Szerkesztette: Vizkievicz András

Hasonló dokumentumok
Az eukarióta sejt energiaátalakító organellumai

Mire költi a szervezet energiáját?

A citoszolikus NADH mitokondriumba jutása

A NÖVÉNYI SEJT FELÉPÍTÉSE

BIOKÉMIA. Simonné Prof. Dr. Sarkadi Livia egyetemi tanár.

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

A bioenergetika a biokémiai folyamatok során lezajló energiaváltozásokkal foglalkozik.

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

sejt működés jovo.notebook March 13, 2018

TRANSZPORTFOLYAMATOK A SEJTEKBEN

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

3. A w jelű folyamat kémiailag kondenzáció. 4. Ebben az átalakulásban hasonló kémiai reakció zajlik le, mint a zsírok emésztésekor a vékonybélben.

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

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP

Citrátkör, terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció

A sejtes szervezıdés elemei (sejtalkotók / sejtorganellumok)

Az egysejtű eukarióták teste egyetlen sejtből áll, és az az összes működést elvégzi, amely az élet fenntartásához, valamint megújításához, a

Az endomembránrendszer részei.

A felépítő és lebontó folyamatok. Biológiai alapismeretek

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

A kloroplasztok és a fotoszintézis

bevezetés a fotoszintézis rejtelmeibe

A piruvát-dehidrogenáz komplex. Csala Miklós

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

A Fejezet tanulásához a tankönyv ábráira és a honlapomon a Bemutatók menü Sejtalkotók összeállítás képeire is szükség van!

A baktériumok (Bacteria) egysejtű, többnyire pár mikrométeres mikroorganizmusok. Változatos megjelenésűek: sejtjeik gömb, pálcika, csavart stb.

2. Az élet egységei és a mikroszkóp A sejtek vizsgálati módszerei

Fejlett betüremkedésekből Örökítőanyag. Kevéssé fejlett, sejthártya. Citoplazmában, gyűrű alakú DNS,

BIOLÓGIA ALAPJAI. Sejttan. Anyagcsere folyamatok 1. (Lebontó folyamatok)

Eukariota állati sejt

I. kategória II. kategória III. kategória 1. Jellemezd a sejtmag nélküli szervezeteket, a baktériumokat. Mutasd be az emberi betegségeket okozó

BIOLÓGIA ALAPJAI. Anyagcsere folyamatok 2. (Felépítő folyamatok)

Növényélettani Gyakorlatok A légzés vizsgálata

Minden ismert élőlény sejt(ek)ből épül fel A sejt a legegyszerűbb életre képes szerveződés. A sejt felépítése korrelál annak funkciójával

IV. TALENTUM - természettudományok és informatika verseny országos döntője. Temesvár, február 24. BIOLÓGIA FELADATLAP X.

Kevéssé fejlett, sejthártya betüremkedésekből. Citoplazmában, cirkuláris DNS, hisztonok nincsenek

A kémiai energia átalakítása a sejtekben

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

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

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

Produkcióökológiai alapok

Az emberi sejtek általános jellemzése

A MITOKONDRIÁLIS ENERGIATERMELŐ FOLYAMATOK VIZSGÁLATA

Vizsgakövetelmények Magyarázza, hogy a testszerveződés és az anyagcsere-folyamatok alapján miért alkotnak külön országot az élőlények természetes

A géntechnológia genetikai alapjai (I./3.)

A szénhidrátok lebomlása

Az edzés és energiaforgalom. Rácz Katalin

A glükóz reszintézise.

TestLine - Életjelenségek, mikrovilág Minta feladatsor

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

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből.

MINIMUM KÖVETELMÉNYEK BIOLÓGIÁBÓL Felnőtt oktatás nappali rendszerű képzése 10. ÉVFOLYAM

Témazáró dolgozat. A növények országa.

A biokémia alapjai. Typotex Kiadó. Wunderlich Lívius Szarka András

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

BIOGÉN ELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %)

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

Biológia. Tájékoztató az írásbeli felvételi vizsga feladattípusairól a határainkon túli magyar felvételizők számára

Az energiatermelõ folyamatok evolúciója

Sejttan. A sejt a földi élet legkisebb szerkezeti és működési egysége, mely önálló működésre képes és életjelenségeket mutat (anyagcsere, szaporodás).

