A sejtet felépítő kémiai anyagok

Az előadások a következő témára: "A sejtet felépítő kémiai anyagok"— Előadás másolata:

1 A sejtet felépítő kémiai anyagok

2 atomok molekulák szerv sejt
szervezet (egyed) egyed feletti szerveződés (populáció, társulás, biom) szervrendszer makromolekulák atomok molekulák szerv O O szövet H H H H sejt

3 1. A biogén elemek Az élőlények sejtjeinek felépítésében vesznek részt
csoportosításuk:

4 -CO2-ból, fotoszintézissel
-négy erős kovalens kötés -stabil molekulaszerkezet -egyenletes térkitöltés -nyílt láncú, vagy gyűrűs szerves molekulák C

5 H -oxidálószer fontos szénvegyületek alkotóeleme -a vízmolekula felépítője -az energiatermelő folyamatokban jelentős -vízzé oxidálódik energia felszabadulása közben -a vízmolekula felépítője O

6 -aminosavak és nukleotidok felépítéséhez szükséges

7 -aminosavak felépítése -foszfatidok felépítése

8 -a biokémiai folyamatokban ionokként vesznek részt
Cl Na K

9 -redoxifolyamatokban elektronleadó és elektronfelvevő szerepe van
-molekula alkotók -redoxifolyamatokban elektronleadó és elektronfelvevő szerepe van Fe Co I +2 +3

10 - kovamoszatok és szivacsok vázát képezi
- az emlősök fogzománcába épül be -a növények fejlődéséhez szükséges B F Si

11 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

12

13

14

15 Diffúzió oldószer H2O oldott anyag pl.: CO2 ; O2

16

17 Ozmózis oldószer H2O oldott anyag pl.: C6H12O6

18 Ozmózis hipotóniás oldat hipertóniás oldat H2O szemipermeabilis hártya

19

20 hipertóniás oldat izotóniás oldat hipotóniás oldat lízis zsugorodás normál állapot feszültségmentes áll. plazmolízis turgeszcencia

21 Kolloidok

22 4. A szénhidrátok keletkezésük fotoszintézissel:
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 biológiai jelentőségük: a növényi sejtfal alkotói tartalék tápanyagot képeznek elégetésükkel energiát nyernek az élőlények

23

24 a. A monoszacharidok triózok: pentózok: hexózok:
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

25

26 ribóz dezoxi-ribóz

27 Glükóz

28 b. A diszacharidok a poliszacharidok lebontási folyamatának köztes termékei pl.: maltóz = α-glükóz + α-glükóz szacharóz = α-glükóz + fruktóz laktóz = α-glükóz + galaktóz cellobióz =β-glükóz+β-glükóz

29

30

31

32 c. A poliszacharidok tartalék tápanyagok: vázanyagok:
növényekben: keményítő állati szervezetben: glikogén vázanyagok: növényekben: cellulóz állatokban, gombákban: kitin

33 Amilopektin Amilóz

34

35

36

37 Kitin

38

39 3. A lipidek eltérő kémiai szerkezet, de hasonló oldhatóság

40 a. neutrális zsírok felépítés: tulajdonságok: biológiai jelentőség:
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)

41 H O C (CH2)14 CH3 H2C—O HC—OH H2C—OH H O
hidroxilcsoport karboxilcsoport kondenzáció H O C (CH2)14 CH3 H2C—O HC—OH H2C—OH H O palmitinsav glicerin

42 észterkötés zsírsavak (palmitinsav)

43 H2C—O HC—OH H2C—OH C (CH2)14 CH3 O H H O
hidrolízis H2C—O HC—OH H2C—OH C (CH2)14 CH3 O H H O

44

45 telített zsírsav telítetlen zsírsav

46 zsírsav lecitin neutrális zsír

47 b. Foszfatidok felépítés: tulajdonságok: biológiai jelentőség:
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)

48 foszfatidok foszforsav glicerin zsírsavak

49 poláros, hidrofil rész poláros, hidrofil rész apoláros, hidrofób rész

50

51 c. A karotinoidok felépítés: tulajdonságok: biológiai jelentőség:
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

52

53 d. Szteroidok felépítés: tulajdonságok: biológiai jelentőség:
szteránvázból épülnek fel tulajdonságok: apoláros vegyületek biológiai jelentőség: epesavak: a felületi feszültséget csökkentik hormonok: tesztoszteron, ösztrogén membránképzők: kolesztrin Vitaminok: D-vitamin

54

55

56 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

57 b. felépítés: aminosavakból peptidkötéssel kondenzációs reakcióval
monopeptid dipeptid polipeptid hidrolízissel visszaalakíthatóak aminosavakká hidrolízis kondenzáció hidrolízis kondenzáció

58 Aminosavak

59

60

61

62 c. szerkezet: elsődleges szerkezet: másodlagos 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

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72 térszerkezete megváltozik
d. a fehérjék denaturációja a bonyolult térszerkezet miatt érzékenyek a külső hatásokra külső hatás pl.: hőmérséklet emelkedése a térszerkezet visszaalakul fehérjemolekula térszerkezete megváltozik denaturáció (kicsapódás) visszafordíthatatlan visszafordítható a fehérje elveszíti biológiai sajátosságait KOAGULÁCIÓ!

73

74

75 e. A fehérjék csoportosítása:

76 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

77

78

79

80 Acetil-csoport szállítás

81 Hidrogénszállítás

82

83 b. a nukleinsavak felépítés:
Monomer: nukleotid (foszforsav + pentóz + nitrogéntartalmú szerves bázis) DNS: dezoxiribóz, timin, adenin, citozin, guanin, foszforsav RNS: ribóz, uracil, adenin

84

85

86 RNS molekula

87