Sejttan A sejt a földi élet legkisebb szerkezeti és működési egysége, mely önálló működésre képes és életjelenségeket mutat (anyagcsere, szaporodás). Vannak olyan organizmusok, mint a baktériumok és egysejtűek, amelyek csak egy sejtből állnak. Az ember vagy a többsejtű állatok ezzel szemben akár 100 000 milliárd sejtből is állhatnak. A sejt idegen elnevezése (cellula) a latin cellula szóból eredeztetik, amely „kis szobát” jelent.
• Eukarióta • • • • • • • • • • • • • • • • •
• Valódi sejtmag (nucleus) • Maghártya határolja a sejtmagot. • Maghártyán nyílások találhatóak, magpórusok. • Kromoszómái DNS-ből, bázikus hiszton-típusú és savas non-hiszton-típusú fehérjékből épül fel. • Általában a genomja nagyobb mint a prokariótáé Transzkripció és transzláció elkülönül a maghártya megléte miatt. • A sejtmag jellegzetes komponense a magvacska (nukleólusz).
Prokarióta • Maganyag diffúz eloszlású (nucleoid) • Maghártya nem veszi körül • Hiszton,egyéb csomagoló fehérjék és így kromatin nincs,hiányzik a magvacska is. • A DNS molekula gyűrű alakú (cirkuláris),olyan kétszálú DNS,melynek nincs két szabad vége,hanem gyűrűszerűen visszatér önmagába. • Transzkripció és transzláció nem határolódik el.
Eukariota állati sejt
A növényi sejt felépítése kloroplasztisz vakuólum sejtmag
citoszkeleton mitokondrium
endoplazmatikus retikulum
plazmahíd plazmodezmosz citoplazma
plazmalemma sejtfal vezikulum http://www.tvcc.edu/depts/biology/HotPot/Biol%201406/plant_cell.htm
diktioszóma (Golgi-app.)
Az állati és növényi sejt összehasonlítása
Minden sejt önfenntartó működésre is képes. Képes tápanyagait energiává alakítani, speciális funkciókat végrehajtani, megismételni önmagát (osztódni), ha szükséges. Őrzi magában a saját magát kivitelezni és reprodukálni képes lehetőséget.
SEJTMEMBRÁN
A sejtek működéséhez egyszerre elengedhetetlen a környezettől való elhatárolódás és a környezettel való kapcsolat kialakítása. A sejtmembrán felelős többek közt azért, hogy a sejtszervecskék ne kerüljenek ki a külvilágba, a környezettől eltérő kémhatás és koncentráció viszonyok alakuljanak ki. Ugyanakkor nem akadályozza bizonyos anyagok be- és kikerülését, valamint az információáramlást.
A sejtmembrán egy ún. kettős lipid ("zsírszerű") rétegből épül fel, amely a képen sárgás színnel van jelölve. A "gömböcske" a poláris, vízkedvelő - hidrofil rész, amely a lipid molekula foszfatid részét tartalmazza, míg a lipid molekula két karbonsav láncát a "farkocskák" szemléltetik.
A lipid réteg belső része apoláris, a vizet taszítja, tehát hidrofób. Kék színnel a fehérjék vannak jelölve, melyek a sejtmembrán transzport folyamataihoz nélkülözhetetlenek, míg a szénhidrát láncok (carbohydrate) a sejt egyediségét adják, ezek segítségével különbözteti meg immunrendszerünk a saját és a testidegen anyagokat.
• Kettős foszfolipidréteg amfipatikus (amfifil) molekulák
Laterális diffúzió igen – „flip-flop” nem! (kiv. enzimhatásra) Vizes oldatban spontán hártyaképzés!
Anyagforgalom a membránon keresztül • Passzív transzport: (E-befektetést nem igényel) szabad átjárhatóság: - gázok: O2, CO2, NO - kismolekulájú, nem töltött anyagok (etil- alkohol) - víz: diffúzió (valamely anyag mozgása a nagyobb cc. felől a kisebb cc. felé – gázokban, folyadékokban) – /polaritása ellenére a telítetlen zsírsavak kettős kötéseinél/ + aquaporin fehérjék
A diffúzió fogalma: Atomok, -molekulák, -ionok, -kolloidok önálló mozgása gázokban, folyadékokban, ill. szilárd anyagokban a hőmozgás következtében Anyagáramlási jelenség, melynek hajtóereje a sűrűségkülönbség. Az anyagáramlás sebessége a sűrűséggradienssel arányos. Ha más erő nem lép fel, a diffúzió képes megszüntetni a sűrűségkülönbséget
OZMÓZIS A biológiai membránok féligáteresztők. Ez azt jelenti, hogy a transzportfolyamatok során bizonyos anyagokat átengednek, míg másokat nem. A sejthártya féligáteresztő sajátságán alapul az ozmózis jelensége. Az ábrán látható kísérleti berendezésben féligáteresztő hártya választ el egymástól két folyadékteret. A membrán vízmolekulák számára átjárható, nem engedi át azonban az oldatban lévő szőlőcukor molekulákat. A hártya két oldalán különböző koncentrációjú oldatok találhatók.
