Élettan: a sejt CzB 2010.

Sejt - “az élet alapvető egysége”

Eukaryota

-egy-/többsejtű

-sejmag membránnal

-vannak organellumok

-DNS kromoszómákba

csomagolva

Prokaryota

-egysejtű

-nincs sejtmag

-nincsenek

sejtszervecskék

-DNS = egy gyűrű

- pl., bactériumok

• Sejtkomponensek: eukarióta

• Sejtmag, (benne: magvacska,

Chromatin/Kromoszómák)

• Endoplazmatikus reticulum

• Riboszómák

• Golgi apparatus

• Lysosomák

• Mitochondriumok

• Microtubulusok

• Sejtmembrán

A sejtmag

A sejtmag

A sejmag a sejt

irányítóközpontja:

1, Irányítja a sejt

osztódását

2, A sejt működését a

fehérjeszintézisen

keresztül

Interfázis („nyugalmi” áll.)

•Maghártya

Pórusok

Kromatin

(heterokr., eukr.)

Nucleolus

(magvacska):

riboszómák

•6 milliárd bázispár

1.5% kódol csak

Humán genom: 30

ezer gén

Humán genom

projekt

Nukleotidok

(uracil: RNS, timin: DNS)

Gén

• Szabályozó régiók: promoter

• Exonok: protein kódoló régiók (UTR)

1 to 178 exon per gén (átlag 8.8)

8 bp-tól 17K bp per exon (átlag 145 bp)

• Intronok: nem kódoló régiók: átlagosan 1 kb – 50 kb per intron

• Gének: Legnagyobb – 2.4 Mb (Dystrophin). Átlag – 27 kb.

DNS mRNS: Transcriptio-átírás

• (DNS-t az RNS-polymerase (II) enzim írja ár)

• Az RNS és DNA hasonlít, de az RNS egyláncú (kivéve egyes vírusok) és így kevésbé stabil

• Az RNS-ben uracil (U) szerepel timin (T) helyett, cukor is más

• mRNS: utólagos módosítások eukaryotában

• Van még: funkcionális RNS: tRNS, rRNS

Transzláció: mRNS fehérje • Codon (mRNS): 3 bp ->1

aminosav

• 64 codon-> 1 aminosavnak több is

• 3 stop-codon

• mRNS: utólagos módosítások eukaryotában

• Van még: funkcionális RNS: tRNS, rRNS

Fehérje-szintézis: Endoplazmás

retikulum

• Codon-Anticodon

• mRNS (messenger RNS)

• Riboszóma

• rRNS

• tRNS (transfer RNS): Kis, L-alakú RNS, amely specifikus aminosavat szállít a riboszómához

• tRNS UAC anticodonnal az AUG codonhoz kapcsolódik és methionine-t köt a láncba

• DER (Durvafelszínű) endoplazmás reticulum: plazma-membrán proteinek, a sejt által kiválasztott fehérjék, stb

• Lumen (belső tere): cisterna (ionok hasonlítanak EC-hez)

• Folyamatos: maghártya- endoplazmás reticulum

• SER (Simafelszínű) ER: lipidek szintézise és metabolizmusa (zsíranyagcsere)

Szteroid hormon szintézis (mvese, Leydig-sejt)

Sarcoplazmás reticulum (izomsejt, kalcium-raktár)

„Méregtelenítés”: máj

Golgi •Fehérjék szortírozása.

• Cél: membrán, exocytosis, lysosoma (enzimek)

Egyebek: mitochondrium, cytoskeleton,

(peroxysoma, lysosoma)

Sejtmembrán

A sejtmembrán élővilágunk valamennyi sejtjének életműködéshez nélkülözhetetlen. Elhatárolja a sejtek belsejét a külvilágtól, egyenlőtlen ion-eloszlást hoz létre a sejtek és környezetük között, speciális elektromos tulajdonságokkal ruházva fel a sejteket.

A biológiai membránok fő kémiai alkotóelemei: lipidek, fehérjék és szénhidrátok. A lipid molekulák által képzett kettős réteghez kapcsolódnak a sejtenként nagyon változatos fehérje molekulák. A kettős réteget a lipidek három fő tipusa építi fel, ezek foszfolipidek, glikolipidek és a koleszterin.

1, Transzport a membránon/-al

• Endocytosis

• Exocytosis

• Receptor

mediált

endocytosis

2, Transzport a membránon

keresztül

• Diffúzió

• Ozmózis

• Protein

mediálta

membrán

transzport

Ozmózis: diffúzió félig áteresztő hártyán át.

Sebesség függ:

a membrán felülete

koncentráció-különbség

membrán vastagsága

Ozmózis

• A transzporter fehérjék

egyidejűleg csak egy ion

vagy molekula szelektív

megkötésére alkalmas.

• A csatornafehérjék

sztérikusan megfelelő

térszerkezetük révén

segítik elő víz vagy ionok

membránon keresztüli

transzportját (egy időben

több).

Fehérje-mediálta transzport

• Gyors transzport

• Kémiai specificitás

• Energia-igényes:

Primer vagy szekunder

módon

Egy fontos példa: Na+/K+-pumpa: aktív

transzport a membránon át-fehérje

segítségével

Jelátvitel

Jelátvitel

„Kaszkád”:

• Első hírvivő molekula (Szignál

molekula/Ligand)

• Receptor

• Intracelluláris szignál molekulák (second

messenger)

• Cél-molekulák

• Válasz (élettani válasz/protein-szintézis)

Membrán-receptorok fajtái

Membrán-receptorok Ion csatorna (ionotrop)

Pl. GABA: gátló neurotranszmitter agyban, gerincvelőben, Cl- csatorna, (benzodiazepinek (Xanax...) serkentik GABAA-n )

Metabotrop receptorok:

1, Receptor-enzimek (pl.inzulin, növekedési faktorok)

2, G-protein kapcsolt receptorok (adrenalin receptorok)

(Integrin receptorok: Sejt kapcsolódás)

Ion channel linked receptors

Ionotrop receptor: GABA

Kinázok: foszfát-csoportot helyez szerinre, treoninra, tirozinra

Foszfatázok: eltávolítják a foszfát-csoportot

Foszforiláció: ‘ki’-’be’ kapcsolás

H3N-C-COO-

H I

I

CH2 I

OH

H3N-C-COO-

H I

I

CH-OH I

CH3

H3N-C-COO-

H I

I

CH2 I

I

OH

treonin szerin tirozin

Mi történik a sejten belül a fehérjékkel?

Protein OH+ ATP Protein O P

O

O

O

+ ADP

Pi H2O

Protein Kinase

Protein Phosphatase

Mi történik a sejten belül a fehérjékkel? 2.

Szteroid hormon receptorok: a receptorok másik típusa,

nem a membránban helyezkedik el, hanem a sejten belül

G-protein/cAMP

(ne tanuld

meg)

(Egy példa: -adrenerg hatás

szívizomban)

(ne tanuld meg)

Kalcium mint másodlagos hírvivő

(ne tanuld meg)

Phospholipase C

(ne tanuld meg)