Eukariota állati sejt
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: O 2, CO 2, 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 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.,
Ioncsatorna
Sejtplazma/ citoplazma A sejtplazma alapállományában különböző, membránnal határolt sejtalkotók vannak. A sejtplazma alapállománya (szakkifejezéssel citoszol) kitölti a sejtalkotók közötti teret. A vízen kívül nagy mennyiségben tartalmaz különböző fehérjéket.
A fehérjék egy része összekapcsolódik, és az egész sejtet behálózó fonalrendszert, sejtvázat hoz létre. A sejtváz fehérjéi irányítják a sejten belüli mozgásokat, kialakítják a sejt jellegzetes alakját. Ezenkívül anyagcsere-folyamatok enzimrendszerei kötődnek hozzájuk. Az alapállományban találhatók többek között a szőlőcukor lebontását, illetve a fehérjeszintézist katalizáló enzimek.
Sejtplazma Strukturfehérjék a sejt szerkezeti elemei Enzimfehérjék enzimműködésük van A plazma halmazállapota: gél sűrű, kocsonyás Sejtváz: mikrotubulusokból álló rendszer, a sejtközponthoz kapcsolódnak Húzófonalak mozgatás - csilló, ostor Folyamatos épülés és lebomlás Mikrofilamentum aktin molekulák mozgatás, ld. sejtosztódás
A tubulinmolekula szerkezete
GOLGI APPARÁTUS
A Golgi-apparátus szintén egy jellegzetes háromdimenziós membránstruktúra. Nagyon fejlett az aktív szekréciót végző sejtekben. A Golgi lumenében történik meg a fehérjék végső kialakítása
GOLGI
A Golgi-készülék általában 6-8 egymáshoz simuló, lapos membrán-zsákocskából áll, amelyek felszínéről membránnal határolt hólyagok fűződnek le. Az összetett fehérjék szintézisében, egyes sejtalkotók határoló membránjainak képzésében és a sejten belüli anyagszállításban vesz részt.
A Golgi-készülék a sejt által készített fehérjéken végzi el az utolsó simításokat, válogatja, csomagolja őket. Eddig azt gondolták, hogy úgy működik, mint egy szállítószalag: sejtmag felőli oldalán bekerülnek a fehérjék, ciszternáiban tovaszállítódnak, külső oldalán pedig becsomagoltan távoznak.
A legújabb kutatási eredmények alapján a Golgi-komplex saját fehérjéi kis hólyagocskákban visszaforgatódnak, miközben a szállítandó fehérjék látszólag helyben maradnak az érő ciszternákban. Így az új nézet szerint a Golgi-készülék inkább egy olyan szerelőcsarnokhoz hasonlít, ahol a munkadarab egy helyben áll, míg az újabb munkafázisokat végző robotok cserélődnek körülötte.
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.