A fotoszintézis molekuláris biofizikája (Vass Imre, 2000) 39

09. A citromsav ciklus

Felkészülés: Berger Józsefné Az ember című tankönyvből és Dr. Lénárd Gábor Biologia II tankönyvből.

15. A SEJTMAG VIZSGÁLATA ANYAGOK, ESZKÖZÖK:

A vízi ökoszisztémák

4. Sejt szerveződése és a sejt élete. Sejtalkotók, felépítő és lebontó folyamatok, jelátvitel, trafficking, sejtosztódás, sejthalál

A KOLESZTERIN SZERKEZETE. (koleszterin v. koleszterol)

11. évfolyam esti, levelező

BIOLÓGIA osztályozó vizsga követelményei évfolyam

A sejt molekuláris biológiája és genetikája; 2. A biológiai membrán. Kemoszintézis, fotoszintézis, légzés.

NUKLEINSAVAK. Nukleinsav: az élő szervezetek sejtmagvában és a citoplazmában található, az átöröklésben szerepet játszó, nagy molekulájú anyag

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

Biológia 7. évfolyam osztályozó- és javítóvizsga követelményei

1b. Fehérje transzport

BIOLÓGIA ea. Eukariota sejt

AZ ÉLET KÉMIÁJA... ÉLŐ ANYAG SZERVEZETI ALAPEGYSÉGE

A mitokondriumok felépítése

A BAKTÉRIUMOK TÁPLÁLKOZÁSA

Élettan. Élettan: alapvető működési folyamatok elemzése, alapvetően kísérletes tudomány

Glikolízis. Csala Miklós

BIOLÓGIA OSZTÁLYOZÓ VIZSGA ÉS JAVÍTÓVIZSGA KÖVETELMÉNYEK (2016)

Vizsgakövetelmények Hasonlítsa össze a prokarióta és az eukarióta sejt szerveződését, lásd még prokarióták. Ismerje föl mikroszkópban és mikroszkópos

B I O L Ó G I A. PÓTÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK június 6. de. JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ. Kérjük, olvassa el a bevezetőt!

Stanley Miller kísérlet rajza:

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

TARTALOM. Előszó 9 BEVEZETÉS A BIOLÓGIÁBA

VIZSGAKÉRDÉSEK A FELKÉSZÜLÉSHEZ* Biokémia és molekuláris biológia II. kurzus (bb5t1403)

B I O L Ó G I A. ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK május 18. du. JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ. Kérjük, olvassa el a bevezetőt!

RNS-ek. 1. Az ősi RNS Világ: - az élet hajnalán. 2. Egy már ismert RNS Világ: - a fehérjeszintézis ben résztvevő RNS-ek

VIZSGAKÉRDÉSEK A FELKÉSZÜLÉSHEZ* Biokémia és molekuláris biológia IB kurzus

neutrális zsírok, foszfolipidek, szteroidok karotinoidok.

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

A Bevezetés a biológiába I. tárgy vizsgájára megtanulandó fogalmak:

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak

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

A sejt molekuláris genetikája; 1. Az élet keletkezése, a sejtek szerveződése. 1

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

3 feladat. Megoldókulcs. 1. kukorica hajtás színének az öröklődése. 1. d 2. a, c válasz 3. c 4. a, b, c válasz 5. d 6. d 7. d

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI A SZÉNHIDRÁTOK 1. kulcsszó cím: SZÉNHIDRÁTOK

Átírás:

