A MITOKONDRIÁLIS ENERGIATERMELŐ FOLYAMATOK VIZSGÁLATA

Méret: px
Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A MITOKONDRIÁLIS ENERGIATERMELŐ FOLYAMATOK VIZSGÁLATA"

Átírás

1 Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet Általános Orvostudományi Kar Debreceni Egyetem BIOKÉMIA GYAKORLAT A MITOKONDRIÁLIS ENERGIATERMELŐ FOLYAMATOK VIZSGÁLATA Elméleti háttér Dr. Kádas János 2015 A tananyag elkészítését "Az élettudományi- klinikai felsőoktatás gyakorlatorientált és hallgatóbarát korszerűsítése a vidéki képzőhelyek nemzetközi versenyképességének erősítésére" TÁMOP C-13/1/KONV számú projekt támogatta. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg. 1

2 A MITOKONDRIÁLIS ENERGIATERMELŐ FOLYAMATOK VIZSGÁLATA ELMÉLETI HÁTTÉR A mitokondriumok szerkezete és funkciója A mitokondriumok többnyire minden eukarióta sejtben megtalálható, kettős membránnal határolt sejtorganellumok. Szerkezetileg a mitokondriumban megkülönböztetjük a külső membránt, a belső membránt a betüremkedéseivel (kriszták), a két membrán által határolt teret, és a belső membrán által határolt mitokondriális mátrixot. A külső membrán szerkezete egyszerűbb, míg a belső membrán bonyolultabb szerkezetű, körülbelül 75% fehérjetartalommal jellemezhető. A külső membrán a kisméretű molekulák és ionok számára átjárható. Porin fehérjék képeznek rajta nagyméretű csatornákat, mely transzmembrán csatornák a kisebb molekulákat képesek átengedni. A nagyobb fehérjék szállításáért transzlokáz rendszerek felelősek. A két membrán közötti tér nagy mennyiségben tartalmaz citokróm c molekulát, és szerepet játszik a protongrádiens kialakításában. A belső membrán a legtöbb kis molekula és ion számára is átjárhatatlan (beleértve a protonokat is), az átjutáshoz specifikus transzporterekre van szükség. A belső membrán felülete igen nagy a membrán betüremkedéseinek köszönhetően. Ezek a betüremkedések a kriszták. A belső membránban található a mitokondriális elektron transzport rendszer, az ADP-ATP transzlokáz és az ATP szintetáz komplexe is. A májsejtek mitokondriumainak belső membránjában több mint 10,000 légzési lánc található. A mitokondriális mátrix tartalmazza számos anyagcsere intermedieren, a mitokondriális DNSen és a riboszómákon kívül többek között a piruvát-dehidrogenáz enzimkomplexet, a citrátköri reakciók, az aminosav oxidáció és a zsírsav oxidáció enzimeit is. A mitokondrium elsődlegesen a sejtek energiatermelésért felel, mint energiatermelő központ, szorosan összekapcsolva más anyagcsere folyamatokkal. De más egyéb folyamatban is részt vállal, úgy, mint jelátviteli funkciók, kalciumtárolás, hőtermelés, differenciálódás és növekedés, sejthalál, hem szintézis, szteroidok szintézise, valamint öregedési folyamatok (1. ábra). 1. Ábra: A mitokondriumok szerkezete 2

3 A biológiai oxidáció A biológiai oxidáció a szerves vegyületekben lévő szén oxidációja és az oxigén molekula redukciója. A szén széndioxiddá (CO 2 ) oxidálódik, a terminális oxidáció során az oxigén vízzé redukálódik. A szervezetbe kerülő és a raktárakból mobilizált tápanyagok lebontása során alapvetően három szakaszt különbözetünk meg (2. ábra). Az első szakasz során a glükóz, a zsírsavak és az aminosavak oxidációjával acetil- CoA keletkezik. A citrátkörben, a második szakaszban az acetil-coa acetil csoportja széndioxiddá oxidálódik, miközben a felszabaduló energia redukált elektronszállító molekulákban konzerválódik (NADH és FADH 2 ). A harmadik szakasz a redukált elektronszállítók oxidációját jelenti, melyek protonokat és elektronokat eredményező módon oxidálódnak a mitokondriumban zajló terminális oxidációban. A végső szakaszban az elektronok az oxigénre kerülnek, melyet vízzé redukálnak, a felszabaduló energia pedig ATP szintézisre használódik fel, az oxidatív foszforiláció során. 2. Ábra: A sejtszintű biológiai oxidáció fázisai A redukált elektronszállítók tehát a terminális oxidáció során adják le hidrogénjeiket és elektronjaikat. Míg a citrátköri reakciókban és a piruvát-dehidrogenáz által katalizált reakció során keletkező redukált elektronszállítók a mitokondriumon belül oxidálódhatnak, addig a glikolízis során a glicerinaldehid-3-foszfát-dehidrogenáz által katalizált reakcióban keletkező NADH számára transzport mechanizmusra van szükség, melynek segítségével a citoszolból a mitokondriális mátrixba transzportálódhat. A mitokondriális transzportért elsősorban a malát-aszpartát inga és a glicerol-3-foszfát-dehidrogenáz inga felel. A malát-aszpartát inga segítségével a citoszolban keletkezett NADH az elektrontranszport láncot NADH formájában éri el. Ennek során a malát-dehidrogenáz enzim az oxálacetátot maláttá alakítja a membránközti térben, a NADH oxidálása mellett. A malát a malát-α-ketoglutarát transzporter segítségével jut a mátrixba, ahol oxálacetáttá alakulása közben a malát-dehidrogenáz NAD kofaktora redukálódik. Transzaminálási reakcióban (a glutamát α-ketoglutaráttá alakulása mellett) az oxálacetát aszpartáttá alakul, mely a glutamátaszpartát cseretranszport segítségével jut ki a membránközti térbe. Itt ismételt transzaminálási 3

4 reakció során oxálacetát keletkezik, mely újra részt vehet a NADH transzportjában, miközben a malát-dehidrogenáz által katalizált reakcióban redukálódik (3. ábra). 3. ábra: A malát - aszpartát inga A glicerol-3-foszfát-dehidrogenáz inga esetében a glicerol-3-foszfát-dehidrogenáz a citoszolban a dihidroxiaceton-foszfátot glicerin-3-foszfáttá alakítja, miközben a NADH oxidálódik. A mitokondriumba jutást követően az enzim mitokondriális izoformája FAD kofaktora redukálása mellett alakítja vissza a glicerin-3-foszfátot dihidroxiaceton-foszfáttá. Ezen inga használatával a citoszolban keletkezett NADH tehát FADH 2 útján kerül a légzési láncba (4. ábra). Mindkét transzport inga alkalmas a redukáló ekvivalensek transzportjára. A malát-aszpartát inga reverzibilis, magas citoszolikus NADH koncentráció esetén lép működésbe, a glicerol-3-foszfát inga működése irreverzibilis, a koncentráció viszonyok nem befolyásolják a működését. 4. ábra: A glicerol foszfát inga 4

5 A biológiai oxidáció során egy molekula NADH oxidációjához 3 molekula ADP foszforilációja, míg egy molekula szukcinát oxidációjához 2 molekula ATP képződése kapcsolódik. A glikolízis során keletkező két NADH molekula így 4 vagy 6 ATP szintézisére használódhat fel attól függően, hogy melyik transzportrendszeren keresztül jut be a mitokondriális mátrixba. Aerob körülmények között egy molekula glükóz teljes oxidációja 36 vagy 38 ATP keletkezéséhez vezethet. Fontos megjegyezni, hogy anaerob körülmények között a piruvát laktát szintézisére használódik fel és mindösszesen 2 ATP szintetizálódik. A mitokondriális elektronszállító rendszer A terminális oxidáció során, a mitokondriális elektonszállító rendszeren a hidrogén oxidálódik és az oxigén vízzé redukálódik. A folyamathoz kapcsolódva oxidatív foszforiláció történik, melynek során ADP foszforilálódik ATP-vé. A terminális oxidáció és az oxidatív foszforiláció térben és időben is összekapcsolt folyamatok. A mitokondriális elektronszállító rendszer felépítésében négy komplex vesz részt, ehhez kapcsolódik ötödik elemként az ATP szintetáz komplexe, valamint a rendszer részét képező Ubikinon és a Citokróm c. A redukált elektronszállító molekulák oxidációja a négy légzési komplex koordinált együttműködéseként valósul meg (5. ábra). 5. Ábra: A mitokondriális elektronszállító rendszer elemei és az ATP szintetáz komplexe Az I. komplex, a NADH-ubikinon-oxidoreduktáz, más néven NADH-dehidrogenáz. Kialakításában prosztetikus csoportként vas-kén (Fe-S) komplexet vagy flavin mononukleotidot (FMN) tartalmazó fehérjék vesznek részt. A NADH-t oxidálja, majd az elektronokat az ubikinonnak adja át, eközben protont pumpál a két membrán közötti térbe. A II., szukcinát-ubikinon-oxidoreduktáz komplex flavin-adenin-dinukleotid (FAD) prosztetikus csoporttal rendelkező enzimkomplex. Valójában a szukcinát-dehidrogenáz és egy hidrogén transzferáz együttese. Működése során ez a komplex is ubikinont redukál. A szukcinát-fumarát átalakulás során felszabaduló elektronok először a szukcinát-dehidrogenáz FAD-jára adódnak, majd ezután lépnek be az elektrontranszport láncba és adódnak át az 5

