Sejthártya felépítése és funkciói

A sejthártya felépítése

• A sejthártya alapját egy 8-10 nanométer vastag kettős foszfolipid réteg képezi.
• A membrán belső részében a foszfolipidek hidrofób szénhidrogén oldalláncai helyezkednek el, míg a külső részeken a hidrofil részek találhatók.
• A foszfolipidekben a glicerinhez két zsírsav kapcsolódik észterkötéssel, valamint egy foszforsav maradék.
• A foszfatidokban a foszforsav maradékhoz egy poláros csoport kapcsolódik, leggyakrabban kolin, etanolamin vagy szerin.
• Rövidebb zsírsav oldalláncok és több telítetlen kettős kötés a zsírsavakban szabálytalanabb elrendeződést eredményez.
• A telítetlen zsírsavak magasabb aránya folyékonyabb membránt eredményez.
• A membránok koleszterint is tartalmaznak, amely csökkenti a membrán fluiditását élettani körülmények között.

Membránfehérjék

• A transzmembrán fehérjék összekötve vannak a sejten belüli szerkezetekkel, a sejtváz elemeivel és a sejten kívüli állománnyal (extracelluláris mátrix).
• A transzmembrán fehérjék biztosítják a sejthártya integritását és a sejten kívüli molekulákkal való kapcsolatot.
• Egyes transzmembrán fehérjék receptorként funkcionálnak, külső „antennát” alkotva.
• A sejthártya külső felszínén található fehérje-oldalláncokhoz gyakran kapcsolódnak cukor-származékok.

A fotoszintézis mechanizmusa

• A fotoszintézis a tilakoidokban történik, amelyek a növényekben a kloroplasztok részei.
• A tilakoid membránba ágyazott fotoszintetikus pigmentek, mint a klorofill-a, abszorbeálják a fényt.
• A klorofillok mellett járulékos pigmentek, karotinok és fikobillinek is segítenek a fény hasznosításában.
• Két típusú pigmentrendszer van: az I. és a II. pigmentrendszer.
• A pigmentrendszerek speciális fehérjéhez kapcsolódó reakciócentrummal rendelkeznek, amelyből a gerjesztés hatására kilépő elektron biokémiai folyamatokat indít el.

A ciklikus fotofoszforiláció

• A ciklikus fotofoszforiláció a fényenergia felhasználásával csak ATP-t képez, vízbontás és NADPH-termelés nem történik.
• A gerjesztett klorofill elektronja a tilakoid-membránba ágyazott fehérjékre jut, amelyeken keresztül egy oxidációs-redukciós láncon vándorol.
• Az elektron energiája protonpumpákat működtet, amelyek a tilakoid belsejében növelik a H+-ion koncentrációját.
• A tilakoidok belsejéből a sztrómába visszaáramló protonok energiáját az ATP szintáz alakítja át ATP-vé.

A nemciklikus fotofoszforiláció

• A nemciklikus fotofoszforilációban két pigmentrendszer vesz részt.
• Az I. pigmentrendszerből kilépő elektron az elektrontranszportláncon át a II. pigmentrendszerre jut.
• A citokróm-komplex a protonokat pumpálja a sztrómából a tilakoid belsejébe.
• Az I. pigmentrendszer által hasznosított fényből nyert energiával az elektron magasabb energiaállapotba kerül.
• Az elektron redukálja a NADP+-t NADPH-vá.
• A protonok koncentráció-egyensúlyának megteremtéséhez a tilakoid belsejében felhalmozódott H+-ionok a membránba épült csatornán át a sztrómába áramlanak.
• Az ATP-szintáz enzimkomplex az így nyert energiát ATP-be építi.

Az ATP-képződés strukturális alapjai a sejtlégzésben

• A légzési lánc elemei a mitokondrium belső membránján át a mitokondrium belsejében lévő protonokat a két membrán közötti térbe pumpálják.
• A légzési lánc működése eredményeként csökken a mitokondrium belső tér pH-ja, így protongrádiens alakul ki.
• A protongrádiens energiáját az ATP szintáz használja fel ATP termelése során.

Energiatermelés a sejtben

• A heterotrof élőlények a Nap energiáját közvetve hasznosítják, szerves anyagok bontásából és oxidatív foszforilációjából nyert energiával.
• A sejtben az energia ATP-be történő leghatékonyabb építése a protongrádiens kialakításával és a protonok membránba ágyazott ATP-szintázon keresztül történő átáramlásával történik.

Ez a kvíz a sejthártya felépítését és funkcióit vizsgálja, beleértve a kettős foszfolipid réteget és a memránfehérjék szerepét. Fedezd fel, hogyan befolyásolják a zsírsavak és a koleszterin a sejthártya folyékonyságát és működését.