CzB 2010.
Élettan: a sejt
Sejt - “az élet alapvető egysége” Prokaryota -egysejtű -nincs sejtmag -nincsenek sejtszervecskék -DNS = egy gyűrű - pl., bactériumok
Eukaryota -egy-/többsejtű -sejmag membránnal -vannak organellumok
-DNS kromoszómákba csomagolva
• Sejtkomponensek: eukarióta • Sejtmag, (benne: magvacska, Chromatin/Kromoszómák) • Endoplazmatikus reticulum • Riboszómák • Golgi apparatus • Lysosomák • Mitochondriumok • Microtubulusok • Sejtmembrán
A sejtmag
A sejtmag A sejmag a sejt irányítóközpontja: 1, Irányítja a sejt osztódását 2, A sejt működését a fehérjeszintézisen keresztül
Interfázis („nyugalmi” áll.)
•Maghártya Pórusok Kromatin (heterokr., eukr.) Nucleolus (magvacska): riboszómák
•6 milliárd bázispár 1.5% kódol csak Humán genom: 30 ezer gén Humán genom projekt
Nukleotidok (uracil: RNS, timin: DNS)
Gén
•
Szabályozó régiók: promoter
•
Exonok:
•
Intronok: nem kódoló régiók: átlagosan 1 kb – 50 kb per intron
•
Gének: Legnagyobb – 2.4 Mb (Dystrophin). Átlag – 27 kb.
protein kódoló régiók (UTR) 1 to 178 exon per gén (átlag 8.8) 8 bp-tól 17K bp per exon (átlag 145 bp)
DNS mRNS: Transcriptio-átírás • (DNS-t az RNS-polymerase (II) enzim írja ár) • Az RNS és DNA hasonlít, de az RNS egyláncú (kivéve egyes vírusok) és így kevésbé stabil • Az RNS-ben uracil (U) szerepel timin (T) helyett, cukor is más • mRNS: utólagos módosítások eukaryotában • Van még: funkcionális RNS: tRNS, rRNS
Transzláció: mRNS fehérje • Codon (mRNS): 3 bp ->1 aminosav • 64 codon-> 1 aminosavnak több is • 3 stop-codon • mRNS: utólagos módosítások eukaryotában • Van még: funkcionális RNS: tRNS, rRNS
Fehérje-szintézis: Endoplazmás retikulum
• Codon-Anticodon • mRNS (messenger RNS) • Riboszóma • rRNS • tRNS (transfer RNS): Kis, Lalakú RNS, amely specifikus aminosavat szállít a riboszómához • tRNS UAC anticodonnal az AUG codonhoz kapcsolódik és methionine-t köt a láncba
• DER (Durvafelszínű) endoplazmás reticulum: plazma-membrán proteinek, a sejt által kiválasztott fehérjék, stb • Lumen (belső tere): cisterna (ionok hasonlítanak EChez) • Folyamatos: maghártyaendoplazmás reticulum • SER (Simafelszínű) ER: lipidek szintézise és metabolizmusa (zsíranyagcsere) Szteroid hormon szintézis (mvese, Leydig-sejt) Sarcoplazmás reticulum (izomsejt, kalcium-raktár) „Méregtelenítés”: máj
Golgi •Fehérjék szortírozása. • Cél: membrán, exocytosis, lysosoma (enzimek)
Egyebek: mitochondrium, cytoskeleton, (peroxysoma, lysosoma)
Sejtmembrán A sejtmembrán élővilágunk valamennyi sejtjének életműködéshez nélkülözhetetlen. Elhatárolja a sejtek belsejét a külvilágtól, egyenlőtlen ion-eloszlást hoz létre a sejtek és környezetük között, speciális elektromos tulajdonságokkal ruházva fel a sejteket.
A biológiai membránok fő kémiai alkotóelemei: lipidek, fehérjék és szénhidrátok. A lipid molekulák által képzett kettős réteghez kapcsolódnak a sejtenként nagyon változatos fehérje molekulák. A kettős réteget a lipidek három fő tipusa építi fel, ezek foszfolipidek, glikolipidek és a koleszterin.
1, Transzport a membránon/-al • Endocytosis • Exocytosis • Receptor mediált endocytosis
2, Transzport a membránon keresztül • Diffúzió • Ozmózis • Protein mediálta membrán transzport
Ozmózis: diffúzió félig áteresztő hártyán át. Sebesség függ: a membrán felülete koncentráció-különbség membrán vastagsága
Ozmózis
Fehérje-mediálta transzport • A transzporter fehérjék egyidejűleg csak egy ion vagy molekula szelektív megkötésére alkalmas. • A csatornafehérjék sztérikusan megfelelő térszerkezetük révén segítik elő víz vagy ionok membránon keresztüli transzportját (egy időben több).
• Gyors transzport • Kémiai specificitás
• Energia-igényes: Primer vagy szekunder módon
Egy fontos példa: Na+/K+-pumpa: aktív transzport a membránon át-fehérje segítségével
Jelátvitel
Jelátvitel „Kaszkád”: • Első hírvivő molekula (Szignál molekula/Ligand) • Receptor • Intracelluláris szignál molekulák (second messenger) • Cél-molekulák • Válasz (élettani válasz/protein-szintézis)
Membrán-receptorok fajtái
Membrán-receptorok Ion csatorna (ionotrop) Pl. GABA: gátló neurotranszmitter agyban, gerincvelőben, Cl- csatorna, (benzodiazepinek (Xanax...) serkentik GABAA-n )
Metabotrop receptorok: 1, Receptor-enzimek (pl.inzulin, növekedési faktorok)
2, G-protein kapcsolt receptorok (adrenalin receptorok)
(Integrin receptorok: Sejt kapcsolódás)
Ionotrop receptor: GABA Ion channel linked receptors
Mi történik a sejten belül a fehérjékkel?
Kinázok: foszfát-csoportot helyez szerinre, treoninra, tirozinra Foszfatázok: eltávolítják a foszfát-csoportot
I
treonin H
I
I
szerin H
I
H3N-C-COO- H3N-C-COO-
tirozin H I
H3N-C-COOI
CH2
CH-OH
CH2
OH
CH3
I
I
I
I
OH
Foszforiláció: ‘ki’-’be’ kapcsolás
Mi történik a sejten belül a fehérjékkel? 2.
O
ProteinKinase Protein
OH + ATP
Protein
O
P O + ADP O
Pi
H2O
ProteinPhosphatase
Szteroid hormon receptorok: a receptorok másik típusa, nem a membránban helyezkedik el, hanem a sejten belül
G-protein/cAMP
(ne tanuld meg)
(Egy példa: -adrenerg hatás szívizomban)
(ne tanuld meg)
Kalcium mint másodlagos hírvivő
(ne tanuld meg)
Phospholipase C
(ne tanuld meg)