A mitokondrium Szerkesztette: Vizkievicz András Eukarióta sejtekben a lebontó folyamatok biológiai oxidáció - nagy része külön sejtszervecskékben, a mitokondriumokban zajlik. A mitokondriumokban folyik a citrát-ciklus, a terminális oxidáció. Prokarióta sejtekben a mitokondrium funkcióit pl. terminális oxidáció - a sejthártya betüremkedései során létrejövő membránrendszer végzi. A mitokondriumok minden eukarióta növényi, állati, gomba - sejtnek alapvető sejtszervecskéi. Mivel a disszimiláció során a terminális oxidációban keletkezik a legtöbb ATP, ezért a mitokondriumokat a sejtek erőműveinek tekinthetjük. A mitokondriumok mérete, alakja, egy-egy sejtben számuk rendkívül változatos. Méret: baktérium méretűek. Alak: ovális. Számuk: egysejtűekben 1-2, emlősök májsejtjében több ezer. Mennyiségük arányos a sejtek lebontó anyagcseréjének intenzitásával. Felépítés Kettős membránrendszerből épülnek fel. A citoplazmától a külső határoló membrán választja el, amely alatt található a változatos felépítésű belső membrán. (Mintha egy kisebb zsákba begyűrnénk egy nagyobb zsákot.) A két membrán között rés található, amelyet külső kamrának nevezünk. A belső membrán által határolt teret belső kamrának nevezzük, az azt kitöltő anyagot pedig mátrixnak hívjuk. A mátrixban találhatók a citrát-ciklus enzimjei, a mitokondriális DNS, RNS-ek, riboszómák. A belső membrán felületén elektronmikroszkóppal apró gömbök ATP-szintetázok - figyelhetők meg, melyek vékony nyéllel kapcsolódnak a belső membránhoz. Ezek a részecskék az ATP-képződés helyei. Ugyanitt található a terminális oxidáció teljes enzimkészlete és az elektrontranszportlánc. A mitokondrium két membránja igen eltérő felépítésű és működésű. A külső membrán feladata a mitokondrium belső állományának az elhatárolása és összekötése a citoplazmával. 1

A mitokondrium működése A citoplazmában folyik a szénhidrát lebontás glikolízis szakasza, a glükóztól kiindulva a piroszőlősav (pyruvate) keletkezéséig. A piroszőlősav a citoplazmából a mitokondriumok membránján át bejut a mitokondrium belső terébe, s ott egy enzim segítségével Acetil-KoA-vá alakul. Az Acetil-KoA bekerül a mátrixban zajló citrát-ciklusba. A keletkező CO 2 eltávozik, és a H-ek bekerülnek a belső membránban található elektronszállító rendszerbe, amelynek elején a protonok és az elektronok szállítása különválik. Az elektronok áramlásának eredményeképpen a felszabaduló energia protonok transzportálására fordítódik a mátrixból a külső kamrába. A protontranszport eredményeképpen a külső kamrában jelentősen megnő a proton koncentráció, így a membrán két oldalán kialakul egy proton koncentráció különbség. Amikor a protonkoncentráció kiegyenlítődés megindul, a belső membránban lévő ATP-szintetázok segítségével, a felszabaduló energia ATP szintézisére fordítódik. Az elektronokat a légköri oxigén veszi fel, amely a beáramló protonokkal vízzé egyesül. Tehát az elektronok áramlása közben felszabaduló energia hatására az elektrontranszport-lánc fehérjéi protonokat pumpálnak az alapállomány felől a külső kamrába. A folyamat többszöri lejátszódása miatt jelentős protonkoncentrációbeli különbség alakul ki a belső membrán két oldala között. A különbség kiegyenlítődését az ATP-szintetáz végzi. Az enzimkomplexen átáramló protonok energiája ATP szintézisre fordítódik. A mitokondriumban keletkezett ATP kijut a mitokondriumból és a sejt egyéb energiaigényes folyamataihoz felhasználódik. Számos betegség a mitokondriális DNS mutációi következtében alakul ki. Mivel a mitokondrium fő funkciója az energiatermelés, ezért a mitokondriális betegségek a legnagyobb energiaigényű szerveket érintik, mint pl. a vázizomzatot, ill. az idegrendszert. 2

