SZABÁLYOZÁS ÉLETTANAAlapfogalmak, alapjelenségek

A szervezet felépítésesejt (cellula, cytos): az élő szervezet azon legkisebb egy-sége, mely

még önálló életjelenségekkel rendelkezik (mozog, ingerelhető, anyagcseréje van, növekszik, szaporodik)

szövet: hasonló alakú és azonos működésű sejtek összessé-ge (hám-, kötő- és támasztó-, izom-, idegszövet)

szerv: különböző szövetekből felépülő, egy vagy több meg-határozott funkciót ellátó egység (a legtöbb szervben mind a 4 szövettípus megtalálható, de azok aránya az egyes szervekben eltérő)

szervrendszer: alapvető, fő életműködés ellátására szerve-ződött különböző szervek összessége

szervezet: a szervrendszerek összessége

Dr. Mándi Barnabás

sejtszövetszervszervrendszer

sejtek általános jellemzése:az élet legkisebb alaki és működési egységeminden élőlény sejtes felépítésűminden sejtre jellemző:

határoló rendszer alapállomány energiaátalakító és információhordozó rendszer

sejtalkotók

sejthártya (membran): környezettől elhatároló és összekötő funkció fehérjék és lipidek alkotják: a kettős lipidréteget kívül és belül feh-

érje borítja a lipoproteid rétegen keresztül folyik a sejt anyagfor-galma

5-10nm (nm=10-9m) vastagságú kettős foszfatid molekula réteg bizonyos anyagokat ezen a membranon átereszt, féligáteresztő

(semipermeabilis) válogat, hogy milyen anyagokat enged át (szelektív permeabilitás) a membranon az 1nm-nél kisebb részecskék passzív transzporttal

(diff.) jutnak át (H2O, CO2, O2, monoszacharidok, aminosavak) a nagyobb molekulák aktív transzporttal a membranba ágyazódva fehérjéket találunk: transzport-, marker-

(jelölő), receptorfehérjék

endoplazmatikus retikulum: a sejt belsejében található hártya a sejt belsejében felszínt képez a különböző

biokémi-ai folyamatokhoz 2 típusa van: sima felszínű ER (SER) és a durva fel-

színű ER (DER vagy RER) SER feladata: lipidek szintézise, anyagátalakítás a májban sok SER a méregtelenítés miatt (anyagok

vízoldékonnyá tétele vizelettel ürül) a membránt a rajta lévő riboszómák teszik szemcsé-

zetté (riboszóma: a fehérjeszintézis helye) a készülő polipeptidlánc a DER-ban nyeri el végső

formáját, a rá jellemző térszerkezetet sejtosztódás során az ER-ból képződik újra a sejt-

maghártya

riboszóma: a fehérjeszintézis helye a legkisebb sejtalkotó a citoplazmában szabadon vagy ER-hoz kötötten he-

lyezkedik el

Golgi-apparátus: 3-10 egymás felett elhelyezkedő lapos, korong alakú

„zsák” szélükön hólyagocskák kapcsolatot teremt a sejthártya és az ER között a sejtből kiürítendő anyagokat sejthártyába csoma-golja szintetizálja a membránalkotók egy részét a becsomagolt anyagot töményíti, válogatja a kész hólyagocskákat megfelelő helyre küldi

lizoszóma: bontóenzimmel telt hólyagocskák DER termeli a bontóenzimeket lizoszómával csak hártyával körülvett anyagot lehet

bontani kémhatásuk savas (kb. pH5) a sejt halála után a saját lebontásban is szerepe van

(autolízis)

mikrotubulusok, mikrofilamentumok: a tubulin fehérjékből 25nm átmérőjű csövek jönnek

létre (mikrotubulusok) sejtosztódás során húzófonalakat alkotnak és moz-

gatják a kromoszómákat aktinmolekulákból 6nm átmérőjű fonalak képződnek

(mikrofilamentumok) segítik a sejt mozgását

mitokondrium: minden eukarióta sejtre jellemző hosszúkás fonalas vagy gömbölyded alakú néhány mikrométeres felszíne sima, belül erősen redőzött (kezdetben – a törzsfejlődés kezdetén – önálló élőlé-

nyek lehettek bekebelezés szimbiózis) számuk a sejt működési állapotától függ önállóan,

a sejt osztódása nélkül is képes osztódni a lebontó folyamatok végső szakasza folyik itt:

citromsavciklus, terminális oxidáció ATP termelés (energia termelés)

sejtmag (nucleus): kívülről sejtmaghártya borítja a maghártyán pórusok vannak a sejtmagban kromatinállomány van (DNS fehérjék-

re csavarodva) magnedv: ionok, kis szerves molekulák és szabályo-

zó fehérjék vizes oldata sejtmagvacska (nucleolus): a mag azon sötétebb te-

rülete, amely azokat a DNS-szakaszokat tartalmaz-za, melyek a rRNS és riboszómafehérjék utasításait hordozzák

a magvacska a riboszómakészítés helye a kész riboszóma alegységek a sejtmag pórusain ke-

resztül távoznak

Transzportfolyamatokpasszív transzport: nem igényel energiát

két jelenség: diffúzió, ozmózis

diffúzió: alapja az oldott és gáznemű anyagok mozgása, melynek révén igyekeznek arányosan kitölteni a rendelkezésükre álló teretha koncentrációjuk nem egyenletes a molekulák a na-gyobb koncentrációjú helyről a kisebb koncentrációjú felé áramlanak (szabadon diffundálnak) a koncentráció-grádi-ensnek megfelelően

ozmózis: ha a részecskék mozgását akadályozzuk (pl. féligáteresztő hártya választja el az oldatot a tiszta oldószertől, vagyegy hígabb oldattól), akkor csak a kisebb méretű részecs-kék –az oldószer molekulák– képesek a féligáteresztő ré-tegen átjutni, a nagy átmérőjű részecskék nem. Ennek az a következménye, hogy a töményebb oldat térfogata nö-vekszik, a hígabb oldaté pedig csökken. A jelenség addig tart, amíg a két oldat koncentrációja ki nem egyenlítődik.