6 ubikinonnak. A szukcinát-dehidrogenáz része a citrátkörnek is, annak egyetlen membrán kötött enzime. A II. komplex protonpumpa aktivitással nem rendelkezik. Az Ubikinon a légzési lánc oxigénszállítója. Hosszú, izoprén egységekből álló hidrofób molekula, mely a membránban található és diffúzióra képes. A légzési lánc fontos elektronszállítója, mely fehérjéhez nem kapcsolódik, a membránon belül mozogva teremt kapcsolatot az I. és II. légzési komplexek és a III. komplex között. A III. komplex, az ubikinon-citokróm c-oxidoreduktáz, az elektrontranszport lánc második olyan enzimkomplexe, amely protont pumpál a membránok közötti térbe. Az ubikinon által szállított elektronok a III. komplexen keresztül a citokróm c-re kerülnek rá, amely a 4. komplexhez szállítja azokat. A komplexben b és c 1 citokrómok találhatók, prosztetikus csoportjuk hem. A citokróm c hem prosztetikus csoporttal rendelkező, nem membránkötött fehérje, a membránok közötti térben mozogva köti össze a III. és IV. komplexet. Az elektronszállító rendszer utolsó eleme a IV., citokróm-oxidáz komplex. Citokróm a-t és a 3 -t tartalmaz, ezek hem-vas tartalmú fehérjék. Ezen felül két réz ion is található a komplexben. A citokróm-oxidáz a citokróm c-t oxidálja és az oxigén molekulát redukálja vízzé a mátrixban. A komplex protonpumpaként működik (6. ábra). 6. Ábra: A mitokondriális elektronszállító rendszer komplexei Az ATP szintézis mechanizmusa A terminális oxidáció elektronszállító rendszerének komponensei a mitokondrium belső membránjában elhelyezkedve térben és időben összekapcsoltak az ATP szintéziséért felelős strukturális komponensekkel. Miután az ATP szintézis szorosan összefügg a végoxidációval, így oxidatív foszforilációnak is nevezzük. 6

7 A kemiozmotikus elmélet A mitokondriális elektron transzport proton transzporttal is össze van kötve, melynek során így kémiai és elektromos gradiens is keletkezik. A légzési láncban a protonpumpa aktivitással rendelkező komplexek működése következtében protongrádiens alakul ki a mitokondriális mátrix és a membránok közötti tér között. 7. Ábra: Az elektron szállítás és az ATP szintézis sematikus bemutatása Peter Mitchell kemiozmotikus elmélete szerint a mitokondriális elektrontranszport során az elektronok energiája a belső membrán két felszíne között H + -ion koncentrációkülönbség (protongrádiens) létrehozására fordítódik. A komplexek működésük közben protonokat pumpálnak ki a membránok közötti térbe, így proton koncentrációkülönbség alakul ki, amely ph-változást eredményez. A proton transzport következtében kialakuló szabadenergia változás meghatározásakor figyelembe kell azt is venni, hogy a belső membrán két oldala között eleve létezik elektrokémiai membrán potenciál, a mátrix negatív, míg a membrán közti tér pozitív. Az ATP szintézist hajtó proton motoros erő az elektrokémiai potenciál és a protongrádiens összege (7. ábra). Az oxidatív foszforiláció Az ATP szintézis energiaforrása tehát az elektronáramhoz kapcsolt protongrádiens illetve az elektrokémiai potenciálkülönbség, amely az ATP makroerg foszfátkötéseinek kialakulásához vezet. A membránközti térbe kipumpált protonok számára az ATP szintetáz komplex proton-specifikus csatornái (F 0 ) biztosítanak visszajutási lehetőséget a mátrixba. A koncentráció különbségből és membrán potenciálból származó energia a kiegyenlítődés során ATP szintézisre használódik fel. Az ATP szintetáz F 1 és F 0 részből áll. A négy membrán integráns alegységből álló F 0 képezi a protoncsatornát, míg a mátrix felőli oldalon található F 1 felelős az ATP szintézisért. A mitokondriumban szintetizálódott ATP az ADP-ATP transzlokáz segítségével exportálódik, míg a belső membrán transzportrendszere szállítja a mátrixba az ADP-t és az anorganikus foszfátot, melyek az ATP szintézishez szükségesek. A proton motoros erő tehát 7

8 nem csak az ATP szintézishez szükséges, hanem az újonnan szintetizálódott ATP kijuttatásához is. Az akceptor-kontroll és a P/O hányados Az elektron transzport és az oxidatív foszforiláció szorosan kapcsolt folyamatok. A jelenséget az akceptor-kontroll szabályozó mechanizmus segítségével is magyarázhatjuk. Az oxidatív foszforilációhoz szükséges elektronokat és hidrogéneket a redukált elektronszállítók biztosítják, míg az ATP szintézishez oxigénre, anorganikus foszfátra és ADP-re is szükség van. Az ADP koncentráció meghatározó az ATP szintézis szempontjából. Magas ADP koncentráció esetén az ATP szintézis fokozódik. Az ADP-nek ezt a sebességfokozó hatását nevezzük akceptor- vagy respirációs kontrollnak (RC). Alacsony ADP szint esetén az oxidatív foszforiláció sebessége csökken, ami miatt csökken a protonok visszaáramlásának sebessége is. Ha a protonok mátrixba áramlása gátolt, az F 0 -F 1 komplexen keresztül, a membrán közti térben jelentősen megnő a proton koncentráció és egyre nagyobb energiához van szükség ahhoz, hogy a proton pumpa aktivitású komplexek a megnövekedett grádienssel szemben protonokat legyenek képesek kipumpálni. Amennyiben ez az energia meghaladja az elektrontranszfer során rendelkezésre álló energiát, az elektron transzfer megáll. A protongrádiens növekedése ugyanakkor nem csak a terminális oxidációt állítja le, hanem a megnövekedett NADH koncentráció visszahat a citrátkörre, annak gátlását is okozza. A terminális oxidáció során, az egy oxigénatom felhasználására, azaz egy molekula víz keletkezésére eső anorganikus foszfát beépülése kísérletesen meghatározható, mely érték a P/O hányados. A szukcinát fumaráttá alakulása során a II. komplex (szukcinát-ubikinonoxidoreduktáz) a hidrogéneket a szukcinát-dehidrogenáz FAD-jára viszi át (FADH 2 keletkezik), majd ezt követően az ubikinont redukálja, majd elektrontranszfert követően beindul az ATP szintézis. A malát a malát-α-ketoglutarát transzporter segítségével juthat át a belső membránon. A malát-dehidrogenáz oxálacetáttá alakítja, melynek során NADH+H + keletkezik, mely az I. komplexen (NADH-ubikinon oxidoreduktáz) oxidálódik, ami ezt követően az ubikinont redukálja. Egy molekula ATP szintéziséhez 4 proton transzportjára van szükség. Összesen 10 proton kerül kipumpálásra a protonpumpa aktivitással rendelkező komplexek által a membránközti térbe a NADH+H + oxidálása esetén, míg 6 a FADH 2 esetében. Ha tehát 4 proton szükséges 1 molekula ATP szintéziséhez, akkor a P/O hányados értéke a NADH+H + esetében 2,5 (10/4), míg a FADH 2 esetében 1,5 (6/4). A NADH+H + esetében a 3, míg a FADH 2 esetében a 2 is általánosan használt P/O érték az irodalomban. A mitokondriális elektronszállító rendszer és az ATP szintézis gátlószerei Az elektron transzport lánc működése, komplexeinek működési sorrendje, valamint a terminális oxidáció és az oxidatív foszforiláció kapcsoltsága kísérletes módszerek segítségével vizsgálható és meghatározható. A légzési lánc komplexeinek mitokondrium frakcióból kromatográfiás módszerekkel történő izolálásával, majd az izolált és a komplexet tartalmazó frakciók vizsgálatával meghatározható az egyes komplexek által katalizált reakció. Az elektronátvivők működési sorrendje meghatározható a különböző elektron transzfer inhibítoroknak az egyes átvivők oxidáltsági állapotára, kinetikájára gyakorolt hatásának vizsgálatával is (8. ábra). 8

