Transcript A sejteket felepito kemiai elemek

A sejtet felépítő kémiai
anyagok
szervezet (egyed)
egyed feletti szerveződés
(populáció, társulás, biom)
szervrendszer
makromolekulák
molekulák
szerv
atomok
O
O
szövet
sejt
H
H
H
H
1. A biogén elemek
• Az élőlények sejtjeinek felépítésében
vesznek részt
• csoportosításuk:
Biogén elemek
nagy mennyiségben
szükségesek
kis mennyiségben
szükségesek
egyes fajok számára
fontosak
-CO2-ból, fotoszintézissel
-négy erős kovalens kötés
-stabil molekulaszerkezet
-egyenletes térkitöltés
-nyílt láncú, vagy gyűrűs
szerves molekulák
C
H
C
H
H
H
H
-az energiatermelő
-oxidálószer
folyamatokban
jelentős
-fontos
szénvegyületek
-vízzé oxidálódik energia
alkotóeleme
közben
--afelszabadulása
vízmolekula felépítője
-a vízmolekula felépítője
O
H
H
O
-aminosavak és
nukleotidok
felépítéséhez szükséges
N
-aminosavak
-foszfatidok felépítése
felépítése
P
S
-a biokémiai
folyamatokban
ionokként vesznek részt
Na
K
Cl
-redoxifolyamatokban
-molekula
elektronleadó
alkotók
és
elektronfelvevő szerepe van
Fe Co
I
+2
+3
-a növények
- kovamoszatok
- az emlősök
fejlődéséhez
és
fogzománcába
szivacsok
szükséges
vázátépül
képezi
be
B
F
Si
2. A víz néhány tulajdonsága
• dipólus molekula
• poláros anyagokat old (pl.: alkohol,
cukor)
• apoláros anyagok nem oldódnak benne
(pl.:benzin, zsírok, olajok)
• hidrogénkötés kialakítására képes
• diffúzió
• ozmózis
oldószer
H2O
Diffúzió
oldott anyag
pl.: CO2 ; O2
oldószer
H2O
Ozmózis
oldott anyag
pl.: C6H12O6
Ozmózis
hipotóniás oldat
hipertóniás oldat
H2O
szemipermeabilis hártya
hipertóniás oldat
zsugorodás
plazmolízis
izotóniás oldat
normál állapot
feszültségmentes áll.
hipotóniás oldat
lízis
turgeszcencia
Kolloidok
4. A szénhidrátok
• keletkezésük fotoszintézissel:
– 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2
• biológiai jelentőségük:
– a növényi sejtfal alkotói
– tartalék tápanyagot képeznek
– elégetésükkel energiát nyernek az élőlények
Szénhidrátok
monoszacharidok
diszacharidok
poliszacharidok
triózok
pentózok
hexózok
tartalék
tápanyagok
vázanyagok
• a. A monoszacharidok
– triózok:
• a glicerin oxidációs termékei
• pl.: glicerinaldehid (köztes termék)
– pentózok:
• a nukleinsavak alkotórészeiként jelentősek
• pl.: ribóz (RNS), dezoxiribóz (DNS)
– hexózok:
• előfordulásuk gyakori
• a diszacharidok és poliszacharidok felépítői
• pl.: glükóz, fruktóz, galaktóz
ribóz
dezoxi-ribóz
Glükóz
• b. A diszacharidok
– a poliszacharidok lebontási folyamatának
köztes termékei
– pl.:
maltóz
szacharóz
laktóz
cellobióz
= α-glükóz + α-glükóz
= α-glükóz + fruktóz
= α-glükóz + galaktóz
=β-glükóz+β-glükóz
• c. A poliszacharidok
– tartalék tápanyagok:
• növényekben:
• állati szervezetben:
keményítő
glikogén
– vázanyagok:
• növényekben:
• állatokban, gombákban:
cellulóz
kitin
Amilopektin
Amilóz
Kitin
3. A lipidek
• eltérő kémiai szerkezet, de hasonló oldhatóság
Lipidek
Neutrális zsírok
Karotinoidok
Foszfatidok
Szteroidok
• a. neutrális zsírok
– felépítés:
• glicerin+zsírsavak (palmitinsav, sztearinsav,
olajsav)
• kondenzációs reakcióval észterkötések
– tulajdonságok:
• apoláros hidrolízissel felbontható