Ez egyúttal az oldószer koncentrációjának eltérését is jelenti: a több cukrot tartalmazó oldatban kisebb a víz koncentrációja, a kevesebb cukrot tartalmazóban pedig magasabb. A koncentrációkülönbség miatt vízmolekulák diffundálnak a hígabb oldatból a töményebb oldat felé. Az oldószer diffúziója csökkenti a két oldat közötti koncentrációkülönbséget. Az üvegcsőben emelkedik a folyadékoszlop magassága, és ezzel együtt nő a szőlőcukor-oldatnak a hártyára gyakorolt hidrosztatikai nyomása is. Egy idő után dinamikus egyensúly alakul ki: időegység alatt ugyanannyi vízmolekula diffundál át a hártyán a töményebb oldat felé, mint amennyi a megnövekedett nyomás miatt kipréselődik belőle.
ozmózis
Ha a részecskék mozgását akadályozzuk, például féligáteresztő hártya választja el az oldatot a tiszta oldószertől, vagy egy hígabb oldattól, akkor csak a kisebb méretű részecskék – az oldószer molekulák – képesek a féligáteresztő rétegen átjutni, a nagy átmérőjű hidratált részecskék viszont nem. Ennek az lesz a következménye, hogy a töményebb oldat térfogata növekszik, a hígabb oldaté pedig csökken és a jelenség addig tart, amíg a két oldat koncentrációja ki nem egyenlítődik. Az ilyen koncentráció-kiegyenlítődési folyamatot nevezzük ozmózisnak.
• Aktív transzport: (E-igényes) - ionok (Na+, H+, K+, Ca2+, Cl- , OH- , HCO3-) csatornákon, szállítófehérjékkel, pumpákkal (Na+–K+) • Vesicularis transzport: nagy molekulák, sejttörmelék, kórokozók membránhólyagocskákkal - endocytosis - exocytosis
Aktív transzport Az aktív transzportok a sejt részéről energiát igényelnek. A felhasznált kémiai energia az ATP bontásából származik. Aktív transzporttal a sejt a számára szükséges anyagot a nagyobb koncentrációjú hely irányába is képes szállítani.
transzportfehérje (szállító fehérje, karrier fehérje) Olyan fehérje, amely átéri vagy többször is átéri a sejt plazmamembránját, és így lehetővé tudja tenni akár poláros vagy elektromos töltéssel is rendelkező anyagok molekuláinak transzmembrán áthaladását a plazmamembrán egyik oldaláról a másikra. A plazmamembránon többször is áthaladó polipeptidláncú egyes fehérjék pórusokat vagy csatornákat képeznek
Ioncsatorna
GOLGI APPARÁTUS
FELÉPÍTÉSE: Diktioszómák: lapos, szorosan egymás mellé rendezett ciszterna csoport. Egy-egy csoportban 5-10 párhuzamos ciszterna A Golgi apparátust alkotó ciszternák polarizáltak. A konkáv (cisz) felszínére érkeznek a RER vezikulák a frissen megszintetizált fehérjékkel A domború (transz) oldalról válnak le az érett szekréciós fehérjéket tartalmazó vezikulák
Riboszómák nincsenek (fehérjeszintézis nem itt hanem a RER-ben, itt csak a fehérjék posztranszlációs módosítása történik).
Működése: A RER-ben készített fehérjék posztranszlációs módosítása, glikolizálása, foszforilálása, integráns membránproteinek hidrofób részeinek kialakítása Fehérjék rendeltetési hely szerinti válogatása, csomagolása. Lipid transzport. Lizoszómák készítése.
LIZOSZÓMA
A lizoszómák membránnal határolt testecskék, amelyek makromolekulák hidrolízisére képes emésztőenzimeket tartalmaznak. Enzimeik lebontják az elöregedett vagy feleslegessé vált sejtalkotókat, a kívülről felvett nagy molekulájú anyagokat. A növényi sejtekben több lizoszóma összeolvadásával nagyméretű, sejtnedvvel telt sejtüreg alakulhat ki, amelyben gyakoriak a szervetlen sókból álló kristályzárványok.
Heterofágok: bekebelezett tápanyagokat bontja le Autofágok: sejt saját anyagait mitochanriumokat, riboszómákat stb. emészti meg. Eredetük: Membránjuk részben a sejthártyáról fűződik le, részben a Golgi-hálózatról leszakadt vacolumok membránjával azonos. Enzimjeik talán a Golgi-hálózatban képződnek