9 8. Ábra: A mitokondriális elektrontranszport lánc és az ATP szintézis gátlószerei A terminális oxidáció és az oxidatív foszforiláció néhány ismert inhibítora és működésének mechanizmusa (9. ábra): Cianid (CN - ) és szénmonoxid (CO): a citokróm-oxidáz (IV. komplex) gátlószerei, gátolják a Citokróm a és a3 oxidációját, és az elektronok oxigénre történő áramlását. Antimicin A: gátolja az elektronátmenetet a Citokróm b és a Citokróm c 1 között a III. komplexben. Malonát: a szukcinát-dehidrogenáz (II. komplex) kompetitív inhibítora. Rotenon: gátolja az elektrontranszportot a NADH-ubikinon oxidoreduktáz Fe-S centruma (I. komplex) és az ubikinon között. Oligomicin: az ATP szintetáz specifikus inhibítora, az F 0 és CF 1 gátlásáért felelős. Egyéb, oxidatív foszforilációt befolyásoló szerek: Dinitrofenol (DNP): protonofor, szétkapcsoló reagens, amely a membránt átjárhatóvá teszi a protonok számára, így a protonok nem az ATP szintetázon keresztül fognak a mátrixba visszaáramlani. Ezáltal szétkapcsolja az elektrontranszport láncot és az oxidatív foszforilációt. Atraktilozid: az ATP-ADP transzlokáz (adenin nukleotid szállító) specifikus inhibítora, amely gátolja az adenin nukleotid kicserélődést a belső membrán két oldala között. 9

10 9. Ábra: Gátlószerek hatása a mitokondriális elektrontranszport lánc egyes lépéseire A különböző inhibítorok az elektrontranszport láncnak a különböző lépéseit specifikusan képesek gátolni. A gátolt lépést megelőzően található elektronszállító redukált állapotba kerül és állapotban marad, míg az ezt követő lépésekben szereplő elektronszállítók oxidált állapotban maradnak, az elektrontranszport és az oxigénfelvétel leáll (10. ábra). 10. Ábra: Néhány gátlószer blokkoló hatása a mitokondriális elektrontranszport lánc lépéseire Bizonyos fiziológiás körülmények között is célszerű lehet az ATP szintézis (oxidatív foszforiláció) és az elektrontranszport szétkapcsolása. A termogenin jellemzően a barna zsírszövet sejtjeinek mitokondriumaiban, a belső membránban előforduló fiziológiás szétkapcsoló fehérje. Működésének köszönhetően a protonok nem az F 0 csatornán keresztül áramlanak vissza a mátrixba. A termogenin pórusokon történő alternatív áramlás hőtermelést eredményez ATP termelés helyett (11. ábra). 10

11 11. Ábra: A szétkapcsoló fehérje (UCP, Termogenin) működése és hatása Az oxigénfogyasztás mérése a gyakorlatban, P/O hányados meghatározása Megfelelő kísérletes körülmények között, izolált mitokondrium szuszpenzió felhasználásával a terminális oxidáció és az elektrontranszport lánc tulajdonságai, különböző gátlószerek hatása az oxigén felhasználás mérésével nyomon követhetőek. Az oxigénfogyasztás vizsgálatára alkalmas módszer az oldott oxigén koncentrációjának mérése Clark-típusú polarográfiás oxigénelektród segítségével (12. ábra). Ez a műszer egy bipoláris elektrokémiai oxigén szenzor, mely egy platina katódot és egy nagyobb méretű ezüst-kloriddal borított ezüst anódot tartalmaz. Az elektródok káliumklorid (KCl) elektrolit oldatba merülnek. Az elektródokat a reakciótértől olyan membrán választja el, mely permeábilis az oldott gázok, így az oxigén számára is, de nem átjárható az oldat komponensei számára (víz, ionok). A két elektród közötti polarizációs feszültség V. Az elektródra adott feszültség hatására a platina elektród (katód) felülete negatívvá válik, a folyadék mintából az oxigén az oldott gázok számára permeábilis membránon keresztül a katódhoz diffundál, ahol redukálódik, az anódon az ezüst oxidálódik és ezüst-klorid (AgCl) válik ki. Az elektród folyamatok során keletkező áram erőssége egyenesen arányos a katódon redukálódott oxigén mennyiségével. 12. Ábra: A gyakorlat során alkalmazott készülék elemei 11

12 A reakciótérben lévő reakcióelegyet állandó hőmérsékleten kell tartani, mert a hőmérséklet változása befolyásolja az oxigén oldékonyságát. A reakcióelegy mágneses keverő segítségével történő folyamatos keverése szükséges, hogy a mitokondrium szuszpenzió és a hozzáadott szubsztrátok és inhibítorok egyenletesen elkeveredjenek a reakciótérben. A buborékképződést el kell kerülni a reagensek hozzáadása során, valamint további oxigén beoldódásának elkerülése érdekében a reakcióteret le kell zárni. Ezáltal biztosítható az egyenletes oxigén koncentráció, így állandó feszültség alkalmazása mellett az elektród által mért oxigén mennyisége arányos lesz a mintában található reakcióelegybeli koncentrációjával. Mivel a membrán nem permeábilis az oldott anyagok, így a mitokondrium szuszpenzióhoz adott szubsztrátok és inhibítorok számára sem, ezek az anyagok nem befolyásolják az elektródokon zajló folyamatokat. Amikor az inhibítor hozzáadását követően a gátlás kialakult, szétkapcsolószer hozzáadásával ellenőrizhetjük (DNP), hogy a légzés újra megindítható-e. Az adott hőmérsékletre vonatkoztatott telítési oxigén koncentráció meghatározható (a hőmérsékletet megközelítőleg állandó értéken kell tartani). A nulla oxigén koncentráció nátrium-ditionit hozzáadásával meghatározható, mely az oxigént kivonja a reakcióelegyből, továbbá segítségével igazolható, hogy a légzés nem az oxigén hiánya miatt lassul, vagy áll le. A kísérletek során az oxigénfogyasztás időben követhető és az áramerősség változása számítógépes rendszer segítségével regisztrálható. Az adott körülmények között mért áramerősség a légzés közbeni oxigén szint meghatározásához használható (13. és 14. ábra). 13. Ábra: Különböző pufferekben regisztrált görbék. A pufferek hatása az oxigén felhasználásra. 12

13 14. Ábra: A mérések során alkalmazott anyagok hatása az oxigén felhasználásra. A légzési lánc működése következtében ATP szintézis történik, a felszabaduló oxigén mennyisége kísérletesen meghatározható és a kísérletes adatokból kiszámítható a P/O hányados. ADP hiányában a légzés lassú és az O 2 -fogyasztás alacsony, míg ADP hozzáadásának következtében az O 2 -fogyasztás fokozódik. ADP-hozzáadás mellett az O 2 - felvétellel sztöchiometrikus arányban képződik ATP, ez az együttható adja meg a P/O arányt. A P/O hányados az egy oxigén atom fogyására eső ATP szintézisek számát adja meg, azaz a NADH-tól az O 2 -ig szállított 2 elektrononként keletkező ATP molekulák számát (szintetizált ATP molekulák száma / 2 elektron). A P/O hányados meghatározható a telítési oxigénkoncentráció és a reakcióban felhasznált ADP mennyiségének ismeretében (15. ábra). 15. Ábra: A P/O arány számításának módja 13

14 Felhasznált irodalom Törő Imre (Szerk.): Az élet alapjai. Gondolat Kiadó, Budapest A mitokondriális energiatermelő folyamatok vizsgálata: az elektron transzport, A H + - elektrokémiai potenciál és az ATP-szintézis kapcsolatának tanulmányozása. Orvosi Biokémia és Molekuláris Biológia gyakorlati jegyzet. Semmelweis Egyetem Orvosi Biokémia Intézet, Budapest, A mitokondrium biokémiája. Biokémia I. előadásanyag. Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet, Általános Orvostudományi Kar, Debreceni Egyetem, Debrecen,

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus Az energiaközvetítő molekula: ATP Elektrontranszfer, a fontosabb elektronszállító molekulák NAD: nikotinamid adenin-dinukleotid FAD: flavin adenin-dinukleotid

Részletesebben

Citrátkör, terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció

Citrátkör, terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció Citrátkör, terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció A citrátkör jelentősége tápanyagok oxidációjának közös szakasza anyag- és energiaforgalom központja sejtek anyagcseréjében elosztórendszerként működik:

Részletesebben

A légzési lánc és az oxidatív foszforiláció

A légzési lánc és az oxidatív foszforiláció A légzési lánc és az oxidatív foszforiláció Csala Miklós Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet intermembrán tér Fe-S FMN NADH mátrix I. komplex: NADH-KoQ reduktáz

Részletesebben

A bioenergetika a biokémiai folyamatok során lezajló energiaváltozásokkal foglalkozik.