• halmazállapot lehet: szilárd (zsír), folyékony (olaj)
– biológiai jelentőség:
•
•
•
•
tartalék tápanyag
hőszigtelés
mechanikai védelem
oldószer ( A, D, E, K vitaminok)
hidroxilcsoport
kondenzáció
H2C—O H
HC—OH
H2C—OH
glicerin
HO
O
karboxilcsoport
C
(CH2)14
CH3
palmitinsav
észterkötés
zsírsavak
(palmitinsav)
hidrolízis
H2C—O
C
(CH2)14
O
HC—OH
H
H2C—OH
H
O
CH3
telített zsírsav
telítetlen zsírsav
zsírsav
neutrális zsír
lecitin
• b. Foszfatidok
– felépítés:
• glicerin+zsírsavak+foszforsav
• észterkötés kondenzációval
– tulajdonságok:
• a poláros rész vízben oldódik (hidrogénkötések)
• az apoláros nem oldódik vízben (Van der Waals
kölcsönhatás)
• cseppeket, vagy hártyákat alkotnak vizes oldatban
– biológiai jelentőség:
• határhártyákat képeznek a sejtekben (pl.:
sejthártya)
foszfatidok
foszforsav
glicerin
zsírsavak
poláros,
hidrofil rész
apoláros,
hidrofób rész
poláros,
hidrofil rész
• c. A karotinoidok
– felépítés:
• konjugált kettős kötések
– tulajdonságok:
• színes vegyületek
• pl.: karotin (sárgarépa), likopin (paradicsom),
xantofill (levelek), A-vitamin (állati szervezet)
– biológiai jelentőség:
• a napfény megkötésében játszanak fontos
szerepet
• d. Szteroidok
– felépítés:
• szteránvázból épülnek fel
– tulajdonságok:
• apoláros vegyületek
– biológiai jelentőség:
•
•
•
•
epesavak: a felületi feszültséget csökkentik
hormonok: tesztoszteron, ösztrogén
membránképzők: kolesztrin
Vitaminok: D-vitamin
5. A fehérjék
• a. biológiai jelentőség:
– sejtek felépítése
– biokatalízis
– molekulák szállítása
– felépítésükhöz nitrogén szükséges ennek
felvétele történhet:
• nitrogénkötő baktériumok: a légköri nitrogénből
• növények: szervetlen nitrogénvegyületekből
• heterotrófok: kész szerves anyagokból
• b. felépítés:
– aminosavakból peptidkötéssel kondenzációs
reakcióval
monopeptid
hidrolízis
kondenzáció
dipeptid
hidrolízis
kondenzáció
polipeptid
– hidrolízissel visszaalakíthatóak aminosavakká
Aminosavak
• c. szerkezet:
– elsődleges szerkezet:
• az aminosavak sorrendje határozza meg
– másodlagos szerkezet:
• a polipeptidlánc térbeli elhelyezkedése
• lehet: α-hélix és β-lemez
– harmadlagos szerkezet:
• a fehérje teljes térbeli elhelyezkedése
• lehet: fibrilláris és globuláris
– negyedleges szerkezet:
• több fehérje egység térbeli összekapcsolódása
• d. a fehérjék denaturációja
• a bonyolult térszerkezet miatt érzékenyek
a külső hatásokra
külső hatás
pl.: hőmérséklet
emelkedése
fehérjemolekula
a térszerkezet
visszaalakul
térszerkezete
megváltozik
visszafordíthatatlan
denaturáció
visszafordítható
(kicsapódás)
a fehérje elveszíti
biológiai sajátosságait
KOAGULÁCIÓ!
• e. A fehérjék csoportosítása:
6. A nukleotidok és a nukleinsavak
• a. a nukleotidok
– felépítésük:
• nitrogéntartalmú szerves bázis
– pirimidinváz: timin, citozin, uracil
– purinváz: guanin, adenin
• öt szénatomos cukor
– ribóz
– dezoxiribóz
• foszforsav
Acetil-csoport szállítás
Hidrogénszállítás
b.
a nukleinsavak
- felépítés:
- Monomer: nukleotid (foszforsav + pentóz +
nitrogéntartalmú szerves bázis)
- DNS:
dezoxiribóz,
timin, adenin,
citozin, guanin,
foszforsav
- RNS:
ribóz,
citozin, guanin,
uracil, adenin
foszforsav
RNS
molekula