az oldat folyadékszintje emelkedik, a koncent-rációja csökken

a nagyobb koncentrációjú oldat „felhígul”, térfogata megnő

ozmózis: az emberi szövetek sejtjeiben az ozmózisnyomás 8 bar körüli, és a szervezet igyekszik ezt állandó értéken tartani (homeosztázis)

rugalmas sejthártya duzzadás, zsugorodássejt hypotoniás oldatba megduzzad a beáramló víztőlsejt hypertoniás oldatba a sejt vizet veszít, zsugorodik (sós étel után szomjúság)az emberi szervezet sejtjeinek oldatai a 0,9% (n/n) NaCl-oldattal (fiziológiás sóoldat) azonos ozmózisnyomásúak (izotóniás oldatok)

haemodialízis!

aktív transzport: aktív sejtműködést, energiát igényelneka sejtek, szövetek életműködéseinek fenntartásához a különböző ionok, molekulák olyan eloszlására van szükség, melyek különböz-nek az élettelen rendszerektől ezért olyan biológiai mechaniz-musokra van szükség, melyek fenntartják az élet számára opti-

mális arányokatjellemzője, hogy a koncentráció-grádienssel szemben történik az anyagszállítás

Na-K-pumpa: Na+ koncentrációja sejten belül: 20mmol/lNa+ koncentrációja sejten kívül: 145mmol/l(Na+ extracelluláris ion)K+ intracelluláris ion: sejten belül 40x több, mint kívülaz egyensúly fenntartásához mindkét iont a koncentráció-grádienssel szemben kell mozgatni: Na+ ki, K+ be

vékonybél, vese

facilitált diffúzió: átmenet az aktív és a passzív folyamatok közöttaz anyagvándorlás a koncentráció-grádinsnek megfelelően megy végbe (mint a passzív transzportnál), de lényegesen gyorsabban, mint azt a fizikai-kémiai törvényszerűségek indokolnákenergiaigényes folyamat

Nyugalmi potenciál

alapjelenség, a nyugalomban lévő sejt membránjának két oldala közti feszültségkülönbség membránpotenciál

a feszültségkülönbség 20-100 mV (sejt belseje negatív, felszíne pozitív)

elsősorban K+-potenciál (K+ intracelluláris ion: sejten belül 40x több, mint kívül)

a sejt belsejében lévő negatív töltésű fehérjeionok gátolják a K+

ionok kiáramlásátminden ionra kétféle potenciál hat: elektromos és kémiai potenci-

ála kémiai potenciál általában ellentétes az elektromossal nyuga-

lomban az elektrokémiai potenciál egyensúlyban van

Akciós potenciálingerület: inger hatására bekövetkező jellegzetes folyamat, a nyugalom-

mal ellentétes állapotaz ideg- és izomsejtek membránja ingerületben depolarizálódik (vagyis a

nyugalmi potenciál csökken vagy megszűnik vagy ellenkező előjellel polarizálódik)

az ideg- vagy izomroston a depolarizáció hullámszerűen terjed az ez-zel kapcsolatos feszültségingadozás az akciós potenciál

a depolarizáció idején Na+ ionok lépnek a sejt belsejébea repolarizációban a membrán Na+ permeabilitása visszaáll, a K+ perme-

abilitás fokozódikküszöb erősségű az az inger, melynél a membránon keresztüli Na+-veze-

tő képesség annyira megnő, hogy akciós potenciál keletkezikküszöbinger (reobázis) maximális választ eredményez:

ha a Na+ ionok kellő mennyiségben jutnak a sejtbe, maximális hatást váltanak ki (létrejön az ingerület, tapasztaljuk az akciós potenciált)ha ennél kevesebb ion jut a sejtbe, nem jön létre ingerület, nincs akciós potenciál„minden vagy semmi” törvény

Refrakter szakha az akciós potenciál időtartama alatt éri újabb inger az ideg- vagy i-

zomszövetet, ez az újabb inger hatástalan lesz a sejt refrakter stá-diumba kerül, időlegesen nem ingerelhető

az ingerületi folyamat vége felé szupermaximális ingerekkel bizonyos vá-lasz már elérhető ez alapján abszolút és relatív refrakter szakaszt különböztetünk meg

kihasználási idő: egy inger alkalmazásától az észlelt válaszig eltelt idő (ha nő az inger erőssége, ez az idő csökken)

kronaxia: a kétszeres küszöbinger-erősséghez (kétszeres reobázis) tarto-zó kihasználási idő

ingerületvezetés: az inger által keltett akciós potenciál az ideg- vagy izomrostban továbbterjed a nyugalomban lévő sejtmembránt a szomszédos membrán depolarizációja ingerületbe hozzaaz ingerület kiindulópontja felé (visszafelé) nem terjed, mert az még refrakter szakban van az „új hely” ingerületekoraz igerületátvitel egyirányú folyamat egy preszinaptikus potenciál csak egy posztszinaptikus potenciált válthat ki

az ingerület terjedési sebessége a sejten belüli ellenállástól függ: minél vastagabb az ideg- vagy izomrost, annál gyorsabban terjed az ingerü-let