A bioenergetika a biokémiai folyamatok során lezajló energiaváltozásokkal foglalkozik. Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA BIOENERGETIKA I. 1. kulcsszó cím: Energia A termodinamika első főtétele kimondja, hogy a különböző energiafajták átalakulhatnak egymásba ez az energia megmaradásának

Részletesebben

Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet. Mitokondrium. Fésüs László, Sarang Zsolt

Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet. Mitokondrium. Fésüs László, Sarang Zsolt Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet Mitokondrium Fésüs László, Sarang Zsolt Energiát (ATP) termelő sejtorganellum. Az ATP termelés oxigén fogyasztással (légzési lánc) és széndioxid termeléssel (molekulák

Részletesebben

Mire költi a szervezet energiáját?

Mire költi a szervezet energiáját? Glükóz lebontás Lebontó folyamatok A szénhidrátok és zsírok lebontása során széndioxid és víz keletkezése közben energia keletkezik (a széndioxidot kilélegezzük, a vizet pedig szervezetünkben felhasználjuk).

Részletesebben

A piruvát-dehidrogenáz komplex. Csala Miklós

A piruvát-dehidrogenáz komplex. Csala Miklós A piruvát-dehidrogenáz komplex Csala Miklós szénhidrátok fehérjék lipidek glikolízis glukóz aminosavak zsírsavak acil-koa szintetáz e - piruvát acil-koa légz. lánc H + H + H + O 2 ATP szint. piruvát H

Részletesebben

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak Munkafüzet 14. hét METABOLIZMUS III. LIPIDEK, ZSÍRSAVAK β-oxidációja Szerkesztette: Jakus Péter Név: Csoport: Dátum: Labor dolgozat kérdések 1.) ATP mennyiségének

Részletesebben

Növényélettani Gyakorlatok A légzés vizsgálata

Növényélettani Gyakorlatok A légzés vizsgálata Növényélettani Gyakorlatok A légzés vizsgálata /Bevezető/ Fotoszintézis Fény-szakasz: O 2, NADPH, ATP Sötétszakasz: Cellulóz keményítő C 5 2 C 3 (-COOH) 2 C 3 (-CHO) CO 2 Nukleotid/nukleinsav anyagcsere

Részletesebben

A citoszolikus NADH mitokondriumba jutása

A citoszolikus NADH mitokondriumba jutása A citoszolikus NADH mitokondriumba jutása Energiaforrásaink Fototróf: fotoszintetizáló élőlények, szerves vegyületeket állítanak elő napenergia segítségével (a fényenergiát kémiai energiává alakítják át)

Részletesebben

Az eukarióta sejt energiaátalakító organellumai

Az eukarióta sejt energiaátalakító organellumai A mitokondrium és a kloroplasztisz hasonlósága Az eukarióta sejt energiaátalakító organellumai mitokondrium kloroplasztisz eukarióta sejtek energiaátalakító és konzerváló organellumai Működésükben alapvető

Részletesebben

A glükóz reszintézise.

A glükóz reszintézise. A glükóz reszintézise. A glükóz reszintézise. A reszintézis nem egyszerű megfordítása a glikolízisnek. A glikolízis 3 irrevezibilis lépése más úton játszódik le. Ennek oka egyrészt energetikai, másrészt

Részletesebben

A mitokondriumok felépítése

A mitokondriumok felépítése A mitokondrium ok minden eukarióta sejtben megtalálhatók és alapvető funkciójuk a kémiai energia átalakítása illetve termelése. Evolúciós eredetét tekintve prokarióta származású organellum, ami egy aerob

Részletesebben

Glikolízis. Csala Miklós

Glikolízis. Csala Miklós Glikolízis Csala Miklós Szubsztrát szintű (SZF) és oxidatív foszforiláció (OF) katabolizmus Redukált tápanyag-molekulák Szállító ADP + P i ATP ADP + P i ATP SZF SZF Szállító-H 2 Szállító ATP Szállító-H

Részletesebben

Az oxidatív foszforiláció és az elektrontranszportlánc egyes sajátságait a mitokondrium-szuszpenzió oxigénfogyasztásának mérésével vizsgáljuk.

Az oxidatív foszforiláció és az elektrontranszportlánc egyes sajátságait a mitokondrium-szuszpenzió oxigénfogyasztásának mérésével vizsgáljuk. A MITOKONDRIÁLIS ENERGIATERMELŐ FOLYAMATOK VIZSGÁLATA: AZ ELEKTRON TRANSZPORT, A H + -ELEKTROKÉMIAI POTENCIÁL ÉS AZ ATP-SZINTÉZIS KAPCSOLATÁNAK TANULMÁNYOZÁSA A légzési szubsztrátok oxidációja, az ADP

Részletesebben

09. A citromsav ciklus

09. A citromsav ciklus 09. A citromsav ciklus 1 Alternatív nevek: Citromsav ciklus Citrát kör Trikarbonsav ciklus Szent-Györgyi Albert Krebs ciklus Szent-Györgyi Krebs ciklus Hans Adolf Krebs 2 Áttekintés 1 + 8 lépés 0: piruvát

Részletesebben

2.3 RT H + im P= E m + lg = E m - 0,06(pH im - ph mx )= E m + 0,06 ph F. H + mx

2.3 RT H + im P= E m + lg = E m - 0,06(pH im - ph mx )= E m + 0,06 ph F. H + mx A MITOKONDRIÁLIS ENERGIATERMELŐ FOLYAMATOK VIZSGÁLATA: AZ ELEKTRON TRANSZPORT, A H + -ELEKTROKÉMIAI POTENCIÁL ÉS AZ ATP- SZINTÉZIS KAPCSOLATÁNAK TANULMÁNYOZÁSA A légzési szubsztrátok oxidációja, az ADP

Részletesebben

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből.

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből. Vércukorszint szabályozása: Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből. Szövetekben monoszacharid átalakítás enzimjei: Szénhidrát anyagcserében máj központi szerepű. Szénhidrát

Részletesebben

Az energiatermelõ folyamatok evolúciója

Az energiatermelõ folyamatok evolúciója Az energiatermelõ folyamatok evolúciója A sejtek struktúrája, funkciója és evolúciója nagyrészt energia igényükkel magyarázható. Alábbiakban azt tárgyaljuk, hogy biológiai evolúció során milyen sorrendben

Részletesebben

A kémiai energia átalakítása a sejtekben

A kémiai energia átalakítása a sejtekben A kémiai energia átalakítása a sejtekben A sejtek olyan mikroszkópikus képződmények amelyek működése egy vegyi gyárhoz hasonlítható. Tehát a sejtek mikroszkópikus vegyi gyárak. Mi mindenben hasonlítanak

Részletesebben

Zsírsav szintézis. Az acetil-coa aktivációja: Acetil-CoA + CO + ATP = Malonil-CoA + ADP + P. 2 i

Zsírsav szintézis. Az acetil-coa aktivációja: Acetil-CoA + CO + ATP = Malonil-CoA + ADP + P. 2 i Zsírsav szintézis Az acetil-coa aktivációja: Acetil-CoA + CO + ATP = Malonil-CoA + ADP + P 2 i A zsírsav szintáz reakciói Acetil-CoA + 7 Malonil-CoA + 14 NADPH + 14 H = Palmitát + 8 CoA-SH + 7 CO 2 + 7

Részletesebben

MITOCHONDRIUM. Molekuláris sejtbiológia: Dr. habil. Kőhidai László egytemi docens Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet

