A sejtet felépítő kémiai anyagok

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

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

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

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

-aminosavak és nukleotidok felépítéséhez szükséges

-aminosavak felépítése -foszfatidok felépítése

-a biokémiai folyamatokban ionokként vesznek részt Cl Na K

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

- kovamoszatok és szivacsok vázát képezi - az emlősök fogzománcába épül be -a növények fejlődéséhez szükséges 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

Diffúzió oldószer H2O oldott anyag pl.: CO2 ; O2

Ozmózis oldószer H2O oldott anyag pl.: C6H12O6

Ozmózis hipotóniás oldat hipertóniás oldat H2O szemipermeabilis hártya

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

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

ribóz dezoxi-ribóz

Glükóz

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

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

Amilopektin Amilóz

Kitin

3. A lipidek eltérő kémiai szerkezet, de hasonló oldhatóság

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)

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

észterkötés zsírsavak (palmitinsav)

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

telített zsírsav telítetlen zsírsav

zsírsav lecitin neutrális zsír

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)

foszfatidok foszforsav glicerin zsírsavak

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

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

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

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 dipeptid polipeptid hidrolízissel visszaalakíthatóak aminosavakká hidrolízis kondenzáció hidrolízis kondenzáció

Aminosavak

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

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!

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, uracil, adenin

RNS molekula