Biológia | Középiskola » Biológia felvételi tételek I., 1999

Biológia felvételi tételek I. Klikkelj a kívánt könyvjelzőre: • • • • • • • • • • Prokariota és eukariota sejtek összehasonlítása Prokarioták A bioszféra A víz alapvető tulajdonságai, szerepe az élő szervezetben A fehérjék - felépítés, típusok, biológiai jelentőség A lipidek - felépítés, típusok, biológiai jelentőség Szénhidrátok - felépítés, típusok, biológiai jelentőség A nukleotidok felépítése (ATP, KoA, NAD) A DNS molekula, szerkezete, főbb jellemzői Az RNS molekula, szerkezete, RNS-típusok és funkcióik Vissza a biológia honlapra Prokariota és eukariota sejtek összehasonlítása Evolúciós kapcsolat lehetsége: sorozatos endoszimbiózis elmélete. Ezt támasztja alá a színtestek és a mitokondriumok felépítése: őseik szabadon élő prokarioták lehettek, melyek egy nagyobb sejt belsejébe jutottak és ott meghonosodtak (önálló genetikai apparátussal rendelkeznek). Azonos sajátságaik: a

fehérjeszintézis menete, a genetikai kódszótár általános érvényűsége, a DNS megkettőződésének folyamata, energiaforgalomban központi vegyület az ATP, felépítő és lebontó folyamatok típusai. Különbségek: Prokariota Eukariota Sejtszerveződés: egysejtűek főleg többsejtűek Méret: 0,2-10 ľm 10-100 ľm Egyedfejlődés: gyorsabb lassabb Anyagcsere: anaerob vagy aerob aerob DNS-tartalom: kevesebb több (nincs arányban az evolúciós fejlettséggel) DNS információs részének aránya: nagyobb kisebb Sejtfalak: szénhidrát, fehérje cellulóz, kitin Belső membránrendsz.: kevés sokféle Sejtorganellumok: nincsenek határolva mitokondrium, színtest Bekebelező készség: nincs van Citoplazmaáramlás: nincs van Mozgásképesség: mozgásképtelenek vagy tömör fonalakkal csilló, ostor - meghatározott szerkezet, álláb Szaporodás: főleg kettéhasadással mitózis, meiózis Megjelenésük: 3 milliárd éve 1,7-1,8 milliárd éve mRNS képződése:

közvetlenül a génekről és azonnal működik a DNS hosszabb szakaszáról RNS képződik, érési folyamat után lesz mRNS Vissza az elejére Prokarioták Kb. 3 milliárd éve jelentek meg az ősi baktériumsejtek, melyek valószínűleg a ma élő prokarioták és a sorozatos endoszimbiózis elmélete szerint a mitokondriumok és színtestek ősei. Főleg egysejtűek Anyagcseréjük anaerob (kialakulásuk idején változó volt az oxigénszint) vagy aerob. Sejtfaluk jellegzetes szénhidrátokból és fehérjékből áll Belső membránrendszerük kevés van, ha egyáltalán van. Sejtorganellumaik nincsenek membránnal vagy hártyával körülvéve. Ha képesek mozgásra, akkor ezt tömör fonalakkal (csilló, ostor) valósítják meg, amely hullámzó mozgást végez. Főleg hasadással szaporodnak A DNStartalom kevesebb, mint az eukariotáknál, de a DNS információs részének aránya nagyobb A közvetlen a génekről képződött mRNS azonnal működőképes. Nincs

bekebelezőképesség és citoplazmaáramlás. Baktériumok törzse: 1 g talajban akár több millió is lehet belőlük. Kiváló alkalmazkodóképesség, gyors szaporodás (osztódás és konjugáció). Mikrométeres nagyságrend (0,1-100 ľm). Alak szerint: pálcika, gömb, csavart Antony Leeuwenhoek, Robert Hooke (sejt elnevezés), Robert Koch (baktériumok tudományos vizsgálata, tiszta tenyészetek előállítása, festése, felfedezte a tüdőbajt okozó baktériumot is). Felépítésük a prokarióta sejtekre jellemző. Sejtplazmájukban helyezkedik el az örökítőanyag, mely nincs körülhatárolva - nincs sejtmag. A plazmát vékony sejthártya határolja, majd a sejtfal (fehérje, szénhidrát). Esetleg további tok vagy nyálkás burok Életmódjuk: sok faj kész szerves anyagokkal táplálkozik, ebből építi fel saját anyagait - heterotróf. Sok a lebontó (talajban), a rothadást, erjedést előidéző, betegséget okozó (vérhas, TBC - tüdőbaj, szalmonella,