MITOCHONDRIUM. Molekuláris sejtbiológia: Dr. habil. Kőhidai László egytemi docens Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Molekuláris sejtbiológia: MITOCHONDRIUM külső membrán belső membrán lemezek / crista matrix Dr. habil. Kőhidai László egytemi docens Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Tudomány-történet

Részletesebben

ZSÍRSAVAK OXIDÁCIÓJA. FRANZ KNOOP német biokémikus írta le először a mechanizmusát. R C ~S KoA. a, R-COOH + ATP + KoA R C ~S KoA + AMP + PP i

ZSÍRSAVAK OXIDÁCIÓJA. FRANZ KNOOP német biokémikus írta le először a mechanizmusát. R C ~S KoA. a, R-COOH + ATP + KoA R C ~S KoA + AMP + PP i máj, vese, szív, vázizom ZSÍRSAVAK XIDÁCIÓJA FRANZ KNP német biokémikus írta le először a mechanizmusát 1 lépés: a zsírsavak aktivációja ( a sejt citoplazmájában, rövid zsírsavak < C12 nem aktiválódnak)

Részletesebben

TRANSZPORTFOLYAMATOK A SEJTEKBEN

TRANSZPORTFOLYAMATOK A SEJTEKBEN 16 A sejtek felépítése és mûködése TRANSZPORTFOLYAMATOK A SEJTEKBEN 1. Sejtmembrán elektronmikroszkópos felvétele mitokondrium (energiatermelõ és lebontó folyamatok) citoplazma (fehérjeszintézis, anyag

Részletesebben

Szerkesztette: Vizkievicz András

Szerkesztette: Vizkievicz András A mitokondrium Szerkesztette: Vizkievicz András Eukarióta sejtekben a lebontó folyamatok biológiai oxidáció - nagy része külön sejtszervecskékben, a mitokondriumokban zajlik. A mitokondriumokban folyik

Részletesebben

Glikolízis. emberi szervezet napi glukózigénye: kb. 160 g

Glikolízis. emberi szervezet napi glukózigénye: kb. 160 g Glikolízis Minden emberi sejt képes glikolízisre. A glukóz a metabolizmus központi tápanyaga, minden sejt képes hasznosítani. glykys = édes, lysis = hasítás emberi szervezet napi glukózigénye: kb. 160

Részletesebben

Energiaforrásaink Szénvegyületek forrása

Energiaforrásaink Szénvegyületek forrása Energiaforrásaink Fototróf: fotoszintetizáló élőlények, szerves vegyületeket állítanak elő napenergia segítségével (a fényenergiát kémiai energiává alakítják át) Kemotróf: nem képes a fényenergiát megkötni,

Részletesebben

A felépítő és lebontó folyamatok. Biológiai alapismeretek

A felépítő és lebontó folyamatok. Biológiai alapismeretek A felépítő és lebontó folyamatok Biológiai alapismeretek Anyagforgalom: Lebontó Felépítő Lebontó folyamatok csoportosítása: Biológiai oxidáció Erjedés Lebontó folyamatok összehasonlítása Szénhidrátok

Részletesebben

A MITOKONDRIUMOK SZEREPE A SEJT MŰKÖDÉSÉBEN. Somogyi János -- Vér Ágota Első rész

A MITOKONDRIUMOK SZEREPE A SEJT MŰKÖDÉSÉBEN. Somogyi János -- Vér Ágota Első rész A MITOKONDRIUMOK SZEREPE A SEJT MŰKÖDÉSÉBEN Somogyi János -- Vér Ágota Első rész Már több mint 200 éve ismert, hogy szöveteink és sejtjeink zöme oxigént fogyaszt. Hosszú ideig azt hitték azonban, hogy

Részletesebben

jobb a sejtszintű acs!!

jobb a sejtszintű acs!! Metabolikus stresszválasz jobb a sejtszintű acs!! dr. Ökrös Ilona B-A-Z Megyei Kórház és Egyetemi Oktató Kórház Miskolc Központi Aneszteziológiai és Intenzív Terápiás Osztály Az alkoholizmus, A fiziológiás

Részletesebben

Az aszkorbinsav koncentráció és redox státusz szabályozása növényi sejtekben bioszintézis és intracelluláris transzport révén

Az aszkorbinsav koncentráció és redox státusz szabályozása növényi sejtekben bioszintézis és intracelluláris transzport révén Az aszkorbinsav koncentráció és redox státusz szabályozása növényi sejtekben bioszintézis és intracelluláris transzport révén Témavezető neve: Szarka András A kutatás időtartama: 4 év Tudományos háttér

Részletesebben

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A SZÉNHIDRÁTOK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A szénhidrátok anyagcseréje

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A SZÉNHIDRÁTOK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A szénhidrátok anyagcseréje Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A SZÉNHIDRÁTOK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A szénhidrátok anyagcseréje A szénhidrátok a szervezet számára fontos, alapvető tápanyagok. Az emberi szervezetben

Részletesebben

Készült:

Készült: Tananyag címe: Transzaminázok vizsgálata Szerző: Dr. Mótyán János András, egyetemi tanársegéd Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet Általános Orvostudományi Kar Debreceni Egyetem Készült: 2014.12.01-2015.01.31.

Részletesebben

A BIOFIZIKA ALAPJAI KEMIOZMOTIKUS ELMÉLET MEMBRÁNON KERESZTÜLI TRANSZPORT

A BIOFIZIKA ALAPJAI KEMIOZMOTIKUS ELMÉLET MEMBRÁNON KERESZTÜLI TRANSZPORT 1 A BIOFIZIKA ALAPJAI KEMIOZMOTIKUS ELMÉLET MEMBRÁNON KERESZTÜLI TRANSZPORT 2 Tartalom: - A REDOXREAKCIÓK ÉS AZ ATP-SZINTÉZIS KAPCSOLATA: A KEMIOZMOTIKUS (MITCHELL-) ELMÉLET - A protonáramkör - Kísérleti

Részletesebben

Integráció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet

Integráció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet Integráció Csala Miklós Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet Anyagcsere jóllakott állapotban Táplálékkal felvett anyagok sorsa szénhidrátok fehérjék lipidek

Részletesebben

BIOKÉMIA GYAKORLÓ TESZT 1. DEMO (FEHÉRJÉK, ENZIMEK, TERMODINAMIKA, SZÉNHIDRÁTOK, LIPIDEK)

BIOKÉMIA GYAKORLÓ TESZT 1. DEMO (FEHÉRJÉK, ENZIMEK, TERMODINAMIKA, SZÉNHIDRÁTOK, LIPIDEK) BIOKÉMIA GYAKORLÓ TESZT 1. DEMO (FEHÉRJÉK, ENZIMEK, TERMODINAMIKA, SZÉNHIDRÁTOK, LIPIDEK) 1. Keresse meg a baloldali oszlopban található fehérje szerkezeti szintekre jellemző a jobboldali oszlopban lévő

Részletesebben

A nitrogén körforgalma. A környezetvédelem alapjai május 3.

A nitrogén körforgalma. A környezetvédelem alapjai május 3. A nitrogén körforgalma A környezetvédelem alapjai 2017. május 3. A biológiai nitrogén körforgalom A nitrogén minden élő szervezet számára nélkülözhetetlen, ún. biogén elem Részt vesz a nukleinsavak, a

Részletesebben

A FAD transzportjának szerepe az oxidatív fehérje foldingban patkány máj mikroszómákban

A FAD transzportjának szerepe az oxidatív fehérje foldingban patkány máj mikroszómákban A FAD transzportjának szerepe az oxidatív fehérje foldingban patkány máj mikroszómákban PhD értekezés tézisek Varsányi Marianne 2005 Témavezető: Dr. Bánhegyi Gábor Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris

Részletesebben

Anyagvizsgálati módszerek Elektroanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Anyagvizsgálati módszerek Elektroanalitika. Anyagvizsgálati módszerek Anyagvizsgálati módszerek Elektroanalitika Anyagvizsgálati módszerek Pannon Egyetem Mérnöki Kar Anyagvizsgálati módszerek Optikai módszerek 1/ 18 Potenciometria Potenciometria olyan analitikai eljárások

Részletesebben

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A NÖVÉNYGENETIKA Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010 A NÖVÉNYI TÁPANYAG TRANSZPORTEREK az előadás áttekintése A tápionok útja a növényben Növényi tápionok passzív és

Részletesebben

A szénhidrátok anyagcseréje. SZTE AOK Biokémiai Intézet Gyógyszerész hallgatók számára 2014.

