SZABÁLYOZÁS ÉLETTANA

SZABÁLYOZÁS ÉLETTANA Alapfogalmak, alapjelenségek

A szervezetfelépítése sejt (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

sejtszövetszervszervrendszer sejtek általános jellemzése: az élet legkisebb alaki és működési egysége minden élőlény sejtes felépítésű minden 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

endoplazmatikusretikulum: • 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. pH5) • 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

Transzportfolyamatok passzív transzport: nem igényel energiát két jelenség: diffúzió, ozmózis diffúzió: alapja az oldott és gáznemű anyagok mozgása, melynek révén igyekeznek arányosan kitölteni a rendelkezésükre álló teret ha koncentrációjuk nem egyenletes  a molekulák a nagyobb 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, vagy egy 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, zsugorodás sejt hypotoniás oldatba  megduzzad a beáramló víztől sejt 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 igényelnek a 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 arányokat jellemzője, hogy a koncentráció-grádienssel szemben történik az anyagszállítás Na-K-pumpa: Na+ koncentrációja sejten belül: 20mmol/l Na+ koncentrációja sejten kívül: 145mmol/l (Na+extracelluláris ion) K+intracelluláris ion: sejten belül 40x több, mint kívül az 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 között az anyagvándorlás a koncentráció-grádinsnek megfelelően megy végbe (mint a passzív transzportnál), de lényegesen gyorsabban, mint azt a fizikai-kémiai törvényszerűségek indokolnák energiaigényes 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 kiáramlását minden ionra kétféle potenciál hat: elektromos és kémiai potenci-ál a kémiai potenciál általában ellentétes az elektromossal  nyuga-lomban az elektrokémiai potenciál egyensúlyban van

Akciós potenciál ingerület: inger hatására bekövetkező jellegzetes folyamat, a nyugalom-mal ellentétes állapot az 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 belsejébe a repolarizációbana membrán Na+permeabilitása visszaáll, a K+perme-abilitás fokozódik küszöb erősségű az az inger, melynél a membránon keresztüli Na+-veze-tő képesség annyira megnő, hogy akciós potenciál keletkezik küszöbinger (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 szak ha az akciós potenciál időtartama alatt éri újabb inger az ideg- vagy i-zomszövetet, ez az újabb inger hatástalan lesz  a sejt refrakterstá-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 hozza az ingerület kiindulópontja felé (visszafelé) nem terjed, mert az még refrakter szakban van az „új hely” ingerületekor az 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

SZABÁLYOZÁS ÉLETTANA