lepra, szamárköhögés). Mások a testük felépítéséhez egyszerű szervetlen anyagokat használnak autotrófok Pld a nitrifikáló bakt-ok (ammónia - nitráttá)- kemoszintetizálók A baktériumok jelentősége: humuszképzés, lebontás (körforgás biztosítása), gyógyszergyártás (a genetikai kódszótár általános érvényűségének köszönhetően különböző DNS részletek génsebészeti úton való beépítésével megoldható különböző gyógyszerek - inzulin - ipari gyártása), antibiotikumok, erjesztéses ipar (tejipar, ecetgyártás), bélbaktériumok. Kékmoszatok törzse: Felépítés hasonló, mint a baktériumoknál. De van színanyag (olyan vegyületek, amelyek képesek a napfény E-ját megkötni)- a kékeszöld színt okozza. Fotoszintetizálók. Oxigén szabadul fel Előfordulásuk: talajban, természetes vizekben vízvirágzás, táplálék Vissza az elejére A bioszféra Környezet és tűrőképesség Az élővilág egyedei közösségekbe

tömörülnek. A legegyszerűbb felépítésű közösségben azonos fajhoz tartozó egyedek élnek együtt, ezt nevezzük populációnak. A különböző fajok populációi nem elszigetelten, hanem összefüggő közösségben, társulásban élnek. A földrajzi övekre jellemző éghajlatot együttesen alakítják ki a Föld felszínére jutó napenergia mennyisége, a sugárzást felfogó felszín sajátosságai és a helyi hatásokat módosító lég- és tengeráramlatok. A társulások az éghajlati övekhez igazodva nagy egységekben szintén övezetes módon helyezkednek el, ez a zonalitás. A társulások zonálisan elhelyezkedő, egész kontinensekre kiterjedő nagy egységei a biomok. Az élővilág szerveződésének ezt az egész földi életet átfogó, legmagasabb szintjét bioszférának nevezzük. Alexander Humboldt, Vaszilij Dokucsajev. Ezeket az egyre magasabb rendű szerveződéseket közös néven egyed feletti szerveződési szinteknek nevezzük. Az élőlények

az élőhelyen élnek. Az élőlények közösségeire az adott élőhelyen ható tényezők összességét környezetnek nevezzük. A környezeti tényezők jellemző tulajdonsága a folytonos változás. Változhatnak az idő múlásával A környezeti tényezők térbeli változásai jól észlelhetőek - domborzat, földrajzi hely miatt. Azt, hogy egy adott faj populációja hogyan tud alkalmazkodni a változó környezethez, milyen mértékben reagál a környezet hatásaira, azt a tűrőképesség mutatja meg. Maximum, minimum, optimum. Tág-, szűktűrésűek Egy vagy több tényezőt tekintve A fény mint környezeti tényező A bioszféra számára egyedüli jelentős energiaforrás a Nap sugárzása, ez pedig különböző hullámhosszúságú sugarak formájában éri a Földet. Több mint fele a fénysugárzás, kisebb része hősugárzás és néhány százaléka ultraibolya sugárzás. A földfelszínre jutó fény közvetlen és szórt fényből áll. A közvetlen

fényben sok a hosszúhullámú sugárzás, amelynek erőteljes a melegítő hatása. A szórt fény viszont több energiát tartalmaz, amely kedvezőbb a fotoszintézishez. A fénysugárzás nem egyenletes a bioszférában Egy adott terület fényviszonyait a közvetlen és a szórt fény aránya, a megvilágítás erőssége és időtartama jellemzi. Ez földrajzi szélesség szerint változik Hosszúnappalos növények északról - rozs, búza. Rövidnappalos növények melegebb égtájakról - kukorica, szója A bioszféra fényviszonyai függőleges irányban is váltakoznak. Tengerben - vörös, sárga, 100 m-ig kék és zöld, 200 m szürkületi derengés, 400 m sötét. A fényviszonyokat befolyásolja a terület feletti felhősödés, a domborzati viszonyok, a növényzet. Fénykedvelő, fény-, árnyéktűrő növények. Állatok Élőlények fénytűrőképessége. A hőmérséklet mint környezeti tényező A bioszférában uralkodó hőmérsékleti viszonyok a Nap