A szénhidrátok anyagcseréje. SZTE AOK Biokémiai Intézet Gyógyszerész hallgatók számára 2014. A szénhidrátok anyagcseréje SZTE AOK Biokémiai Intézet Gyógyszerész hallgatók számára 2014. A szénhidrátok emésztése és felszívódása Táplálkozás: növényi keményítő, szacharóz, laktóz (tej, tejtermékek)

Részletesebben

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdasá Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI

Részletesebben

ALLOSZTÉRIKUSAN SZABÁLYOZÓ METABOLITOK HATÁSA A PIRUVÁT-KINÁZ L és M IZOENZIMRE

ALLOSZTÉRIKUSAN SZABÁLYOZÓ METABOLITOK HATÁSA A PIRUVÁT-KINÁZ L és M IZOENZIMRE ALLOSZTÉRIKUSAN SZABÁLYOZÓ METABOLITOK HATÁSA A PIRUVÁT-KINÁZ L és M IZOENZIMRE A glukóz piruváttá (illetve laktáttá) történő átalakulása során (glikolízis), illetve a glukóz reszintézisben (glukoneogenezis)

Részletesebben

Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015

Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015 Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015 A kérdés 1. A sejtről általában, a szervetlen alkotórészeiről, a vízről részletesen. 2. A sejtről általában, a szervetlen alkotórészeiről,

Részletesebben

ENZIMSZINTŰ SZABÁLYOZÁS

ENZIMSZINTŰ SZABÁLYOZÁS ENZIMEK 1833.: Sörfőzés kapcsán kezdtek el vele foglalkozni (csírázó árpa vizsgálata) valamilyen anyag katalizátorként működik (Berzelius, 1835.) 1850. körül: ez valamilyen N-tartalmú szervesanyag 1874.:

Részletesebben

Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA LIPIDEK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A lipidek szerepe az emberi szervezetben

Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA LIPIDEK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A lipidek szerepe az emberi szervezetben Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA LIPIDEK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A lipidek szerepe az emberi szervezetben Tartalék energiaforrás, membránstruktúra alkotása, mechanikai védelem, hőszigetelés,

Részletesebben

Készült:

Készült: Tananyag címe: Transzaminázok vizsgálata Szerző: Dr. Mótyán János András egyetemi tanársegéd Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet Általános Orvostudományi Kar Debreceni Egyetem Készült: 2014.12.01-2015.01.31.

Részletesebben

, mitokondriumban (peroxiszóma) citoplazmában

, mitokondriumban (peroxiszóma) citoplazmában -helye: máj, zsírszövet, vese, agy, tüdő, stb. - nem a β-oxidáció megfordítása!!! β-oxidáció Zsírsav-szintézis -------------------------------------------------------------------------------------------

Részletesebben

A biokémiai folyamatokat enzimek (biokatalizátorok) viszik véghez. Minden enzim. tartalmaz fehérjét. Két csoportjukat különböztetjük meg az enzimeknek

A biokémiai folyamatokat enzimek (biokatalizátorok) viszik véghez. Minden enzim. tartalmaz fehérjét. Két csoportjukat különböztetjük meg az enzimeknek 1 A biokémiai folyamatokat enzimek (biokatalizátorok) viszik véghez. Minden enzim tartalmaz fehérjét. Két csoportjukat különböztetjük meg az enzimeknek a./ Csak fehérjébıl állók b./ Fehérjébıl (apoenzim)

Részletesebben

KVANTITATÍV BIOENERGETIKA A BIOENERGETIKA TÁRGYKÖRE

KVANTITATÍV BIOENERGETIKA A BIOENERGETIKA TÁRGYKÖRE 1 KVANTITATÍV BIOENERGETIKA A BIOENERGETIKA TÁRGYKÖRE 2 Fő kérdések 1. Melyek a szabadenergia (a biológiai folyamatokban hasznosítható hasznos munka) forrásai és felhasználói az élő szervezetekben? 2.

Részletesebben

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA Futó Kinga 2014.10.01. Metabolizmus Metabolizmus = reakciók együttese, melyek a sejtekben lejátszódnak. Energia nyerés szempontjából vannak fototrófok ill. kemotrófok. szervesanyag

Részletesebben

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA Futó Kinga 2013.10.02. Metabolizmus Metabolizmus = reakciók együttese, melyek a sejtekben lejátszódnak. Energia nyerés szempontjából vannak fototrófok ill. kemotrófok. szervesanyag

Részletesebben

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk. Nukleinsavak Szerkesztette: Vizkievicz András A nukleinsavakat először a sejtek magjából sikerült tiszta állapotban kivonni. Innen a név: nucleus = mag (lat.), a sav a kémhatásukra utal. Azonban nukleinsavak

Részletesebben

A tananyag felépítése: A BIOLÓGIA ALAPJAI. I. Prokarióták és eukarióták. Az eukarióta sejt. Pécs Miklós: A biológia alapjai

A tananyag felépítése: A BIOLÓGIA ALAPJAI. I. Prokarióták és eukarióták. Az eukarióta sejt. Pécs Miklós: A biológia alapjai A BIOLÓGIA ALAPJAI A tananyag felépítése: Környezetmérnök és műszaki menedzser hallgatók számára Előadó: 2 + 0 + 0 óra, félévközi számonkérés 3 ZH: október 3, november 5, december 5 dr. Pécs Miklós egyetemi

Részletesebben

A felvétel és a leadás közötti átalakító folyamatok összességét intermedier - köztes anyagcserének nevezzük.

A felvétel és a leadás közötti átalakító folyamatok összességét intermedier - köztes anyagcserének nevezzük. 1 Az anyagcsere Szerk.: Vizkievicz András Általános bevezető Az élő sejtekben zajló biokémiai folyamatok összességét anyagcserének nevezzük. Az élő sejtek nyílt anyagi rendszerek, azaz környezetükkel állandó

Részletesebben

A biokémia alapjai. Typotex Kiadó. Wunderlich Lívius Szarka András

A biokémia alapjai. Typotex Kiadó. Wunderlich Lívius Szarka András A biokémia alapjai Wunderlich Lívius Szarka András Összefoglaló: A jegyzet elsősorban egészségügyi mérnök MSc. hallgatók részére íródott, de hasznos segítség lehet biomérnök és vegyészmérnök hallgatók

Részletesebben

A diffúzió leírása az anyagmennyiség időbeli változásával A diffúzió leírása a koncentráció térbeli változásával

A diffúzió leírása az anyagmennyiség időbeli változásával A diffúzió leírása a koncentráció térbeli változásával Kapcsolódó irodalom: Kapcsolódó multimédiás anyag: Az előadás témakörei: 1.A diffúzió fogalma 2. A diffúzió biológiai jelentősége 3. A részecskék mozgása 3.1. A Brown mozgás 4. Mitől függ a diffúzió erőssége?

Részletesebben

Dr. Komáry Zsófia MITOKONDRIUMOK REAKTÍV OXIGÉNSZÁRMAZÉK SZENTÁGOTHAI JÁNOS IDEGTUDOMÁNYI DOKTORI A KÁLCIUM HATÁSA AZ IZOLÁLT SEMMELWEIS EGYETEM

Dr. Komáry Zsófia MITOKONDRIUMOK REAKTÍV OXIGÉNSZÁRMAZÉK SZENTÁGOTHAI JÁNOS IDEGTUDOMÁNYI DOKTORI A KÁLCIUM HATÁSA AZ IZOLÁLT SEMMELWEIS EGYETEM A KÁLCIUM HATÁSA AZ IZOLÁLT MITOKONDRIUMOK REAKTÍV OXIGÉNSZÁRMAZÉK KÉPZÉSÉRE DOKTORI TÉZISEK Dr. Komáry Zsófia SEMMELWEIS EGYETEM SZENTÁGOTHAI JÁNOS IDEGTUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA Dr. Ádám Veronika egyetemi

Részletesebben

Fotoszintézis. 2. A kloroplasztisz felépítése 1. A fotoszintézis lényege és jelentısége

Fotoszintézis. 2. A kloroplasztisz felépítése 1. A fotoszintézis lényege és jelentısége Fotoszintézis 2. A kloroplasztisz felépítése 1. A fotoszintézis lényege és jelentısége Szerves anyagok képzıdése energia felhasználásával Az élıvilág szerves anyag és oxigénszükségletét biztosítja H2 D

Részletesebben

Az edzés és energiaforgalom. Rácz Katalin

Az edzés és energiaforgalom. Rácz Katalin Az edzés és energiaforgalom Rácz Katalin katalinracz@gmail.com Homeosztázis Az élő szervezet belső állandóságra törekszik. Homeosztázis: az élő szervezet a változó külső és belső körülményekhez való alkalmazkodó

