30. Lecke Az anyagcsere általános jellemzői

Az előadások a következő témára: "30. Lecke Az anyagcsere általános jellemzői"— Előadás másolata:

1 30. Lecke Az anyagcsere általános jellemzői

2 A sejtben végbemenő biokémiai folyamatok összessége
Sejtanyagcsere: A sejtben végbemenő biokémiai folyamatok összessége A biokémiai folyamatok során anyag-, energia- és információ áramlik A biokémiai folyamatok: Felépítő folyamatok Lebontó folyamatok

3 Felépítő folyamatok Saját szerves vegyületek felépítése szervetlen vagy szerves vegyületekből Egyszerűbb felépítésű és kisebb energia- tartalmú vegyületekből bonyolultabb felé- pítésű, nagyobb energia tartalmú vegyületek kialakulása Energiaigényes folyamatok H (proton és elektron) szállítója: NADP+

4 Felépítő folyamatok fajtái
szénforrás energiaforrás Szervetlen vegyület ( CO2 ) AUTOTRÓF Szerves vegyület HETEROTRÓF Fényenergia FOTOTRÓF Fotoautotróf (fotoszintézis) _ Kémiai energia KEMOTRÓF Kemoautotróf (kemoszintézis) Kemoheterotróf

5 Sejt példák a felépítő anyagcsere folyamatok
egyes fajtáira: Autotróf felépítés: - kékbaktérium sejt - nitrifikáló baktériumsejt - táplálékkészítő alapszöveti sejt Heterotróf felépítés: - papucsállatka sejt - állati sejt - gomba sejt

6 Fototróf felépítés: - kékbaktérium sejt
- táplálékkészítő alapszöveti sejt Kemotróf felépítés: - nitrifikáló baktériumsejt - állati sejt - gomba sejt Fotoautotróf felépítés: - kékbaktérium sejt - táplálékkészítő alapszöveti sejt Kemoautotróf felépítés: - nitrifikáló bakt. sejt Kemoheterotróf felépítés: - állati és gomba sejt

7 Élőlények csoportosítása a felépítő anyagcsere
folyamataik alapján: Autotróf élőlények: - kékbaktériumok - nitrifikáló baktériumok - növények Heterotróf élőlények: - papucsállatkák - állatok - gombák

8 Fototróf élőlények: - kékbaktériumok
- növények Kemotróf élőlények: - nitrifikáló baktériumok - állatok - gombák Fotoautotróf élőlények: - kékbaktériumok Kemoautotróf élőlények: - nitrifikáló baktérium Kemoheterotróf élőlények: - állatok és gombák

9 Lebontó folyamatok Szerves vegyületek lebontása szervetlen vegyületekre (CO2 –ra és H2O- ra) vagy szerves vegyületekre (pl. tejsavra) Bonyolultabb felépítésű, nagyobb energia tartalmú vegyületekből egyszerűbb felépítésű kisebb energiatartalmú vegyületek képződése Energia felszabadító folyamatok (ATP képződés) H (proton és elektron) szállító: NAD+

10 Lebontó folyamatok fajtái
Biológiai oxidáció: Aerob körülmények (oxigénben gazdag) Teljes lebontás (oxidáció) - Végterméke: szervetlen vegyület (CO2 , H2O) Maximális energia felszabadulás - Sok ATP képződése (1 glükózból 38 ATP )

11 Lebontó folyamatok fajtái
Erjedés: Anaerob körülmények (oxigén hiányos) Részleges lebontás (redukció) - Végterméke: szerves vegyület (pl. tejsav; etanol) Részleges energia felszabadulás - Kevés ATP képződés ( 1 glükózból 2 ATP )

12 A sejtben a felépítő és lebontó folyamatok állandóan zajlanak és összekapcsolódnak
A folyamatokat összekapcsolja: - az acetil- csoport, mindkét folyamatban köztes termék - az ATP, mindkét folyamatban energiatároló és energiaszolgáltató

13 Enzimek

14

15 Enzimek= a sejtben lejátszódó biokémiai folyamatok felgyorsítói, katalizátorai (biokatalizátorok)
- Katalizátorok: olyan anyagok, amelyek a kémiai reakciókat a legkisebb aktiválási energia igényű útra terelik - Aktiválási energia: az az energia mennyiség, amely a molekulán belüli kémiai kötések fellazításához, a molekula reakcióképessé válásához szükséges

16

17 Enzimek felépítése: Fehérje molekulák: - egyszerű fehérjék
- összetett fehérjék (többségük ilyen)

18 - prosztetikus csoport: szorosan
Összetett fehérje enzim felépítése: - fehérje rész - nem fehérje rész (kofaktor): - koenzim: lazán kapcsolódik a fehérje részhez pl. NAD+, NADP+, KoA - prosztetikus csoport: szorosan kapcsolódik a fehérje részhez pl. hem- csoport

19 Az enzim működése A működéssel kapcsolatos fogalmak:
- Szubsztrát: az a molekula, amelynek a reakcióját katalizálja az enzim - Aktív centrum: az enzim felületének az a része ahová a szubsztrát kapcsolódik

20 Az enzimműködés folyamata

21

22 Az enzimek jellemzői A fajlagosság:
- Folyamat fajlagosság: adott enzim csak adott kémiai folyamatot katalizál - Szubsztrát fajlagosság: adott enzim csak adott szubsztrát(ok) reakcióját katalizálja

23 Csak meghatározott környezeti feltételek között működő képesek (ugyanis az enzimek fehérjék)
pl. meghatározott hőmérsékleten és kémhatású közegben

24

25 Az enzimek elnevezése Hagyományos elnevezésű enzimek:
pl. pepszin, tripszin Tudományos elnevezésű enzimek: - áz végződésűek - utalás a szubsztrátra (szubsztrátokra), ill. a katalizált reakció végtermékére, ill. a katalizált reakcióra pl. aminosav- tRNS- ligáz RNS- polimeráz

26 Enzimhibán alapuló emberi betegségek
Tejcukor- érzékenység: Oka: nincs a vékonybélben, mert nem termelődik vagy van, de nem működik a laktáz nevű enzim Laktáz: a tejcukrot két monoszacharidra bontja, a monoszacharidok felszívódnak a tápcsatorná-ból

27 A betegség tünetei: - folyékony széklet - hasfájás - has puffadás A tünetek magyarázata: - a vékonybélben felhalmozódó tejcukor vizet köt meg- folyékony széklet - a vastagbélben a bélbaktériumok a tejcukor egy részét bontják, savas bomlástermékek keletkeznek- hasfájás, gázok képződnek- has puffadás