agysejtek) szénhidrátok egy részében (pl.: kitin) fordul elő Nukleotidokban és nukleinsavakban Foszfaotidokban (hártyát képeznek) mindig Fehérjéknél csak a foszforproteidekben (pl.: kazein) Szénhidrátok felépítésében, de csak köztes termékként Sejtek nyugalmi potenciáljának kialakításában vesznek részt. Ezt más ionok akciós potenciállá (feszültség levezetése) képesek változtatni. Kálium a vízfelszívásban és a párologtatásban is szerepet játszik a növényvilágban. Enzimek alkotóeleme. Csontok felépítésében szervetlen sóként Ionosan (Mg2+) az izomműködésben és fehérjeszintézisben van szerepe a klorofil alkotóeleme  fotoszintézis alapja Szervetlen sóként a csontok stabilitását adja Ionosan rengeteg szerepe van:  izomműködés  megtermékenyítés  véralvadás  membránok/sejthártyák stabilizálása  gyökérképzés Fe2+-ként a hemoglobinban található, mint O2 szállító Képes Fe3+-á is alakulni, és így az ún. citokromok alkotóeleme, melyek elektronszállító fehérjék Fontos a sejtlégzésben, és a fotoszintézis fényszakaszában. Majdnem minden fehérjében (cisztein, metinoin) Koenzim A (KoA) felépítésében szerepel, a sejt anyagcseréjében van szerepe Növényeknél anyagcsere folyamatokat irányít

Kén

o o

Bór

o

Jód

o A pajzsmirigy hormonjának alkotórésze

Fluor

o A fogzománcképzéshez szükséges

Oldal 1 / 10



Víz H és O kovalens kötéseket hoznak létre, de az O nagyobb elektronegativitása miatt, dipólus (poláris) lesz a molekula. Emiatt jó oldószer, jó diszpergáló közeg. A diszpergált részecske mérete alapján lehet valódi oldat, kolloid oldat (1-500nm), vagy durva diszperz rendszer. Hidrogénkötéseket tud létrehozni, így építő szerepet játszik és stabilitást ad a sejteknek. Fajhője nagy (4,2), párolgáshője miatt fontos a hőszabályozásban. Élettérként is funkcionál, melynek okai: Fotoszintézis alapja, ozmózis (a víz a hígabból a sűrűbbe törekszik, ehhez félig áteresztő hártya kell) diffúzió (a víz a sűrűbb oldatból a hígabba törekszik).

Lipidek Összefoglaló név, azok a vegyületek tartoznak ide, melyek különböző szerkezetűek, de oldhatóságukban megegyezőek (nem oldódnak poláris oldószerekben, de az apolárisokban igen). Csoportosítás 1. Lúgos hidrolízissel bonthatók 1.1. Neutrális zsírok  Tulajdonképpen trigliceridek

  

Általában palmitinsav, sztearinsav és olajsav építi, utóbbi a telítetlen. kondenzációval kapcsolódnak össze (3db víz kilépésével) Így észterkötés alakul ki a növényvilágban olajként szerepel, így szobahőmérsékleten folyékony (sok benne az olajsav) Szerepei: o energiatárolás (állati szervezetek legfontosabb energiaraktára a zsír, növényeknél második) o hőszigetelés o mechanikai védőszerep (embernél bőraljában, fehérzsírszövetekben) o A, D, E, K vitaminok oldószere és raktára

Oldal 2 / 10



1.2. Foszfatidok  felépítésükben nincs sok különbség, de máshogy viselkedik  a glicerin és a foszforsav hidrofil (poláris), viszont a maradék hidrofób (apoláris)  Emiatt alkalmas membránok felépítésére (kifelé áll a vízkedvelő, viszont befelé is  kettős réteg) 2. Lúgos hidrolízissel nem bonthatók 2.1. Szteroidok  szteránváz az alapja mindegyiknek

 koleszterin (táplálékkal felvett) az összes többi szteroidváz alapja. Ez beépülve a membránokba stabilizálja a zsírsavak kapcsolatát, így a membránt is. Ebből készülnek az epesavak, amik csökkentik a zsírok felületi feszültségét, ill. aktiválja a lipidbontó enzimet (lipáz).  D vitamin is koleszterinből származik, UV sugárzás hatására először előanyag (ergoszterin), majd a májban válik D vitaminná. A csontképződést segíti, hogy a felvett Ca2+ ionok könnyen a vérkeringésbe jussanak.  Hormonok nagy része szteroid típusú. A nemi hormonok mindegyike ilyen (tesztoszteron), a mellékvese kéreg só és vízháztartását és a cukorháztartást befolyásoló hormonok is ilyenek. 2.2. Karotinoidok  erősen telített izoprén származékok  váltakoznak a telített és telítetlen kötések = konjugált kettős kötés rendszer Emiatt mindegyik ilyen vegyület színes.  A szénlánc mentén, szabadon mozgó elektronok figyelhetők meg, melyek könnyen gerjeszthetők a fény fotonjaival.  Karotin – narancssárga Xantofil – sárga likopin – piros A fotoszintézisben van szerepük  Rodopszin – látóbíbor (A-vitamin építi) Hiányában szürkületi vakság keletkezik, ill. kell az egészséges hámképzéshez.