Részletesebben

Hemoglobin - myoglobin. Konzultációs e-tananyag Szikla Károly

Hemoglobin - myoglobin. Konzultációs e-tananyag Szikla Károly Hemoglobin - myoglobin Konzultációs e-tananyag Szikla Károly Myoglobin A váz- és szívizom oxigén tároló fehérjéje Mt.: 17.800 153 aminosavból épül fel A lánc kb 75 % a hélix 8 db hélix, köztük nem helikális

Részletesebben

A KOLESZTERIN SZERKEZETE. (koleszterin v. koleszterol)

A KOLESZTERIN SZERKEZETE. (koleszterin v. koleszterol) 19 11 12 13 C 21 22 20 18 D 17 16 23 24 25 26 27 HO 2 3 1 A 4 5 10 9 B 6 8 7 14 15 A KOLESZTERIN SZERKEZETE (koleszterin v. koleszterol) - a koleszterin vízben rosszul oldódik - szabad formában vagy koleszterin-észterként

Részletesebben

Sejtszintű anyagcsere Ökrös Ilona

Sejtszintű anyagcsere Ökrös Ilona Sejtszintű anyagcsere Ökrös Ilona B-A-Z Megyei Kórház és Egyetemi Oktató Kórház Miskolc Központi Aneszteziológiai és Intenzív Terápiás Osztály Az A alkoholizmus, fiziológiás sejtműködés mint probléma Feltételei:

Részletesebben

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2. 6. változat Az 1-től 16-ig terjedő feladatokban négy válaszlehetőség van, amelyek közül csak egy helyes. Válaszd ki a helyes választ és jelöld be a válaszlapon! 1. Jelöld meg azt a sort, amely helyesen

Részletesebben

Folyadékkristályok; biológiai és mesterséges membránok

Folyadékkristályok; biológiai és mesterséges membránok Folyadékkristályok; biológiai és mesterséges membránok Dr. Voszka István Folyadékkristályok: Átmenet a folyadékok és a kristályos szilárdtestek között (anizotróp folyadékok) Fonal, pálcika, korong alakú

Részletesebben

Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet. Lipid anyagcsere. Balajthy Zoltán, Sarang Zsolt

Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet. Lipid anyagcsere. Balajthy Zoltán, Sarang Zsolt Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet Lipid anyagcsere Balajthy Zoltán, Sarang Zsolt Anabolikus és katabolikus folyamatok a szervezetben Lipidek osztályozása Lipidek szerepe a szervezetben Lipidek

Részletesebben

TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek

TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek A talajszennyezés csökkenése/csökkentése bekövetkezhet Természetes úton Mesterséges úton (kármentesítés,

Részletesebben

Gyógyszerrezisztenciát okozó fehérjék vizsgálata

Gyógyszerrezisztenciát okozó fehérjék vizsgálata Gyógyszerrezisztenciát okozó fehérjék vizsgálata AKI kíváncsi kémikus kutatótábor 2017.06.25-07.01. Témavezetők : Telbisz Ágnes, Horváth Tamás Kutatók : Dobolyi Zsófia, Bereczki Kristóf, Horváth Ákos Gyógyszerrezisztencia

Részletesebben

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA AZ AMINOSAVAK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: Az aminosavak szerepe a szervezetben

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA AZ AMINOSAVAK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: Az aminosavak szerepe a szervezetben Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA AZ AMINOSAVAK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: Az aminosavak szerepe a szervezetben A szénhidrátokkal és a lipidekkel ellentétben szervezetünkben nincsenek aminosavakból

Részletesebben

A fogorvostanhallgatók önálló orvosi kémia és biokémia képzésének kidolgozása

A fogorvostanhallgatók önálló orvosi kémia és biokémia képzésének kidolgozása Az élettudományi- klinikai felsőoktatás gyakorlatorientált és hallgatóbarát korszerűsítése a vidéki képzőhelyek nemzetközi versenyképességének erősítésére TÁMOP-4.1.1.C-13/1/KONV-2014-0001 A fogorvostanhallgatók

Részletesebben

sejt működés jovo.notebook March 13, 2018

sejt működés jovo.notebook March 13, 2018 1 A R É F Z S O I B T S Z E S R V E Z D É S I S E Z I N E T E K M O I B T O V N H C J W W R X S M R F Z Ö R E W T L D L K T E I A D Z W I O S W W E T H Á E J P S E I Z Z T L Y G O A R B Z M L A H E K J

Részletesebben

A téma címe: Antioxidáns anyagcsere és transzportfolyamatok az endo/szarkoplazmás retikulumban A kutatás időtartama: 4 év

A téma címe: Antioxidáns anyagcsere és transzportfolyamatok az endo/szarkoplazmás retikulumban A kutatás időtartama: 4 év Témavezető neve: Dr. Csala Miklós A téma címe: Antioxidáns anyagcsere és transzportfolyamatok az endo/szarkoplazmás retikulumban A kutatás időtartama: 4 év Háttér A glutation (GSH) és a glutation diszulfid

Részletesebben

Fehérjék. SZTE ÁOK Biokémiai Intézet

Fehérjék. SZTE ÁOK Biokémiai Intézet Fehérjék Csoportosítás Funkció alapján Szerkezetük alapján Kapcsolódó nem peptid részek alapján Szintézisük Transzkripció - sejtmag Transzláció - citoplazma Poszttranszlációs módosítások (folding) - endoplazmatikus

Részletesebben

A felvétel és a leadás közötti átalakító folyamatok összességét intermedier - köztes anyagcserének nevezzük.

A felvétel és a leadás közötti átalakító folyamatok összességét intermedier - köztes anyagcserének nevezzük. 1 Az anyagcsere Szerk.: Vizkievicz András Általános bevezető Az élő sejtekben zajló biokémiai folyamatok összességét anyagcserének nevezzük. Az élő sejtek nyílt anyagi rendszerek, azaz környezetükkel állandó

Részletesebben

13 Elektrokémia. Elektrokémia Dia 1 /52

13 Elektrokémia. Elektrokémia Dia 1 /52 13 Elektrokémia 13-1 Elektródpotenciálok mérése 13-2 Standard elektródpotenciálok 13-3 E cella, ΔG és K eq 13-4 E cella koncentráció függése 13-5 Elemek: áramtermelés kémiai reakciókkal 13-6 Korrózió:

Részletesebben

BIOGÉN ELEMEK Azok a kémiai elemek, amelyek az élőlények számára létfontosságúak

BIOGÉN ELEMEK Azok a kémiai elemek, amelyek az élőlények számára létfontosságúak BIOGÉN ELEMEK Azok a kémiai elemek, amelyek az élőlények számára létfontosságúak A több mint száz ismert kémiai elem nagyobbik hányada megtalálható az élőlények testében is, de sokuknak nincsen kimutatható

Részletesebben

Készült: Módosítva: július

Készült: Módosítva: július Tananyag címe: Transzaminázok vizsgálata Szerző: Dr. Mótyán János András egyetemi tanársegéd Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet Általános Orvostudományi Kar Debreceni Egyetem Készült: 2014.12.01-2015.01.31.

Részletesebben

80 éves a Debreceni Egyetem Növénytani Tanszék Ünnepi ülés és Botanikai minikonferencia november

80 éves a Debreceni Egyetem Növénytani Tanszék Ünnepi ülés és Botanikai minikonferencia november 80 éves a Debreceni Egyetem Növénytani Tanszék Ünnepi ülés és Botanikai minikonferencia 2009. november 13-14. NÖVÉNYÉLETTAN I 2009/10. tanév 1. félév Vízforgalom 1. A víz fizikai és kémiai tulajdonságai.