sugárzásától, illetve a földfelszín és a légkör sajátságaitól függnek. Hőátadás, hőkisugárzás, üvegházhatás A hőmérsékletet befolyásolja a földrajzi szélesség. A földfelszínen függőleges irányban is hasonlóan változik a hőm. Domborzati viszonyok módosító hatása Élőlények hőtűrőképessége: szűk vagy tág Változó testhőmérsékletű állatok: sivatagi gyíkok, szender (izommunka). Állandó testhőmérsékletű állatok. Testfelszín és testnagyság viszonya - Bergmann szabály A levegő hatása az élőlényekre A levegő fizikai tulajdonságai az összetételtől függnek. (N, O, CO2, H, víz, nemesgázok, szennyezők). CO2 hatása A levegő fizikai tulajdonságai közül legfontosabb hatású a levegő áramlása, a szél. Párologtatásfokozó, beporzás, fakoronák alakítása, madaraknak energiaforrás is lehet. A víz hatása az élőlényekre A bioszférában a víz fontos környezeti tényező. Növények vízellátása három

folyamattól függ: a víz felvétele, szállítása, leadása. A változó vízállapotú növények vízháztartása nagyban függ a környezettől. Kiszáradástűrők Elsősorban alacsonyabb rendű fajok: moszat, zuzmó, moha. Az állandó vízállapotú növények szabályozható párologtatása teszi lehetővé az egyenletes vízháztartást. Főleg hajtásos növények Több típus: Vízinövények: lebegő vagy aljzatba rögzültek, keveset párologtatnak, szárazságtűrésük minimális - átokhínár, békalencse. Mocsári növények: sok vizet vesznek fel, erősen párologtatnak - több légzőnyílás. Mocsári gólyahír. Közepes vízellátottságú növények főleg a zárt erdőkben Viszonylag jól tűrik a szárazságot, de erőteljes párologtatásuk miatt jelentős vízmennyiségre van szükségük. A szárazságtűrő növények a sivatagok, füves puszták lakói. Kaktuszok Föld feletti részeik vastagok, nedvdúsak, vagy kemény, száraz, merev tartásúak. Sok

vizet képesek tárolni Párologtatásuk minimális, lelassult fejlődés, lassú növekedésűek. A víz az állatok szempontjából is meghatározó, elterjedésük lényeges feltétele. Van szélsőséges példa is A talaj A talaj kialakulása a földkéreg felszíni rétegében történik, az éghajlati tényezők és az élőlények együttes hatására. Fizikai aprózódás, kémiai mállás, biológiai mállás - humusz A talaj kémiai tulajdonságait elsősorban a talajrészecskék határozzák meg 1-500 nanométeres talajkolloidok. A kalciumionnal telített kolloidok a legmegfelelőbbek Fontos a talaj kémhatása is - CO2, humuszsavak, stb. Kémiai tulajdonság a talaj tápanyagtartalma is Kimosódás. A talaj fizikai tulajdonságai közül legjelentősebb a talaj szerkezete - levegő- és víztartalma ettől függ. CO2, oxigéntartalom Talajban élő állatok Vissza az elejére A víz alapvető tulajdonságai, szerepe az élő szervezetben Az élővilág számára az

egyik legjelentősebb szervetlen vegyület. Részt vesz a sejtek biológiai folyamataiban (könnyen reagál más anyagokkal), de helyet is biztosít számára, mivel a víz poláros szerkezetű. Hidrogénkötés - hidrogénhidak különböző molekulák közt - térbeli szerkezet a sejtplazmán belül. Nagy a felületi feszültsége - határhártyák kialakítása Számos anyag oldószere (vízben disszociáló vegyületek) - pld. ionos vegyületeket ionokra bontja, melyek köré hidrátburkot képez. Poláros (cukor) és ionos vegyületek oldódnak jól benne Nagy a párolgáshője, ezért fizikai hőszabályozó szerepe is van. Nagy hőkapacitásának megfelelően védelmet nyújt a hirtelen hőingadozások ellen (zsírszövet - az előző tulajdonsághoz is). Mivel átlátszó, átengedi a fényt, közeget biztosít az élet számára Sűrűsége +4C-on a legnagyobb, ezért lehetővé teszi az élet megmaradását a befagyott vizekben. Jellemző rá a diffúzió folyamata - külső