Oldal 3 / 10



Szénhidrátok 1. Monoszacharidok 1.1. Három C atomos (trióz)  mindig köztes termékként vannak jelen  Glicerinaldehid – 3 – foszfát

 mindegyik a glicerin valamely oxidációs terméke 1.2. Öt C atomos (pentóz)  Ribóz (C5H10O5) o Az RNS felépítésében figyelhető meg, és az összes önálló szerepkörű nukleotidban.



Dezoxiribóz (C5H10O4) o Csak a DNS-ben van jelen.

 Foszforsav kötődhet hozzájuk, de akkor csak köztes termékek lehetnek. 1.3. Hat C atomos (hexóz)  fruktóz (gyümölcscukor) o a legédesebb cukorféle o mézben fordul elő  glükóz (szőlőcukor) o a glikozidos OH csoport (1. C atomon) állása szerint lehet α vagy β glükóz, ha lefelé áll α, ha felfelé akkor β.  galaktóz  A foszforsavak változatok itt is csak köztes termékek. 2. Diszacharidok 2.1. Maltóz

Oldal 4 / 10



 a keményítő lebontásának köztes terméke  redukáló diszacharid, kimutatható az ezüsttükör és a Fehling-próbával.  édes és oldódik a vízben 2.2. Cellobióz  két β-glükóz építi 1,4 glikozidos kötéssel (kondenzáció)  cellulóz lebontásának köztes terméke  redukáló hatású molekula 2.3. Laktóz (tejcukor)  egy α-glükózból és egy galaktózból épül fel  édes, oldódik a vízben  redukáló 2.4. Szaharóz (répacukor, nádcukor)  egy α-glükóz és egy β-fruktóz építi fel  nem redukáló hatású  vízben oldóik, édes 3. Poliszacharidok 3.1. Keményítő  több ezer α-glükóz molekula kondenzációja hozza létre  20%-a amilóz rész (nem ágazik el a lánc, spirális)  805-a amilo-pektin (minden 12.-nél elágazik a lánc)  a növények legfontosabb tartalék tápanyaga (stabil szerkezetű)  vízben nem oldódik (nem édes), nem növeli a sejtek ozmózis nyomását, így korlátlan mennyiségben lehet benne glükózt tárolni. 3.2. Glikogén  állatok és gombák szénhidráttartaléka  a keményítő amilo-pektin formájához hasonlít, de sokkal elágazóbb  szemcsékben raktározódik  Az emberben májban és vázizomzatban (2,5x annyi) van jelen 3.3. Kitin  N-tartalmú poliszacharid  β-glükózokból épül, melynek 2. C atomján N-tartalmú rész van.  egyenes, elágazás nélküli láncok  ízeltlábúak vázanyaga, és gombák sejtfalában van jelen 3.4. Cellulóz  növények sejtfalának vázanyaga  sok ezre β-glükóz építi fel  egyenes, elágazás nélküli láncok  a láncok kötegekbe rendeződnek, melyeket H-kötések tartanak össze, így nem férnek hozzá a lebontó enzimek  csak néhány egysejtű és baktérium képes lebontani (szimbiózis a kérődzőkkel és ízeltlábúakkal) 3.5. Agar  galaktóz monomerekből épül fel  szerkezete a cellulózéhoz hasonló  agar nevű táptalaj anyaga  vörösmoszatok sejtfalában van főleg jelen

Oldal 5 / 10



Fehérjék Szerepeik  biokatalizátorok = enzimek A sejtekben semmiféle kémiai átalakulás nem történhet segítségük nélkül.  struktúr (építő) Pl.: bőrünk kreatinja  minden mozgás fehérjékhez kötött (aktin, miozin)  szabályozás Pl.: inzulin (vérszintet szabályozó hormon)  marker (jelölő) Mindig a sejthártyákon van feltüntetve Pl.: Rh faktor a vörösvérsejtekben  védekező (immunglobulinok)  Szállító Pl.: hemoglobin (O2) citokrom (e-, sejtlégzés) albumin (hormonok)  Hordozó Pl.: sejthártyában a glükóz molekulákat veszi fel  tartalék tápanyag raktározó Pl.: tojásfehérje Felépítésük  20 féle monomerből épülhetnek (aminosavakból) 1. Elsődleges szerkezet  ez dönti el az összes többi az aminosavak szekvenciája  első fehérje, amivel ismerték az inzulin volt  Peptid-kötés:

2. Másodlagos szerkezet  α-hélix o ha olyan aminosavak vannak, melyek oldalláncai nagy térigényűek o Az oldalláncok kifelé fordulnak, és a láncon belül H-kötések jönnek létre  β-lemez o A peptidláncok között jönnek létre H-kötések 3. Harmadlagos szerkezet  fibrilláris  globuláris  Az oldalláncok között kialakuló másodlagos kötések tartják fent: o diszulfidhíd (S-tartalmú oldalláncok között) o ionos kötés (savas és bázisos oldalláncok között) o H-kötés (két poláris oldallánc között) o diszperziós kölcsönhatás