Részletesebben

AJÁNLOTT IRODALOM. A tárgy neve BIOKÉMIA I. Meghirdető tanszék(csoport) SZTE TTK, Biokémiai Tanszék Felelős oktató:

AJÁNLOTT IRODALOM. A tárgy neve BIOKÉMIA I. Meghirdető tanszék(csoport) SZTE TTK, Biokémiai Tanszék Felelős oktató: A tárgy neve BIOKÉMIA I. Meghirdető tanszék(csoport) SZTE TTK, Biokémiai Tanszék Felelős oktató: Dr Lehoczki Endréné Kredit 2 Heti óraszám 2 típus Előadás Számonkérés Kollokvium Teljesíthetőség feltétele

Részletesebben

Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS

Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS 1. KÍSÉRLET 1. kísérlet: cseppentsünk tintát egy üveg vízbe Biofizika I. OZMÓZIS 2012. szeptember 5. Dr. Bugyi Beáta PTE ÁOK Biofizikai Intézet 1. megfigyelés: a folt lassan szétterjed és megfesti az egész

Részletesebben

A szénhidrátok lebomlása

A szénhidrátok lebomlása A disszimiláció Szerk.: Vizkievicz András A disszimiláció, vagy lebontás az autotróf, ill. a heterotróf élőlényekben lényegében azonos módon zajlik. A disszimilációs - katabolikus - folyamatok mindig valamilyen

Részletesebben

Membránpotenciál, akciós potenciál

Membránpotenciál, akciós potenciál A nyugalmi membránpotenciál Membránpotenciál, akciós potenciál Fizika-Biofizika 2015.november 3. Nyugalomban valamennyi sejt belseje negatív a külső felszínhez képest: negatív nyugalmi potenciál (Em: -30

Részletesebben

Mikrobiológiai üzemanyagcella alapvető folyamatainak vázlata. Két cellás H-típusú MFC

Mikrobiológiai üzemanyagcella alapvető folyamatainak vázlata. Két cellás H-típusú MFC Mikrobiológiai üzemanyagcella Microbial Fuel Cell - MFC Mikrobiológiai üzemanyagcella alapvető folyamatainak vázlata Elektród anyagok Grafit szövet: Grafit lap: A mikrobiológiai üzemanyagcella (Microbial

Részletesebben

Kémiai reakciók sebessége

Kémiai reakciók sebessége Kémiai reakciók sebessége reakciósebesség (v) = koncentrációváltozás változáshoz szükséges idő A változás nem egyenletes!!!!!!!!!!!!!!!!!! v= ± dc dt a A + b B cc + dd. Melyik reagens koncentrációváltozását

Részletesebben

BIOFIZIKA I OZMÓZIS Bugyi Beáta (PTE ÁOK Biofizikai Intézet) OZMÓZIS

BIOFIZIKA I OZMÓZIS Bugyi Beáta (PTE ÁOK Biofizikai Intézet) OZMÓZIS BIOFIZIKA I OZMÓZIS - 2010. 10. 26. Bugyi Beáta (PTE ÁOK Biofizikai Intézet) OZMÓZIS BIOFIZIKA I - DIFFÚZIÓ DIFFÚZIÓ - ÁTTEKINTÉS TRANSZPORTFOLYAMATOK ÁLTALÁNOS LEÍRÁSA ONSAGER EGYENLET lineáris, irreverzibilis

Részletesebben

Az Etanol Metabolizmusa és az Alkoholos Májkárosodás Biokémiája

Az Etanol Metabolizmusa és az Alkoholos Májkárosodás Biokémiája Az Etanol Metabolizmusa és az Alkoholos Májkárosodás Biokémiája A) Az etanol metabolizmusa emberben A metabolizmus átlagos sebessége: 10 g etanol/óra Az etanol energiatartalma: 30 kj/g (7,1 kcal/g) Az

Részletesebben

A metabolizmus energetikája

A metabolizmus energetikája A metabolizmus energetikája Dr. Bódis Emőke 2015. október 7. JJ9 Miért tanulunk bonyolult termodinamikát? Miért tanulunk bonyolult termodinamikát? Mert a biokémiai rendszerek anyag- és energiaáramlásának

Részletesebben

A szénhidrátok lebomlása

A szénhidrátok lebomlása A disszimiláció Szerk.: Vizkievicz András A disszimiláció, vagy lebontás az autotróf, ill. a heterotróf élőlényekben lényegében azonos módon zajlik. A disszimilációs - katabolikus - folyamatok mindig valamilyen

Részletesebben

1b. Fehérje transzport

1b. Fehérje transzport 1b. Fehérje transzport Fehérje transzport CITOSZÓL Nem-szekretoros útvonal sejtmag mitokondrium plasztid peroxiszóma endoplazmás retikulum Szekretoros útvonal lizoszóma endoszóma Golgi sejtfelszín szekretoros

Részletesebben

Antioxidánsok szerepe a fehérje diszulfid kötések kialakulásában SZARKA ANDRÁS

Antioxidánsok szerepe a fehérje diszulfid kötések kialakulásában SZARKA ANDRÁS Semmelweis Egyetem, Molekuláris Orvostudományok Doktori Iskola PATHOBIOKÉMIA DOKTORI PROGRAM Antioxidánsok szerepe a fehérje diszulfid kötések kialakulásában Doktori (Ph.D.) értekezés tézisei SZARKA ANDRÁS

Részletesebben

Energia források a vázizomban

Energia források a vázizomban Energia források a vázizomban útvonal sebesség mennyiség ATP/glükóz 1. direkt foszforiláció igen gyors igen limitált - 2. glikolízis gyors limitált 2-3 3. oxidatív foszforiláció lassú nem limitált 36 Izomtípusok

Részletesebben

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny 2015. április 24. Név: E-mail cím: Egyetem: Szak: Képzési szint: Évfolyam: Pontszám: Név: Pontszám: / 3 pont 1. feladat Egy C 4 H 10 O 3 összegképletű vegyület 0,1776

Részletesebben

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék Transzláció A molekuláris biológia centrális dogmája transzkripció transzláció DNS RNS Fehérje replikáció Reverz transzkriptáz A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti

Részletesebben

A fotoszintézis molekuláris biofizikája (Vass Imre, 2000) 39

A fotoszintézis molekuláris biofizikája (Vass Imre, 2000) 39 A fotoszintézis molekuláris biofizikája (Vass Imre, 2000) 39 6. A citokróm b 6 f komplex A két fotokémiai rendszer közötti elektrontranszportot a citokróm b 6 f komplex közvetíti. Funkciója a kétszeresen

Részletesebben

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk. Nukleinsavak Szerkesztette: Vizkievicz András A nukleinsavakat először a sejtek magjából sikerült tiszta állapotban kivonni. Innen a név: nucleus = mag (lat.), a sav a kémhatásukra utal. Azonban nukleinsavak

Részletesebben

Novák Béla: Sejtbiológia Membrántranszport

Novák Béla: Sejtbiológia Membrántranszport Membrántranszport folyamatok A lipid kettos réteg gátat jelent a poláros molekulák számára. Ez a gát alapveto fontosságú a citoszól és az extracelluláris "milieu" közti koncentráció különbségek biztosításában.

Részletesebben

ELEKTROKÉMIA. - elektrolitokban: ionok irányított mozgása. Elektrolízis: elektromos áram által előidézett kémiai átalakulás

ELEKTROKÉMIA. - elektrolitokban: ionok irányított mozgása. Elektrolízis: elektromos áram által előidézett kémiai átalakulás ELEKTROKÉMIA 1 ELEKTROKÉMIA Elektromos áram: - fémekben: elektronok áramlása - elektrolitokban: ionok irányított mozgása Elektrolízis: elektromos áram által előidézett kémiai átalakulás Galvánelem: elektromos

Részletesebben

LIPID ANYAGCSERE (2011)

LIPID ANYAGCSERE (2011) LIPID ANYAGCSERE LIPID ANYAGCSERE (2011) 5 ELİADÁS: 1, ZSÍRK EMÉSZTÉSE, FELSZÍVÓDÁSA + LIPPRTEINEK 2, ZSÍRSAVAK XIDÁCIÓJA 3, ZSÍRSAVAK SZINTÉZISE 4, KETNTESTEK BIKÉMIÁJA, KLESZTERIN ANYAGCSERE 5, MEMBRÁN

Részletesebben

Gyakorlati Forduló Válaszlap Fizika, Kémia, Biológia

Gyakorlati Forduló Válaszlap Fizika, Kémia, Biológia Gyakorlati Forduló Válaszlap Fizika, Kémia, Biológia Töltsd ki az alábbiakat! A DIÁKOK NEVEI: CSOPORT JELE: ORSZÁG: ALÁÍRÁSOK: 1 Milyen változás(oka)t figyeltetek meg az alkoholnak a DNS-oldathoz adása

Részletesebben

Az enzimműködés termodinamikai és szerkezeti alapjai

Az enzimműködés termodinamikai és szerkezeti alapjai 2017. 02. 23. Dr. Tretter László, Dr. Kolev Kraszimir Az enzimműködés termodinamikai és szerkezeti alapjai 2017. február 27., március 2. 1 Mit kell(ene) tudni az előadás után: 1. Az enzimműködés termodinamikai

Részletesebben