Plasztiszok-színtestek A színtestek vagy plasztiszok a növényi sejtekre jellemző, kettős membránnal határolt sejtszervecskék. Mindig a citoplazmában helyezkednek el, kiemelkedő jelentőségűek a sejtek asszimiláló, szintetizáló anyagcsere-folyamataiban. Egysejtű és többsejtű növényi sejtekre jellemzők, prokariótákban, állatokban, gombákban nem találhatók meg. A bennük lévő színanyagok és működésük alapján három fő típusukat különböztetjük meg: a többnyire zöld színű, klorofillokat tartalmazó, fotoszintetizáló kloroplasztiszokat, zöld színtesteket, a sárgás színű, karotint és xantofillt tartalmazó, nem fotoszintetizáló kromoplasztiszokat, a színtelen, ugyancsak nem fotoszintetizáló leukoplasztiszokat. A kloroplasztiszok - zöld színtestek A legjellemzőbb növényi sejtszervecskék, amelyek a fotoszintézis lebonyolításában vesznek részt, így jelentőségük az egész földi élet szempontjából rendkívüli. Felépítés Számuk változatos, egy-egy sejtben akár több száz is lehet. Alakjuk főleg lencse vagy gömb. Méretük baktériumokhoz hasonló. Minden kloroplasztiszt kettős membrán határol el a citoplazmától. Belsejében, a finoman szemcsés alapállományt sztrómának nevezzük. A sztrómában zajlik a fotoszintézis sötét szakasza, sok keményítő szemcsét tartalmaz. Ezenkívül, található még itt DNS, RNS, riboszómák, amely arra utal, hogy a plasztiszoknak bizonyos fokig önálló genetikai és fehérjeszintetizáló apparátusuk van. A DNStartalommal hozzák összefüggésbe a kloroplasztiszok osztódóképességét. A sejtosztódást megelőzően befűződéssel osztódnak ketté, és ezzel biztosítják, hogy mindkét utódsejtbe jusson színtest. A sztrómában belső membránrendszer van, amelyet tilakoid-membránnak nevezünk. A belső membránrendszer membránkorongokból felépülő, ún. gránumokat alkot. 3

A gránumok működése A kloroplasztiszt körülvevő külső és belső membrán nem vesz részt a fotoszintézisben, hanem működése elsősorban szállító folyamatokkal kapcsolatos. A tilakoid membránokban zajlik a fotoszintézis fényszakasza. A fényenergia megkötését a tilakoid membránban lévő pigmentrendszerek végzik. A fotorendszereket a citokrómokból felépülő elektronszállító rendszer köti össze. A fotolízis a gránum belső terében játszódik le, a keletkező elektronok az elektronszállító rendszerbe kerülnek, a felszabaduló protonok pedig a membránzsákok belső terében halmozódnak fel. Az elektronok áramlásakor felszabaduló energia közvetlenül arra fordítódik, hogy a gránumok membránjában található protonpumpák protonokat pumpálnak a sztrómából a gránumok belsejébe. Mivel a tilakoid membrán két oldala között jelentős proton koncentrációkülönbség alakul ki. A protonok kiáramlását a sztrómába speciális enzimek, ún. ATP-szintetázok teszik lehetővé. A protonok koncentrációjának kiegyenlítődése energiafelszabadulással jár, amely ATP szintézisére fordítódik. A sztrómába kijutott protonok az elektronokkal egyesülve H-atomként a NADP-hez kapcsolódnak, amely így NADPH-vá alakul. A gránumokban keletkezett ATP és NADPH belső alapállományban játszódó sötétszakaszban használódik fel. Kromoplasztiszok-színes színtestek Sárga vagy narancssárga színűek, színanyagaik karotinok és xantofillok. A kromoplasztiszok belső membránrendszere sokkal fejletlenebb, anyagcsere funkciójuk nincs. Szerepük főleg a feltűnő színek kialakításában van, rovarok csalogatásával a megporzást, a termések élénk színe a terjesztést segítheti elő. Keletkezhetnek pl. kloroplasztiszokból oly módon, hogy a klorofill elbomlik. Ez történik ősszel lombszíneződéskor, ill. termések érésekor (pl. paprika, paradicsom). 4

Leukoplasztiszok - színtelen színtestek Színtelen színtestek általában fénytől elzárt sejtekben, raktározó szervekben találhatók: gyökér, gumó, fás szár, gyümölcs. Az asszimiláció termékeit koncentrálják: keményítőt, olajat. Az endoszimbionta elmélet Az endoszimbionta elmélet az eukarióta sejtek eredetét magyarázza, miszerint bizonyos sejtszervecskék egyes prokarióta szervezetek bekebelezésével, tartós szimbiózisával jöttek létre: a mitokondrium, egy heterotróf aerob baktérium lehetett, a kloroplasztisz pedig aerob fototróf kékbaktérium. Bizonyítékok: mindkét sejtszervecskének saját genetikai állománya van, amely a prokariótákéhoz hasonlóan kör alakú kromoszómában található. A mitokondriumot és a plasztiszokat is kettős membrán határolja, közülük a legbelső a prokarióták sejtmembránjához hasonló szerkezettel rendelkezik, fehérjeszintézist végző riboszómák mérete is prokarióta sajátságokat mutat. Önállóan képesek osztódni. 5