Oldal 6 / 10



o Minden olyan hatás, ami ezeket felbontja, denaturálja a fehérjét. Letekeredik, elveszti alakját  elveszti működését is Pl.: pH változás, hőm. emelkedés, nyomásváltozás, sugárzások (stresszfaktorok a sejtekben) o Stresszfehérjék is léteznek, melyek sokkal stabilabbak, így nem bomlanak fel, és képes a kezdődő denaturációt visszafordítani. 4. Negyedleges szerkezet  Akkor beszélünk róla, ha a fehérje molekula több alegységből áll össze, vagy ha valamilyen nem fehérjetermészetű rész is van benne.  Pl.: hemoglobin Csoportosításuk 1. Egyszerű fehérjék  savas hidrolízis során csak aminosavakra esik szét  pl.: albumin, aktin, miozin 2. Összetett fehérjék 2.1. Glükoprotediek o glükóz (szénhidrát) van benne pluszban o pl.: immunglobulin, amiláz 2.2. Foszfoprotediek o foszforsav van pluszban o pl.: kazein 2.3. Nukleoproteidek o nukleotidokat tartalmaznak Kimutatásuk 1. Biurot próba  CuSO4-el történik  a víz a peptidkötésekkel komplexet alkot 2. Xantopróba  ha nem fehérje, akkor sárga csapadék lesz  cc. HNO3 segítségével történik  a benzolgyűrűs aminosavat tartalmazó fehérjéket lehet vele kimutatni

Nukleotidok 1. Felépítés  a molekula alapja mindig pentóz (ribóz, dexoziribóz)  az 1-es C atomon van egy N tartalmú szerves bázis. Purinvázas az adenin és a guanin, pirimidinvázas az uracil, a timin és a citozin. Kondenzáció során, éterkötésekkel kapcsolódik.  H3PO4 az 5. C atomra kondenzációval észterkötéssel (foszrforsav) 2. Fajtái 2.1. ATP = adenozin trifoszfát o energiát tárol, mely bármikor igénybe vehető o hidrolízissel az utolsó foszforsavat le lehet venni (kondenzációval fordítva is megy) ATP  ADP + foszforsav + 30 kJ/mol o az utolsó két foszforsav le is szakadhat, így AMP keletkezik ATP  AMP + piro-foszfát (P – P) + 36 kJ/mol

Oldal 7 / 10



A megmaradó foszforsavat O segítségével a molekula visszaköti, így ciklikus AMP keletkezik, mely a second messenger szerepet játssza, azaz hormon hatására keletkezik a célsejtben, majd a hormon utasításait hajtja végre.

2.2. Koenzim A (ko-A) o szállításkor a H leválik, és felvesz oda egy acetil csportot (CH3CO), majd mikor leadta szállítmányát visszaveszi a H-t.

Oldal 8 / 10



2.3. NAD o a lebontó folyamatok H2 szállítója o H2 2e- -ja a nikotinamid gyűrűjéba épül be, egy protont még felvesz a nikotinamid, a másik proton pedig az oldatban marad (sejtplazmában)

2.4. NADP o a felépítő folyamatok H2 szállítója o H2 2e- -ja a nikotinamid gyűrűjéba épül be, egy protont még felvesz a nikotinamid, a másik proton pedig az oldatban marad (sejtplazmában)

Oldal 9 / 10



Nukleinsavak Mindegyikük polinukleotid, melye kondenzációs lépésekkel kapcsolódnak össze.

DNS dezoxi-ribóz timin adenin guanin citozin kettős láncú (2 db polinukleotid lánc) (néhány DNS vírus lehet egyszeres láncú is) elsődleges információhordozó

RNS pentóz bázisok

szerkezet

mindig egyláncú

szerep

információolvasó (fehérjék készítése) mRNS – messenger = hírvivő tRNS – transfer = szállító (aminosavak szállítója) rRNS – riboszónális = irányítás  az egy lánc önmagában is feltekeredhet pl.: tRNS

fajtái 

 

  

a két DNS lánc egymással párhuzamos, mert a nagyobb purinnal szemben mindig a kisebb pirimidin van. a két lánc ellentétes lefutású (antiparalell) a két szál kiegészítő (komplementer) guanin ≡ citozin timin = adenin („–” = H-kötés) A két összekapcsolt lánc jobb irányba spirálisan elcsavarodik (alfa-hélix) láncok távolsága: 2 nm egy teljes csavar hossza: 3,4 nm 1 csavarban nukleotidpár: 10 db képek TK/26. oldal

ribóz uracil adenin guanin citozin

jellemzői

jobb oldalon köti meg a riboszómát, baloldalon pedig az enzimet antikodon = „rendszám” felül aminosavat köt

Oldal 10 / 10

Biogén elemek. Szén. Oxigén, hidrogén ELSŐDLEGES. a sejtek 98%-át teszi ki. Nitrogén. Foszfor. Nátrium, Kálium, Klorid ionok. Magnézium MÁSODLAGOS

Recommend Documents