behatás nélküli keveredés (az oldatban nem egyenletes koncentráció kiegyenlítődik). Feltétele a koncentrációkülöbség, oka a molekuláris hőmozgás. Végeredmény a teljes kiegyenlítődés Az anyagszállítás módja passzív transzport Mértéke függ a koncentrációkülönbségtől, az anyagi minőségtől, a hőmérséklettől (magasabb - gyorsabb), a részecskenagyságtól. Szintén jellemző az ozmózis, amely féligáteresztő hártyán keresztül történő oldószeráramlást jelent a töményebb oldat felől a hígabb felé (kísérlet - celofánzsákban cukoroldat). Feltétele a koncentrációkülönbség. A végeredmény a kiegyenlítődésre való törekvés Az anyagszállítás módja passzív transzport. Mértéke függ a koncentrációkülönbségtől Azt a nyomást, amelyet az oldatra ki kell fejteni, hogy a dinamikus egyensúly létrejöjjön (különböző koncentrációk esetén), ozmózisnyomásnak nevezzük - ha ekkora nyomást fejtünk ki az

oldatra, akkor megakadályozhatjuk az ozmózist. Vissza az elejére A fehérjék - felépítés, típusok, biológiai jelentőség Alapvető fontosságúak az élővilágban - biokémiai folyamatok katalizálása, molekulák szállítása. A hozzá szükséges nitrogént mi hogyan veszi fel - N-kötő bakt, növény, állat Felépítő egységei az aminosavak, de kialakításukban csak húszféle aminosav vesz részt. Aminosav felépítése: csak alfa-aminosavak (amino-, karboxilcsoport), az oldallánc különbözik (apoláris oldallánc: glicin, alanin; poláris, de semleges: szerin, treonin; gyengén savas vagy bázikus; erősen savas vagy bázikus: aszparaginsav; aromás triptofán, fenilalanin). Némelyiket esszenciális aminosavnak nevezzük: táplálékunknak tartalmaznia kell, mert szervezetünk nem képes előállítani (pld. fenilalanin) Két aminosav peptidkötéssel kapcsolódhat össze, vízkilépés közben - dipeptid, polipeptidlánc (akár több száz egységből is) -

így hidrolizálhatók. A fehérjék sokféle feladatuknak megfelelően változatos felépítésűek (juh 9. aminosav glicin, szarvasmarha inzulinjában a 9 szerin) Az aminosavak sorrendjének (fehérjemolekula elsődleges szerkezete) döntő hatása van a molekula felépítésére, így tulajdonságaira is. Az aminosavak kapcsolódási sorrendjét a fehérjemolekula elsődleges szerkezetének nevezzük. Frederick Sanger - inzulin aminosavszekvenciája, Linus Pauling - röntgendiffrakció. A fehérjemolekulák térbeli elhelyezkedésére kétféle szerkezeti egység jellemző. Az egyik az alfa-hélix-szerkezet, amelyben a peptidlánc egy csavarmenet vonulatát követi. Ezt rögzítik a kialakuló H-kötések is. A másik a béta-lemez-szerkezet, amelyben a láncszakaszok fekszenek egymás mellett, a szálakat pedig H-kötések kapcsolják össze - így végeredményben egy hajtogatott lemezhez hasonlítanak. A fehérjék másodlagos szerkezetét a polipeptidlánc alfahélix és

béta-lemez-módon való hajtogatódása hozza létre A fehérjét alkotó lánc teljes térbeli elrendeződése jelenti a fehérjék harmadlagos szerkezetét. Ennek során a molekula tömör szerkezetté illeszkedik össze - gyenge van der Waals kötések. A poláros részek kifelé, az apoláros részek befelé helyezkednek el. Ez tartalmazza a nem fehérje jellegű csoportokat is (cisztein - kéntartalom). Azonban a fehérjék egy része nem marad meg egyetlen láncból álló egységnek, hanem több egységből álló óriásmolekulát alakít ki. Ennek a térbeli elrendeződését nevezzük a fehérjék negyedleges szerkezetének (pld. hemoglobin négy egysége, enzimkomplexek) A fehérjék igen érzékenyek a külső hatásokra. A fehérjék denaturációja (irreverzibilis kicsapása) során a térszerkezetet rögzítő kémiai kötések egy része felbomlik, a polipeptidlánc legombolyodik, s a fehérjék elvesztik biológiai sajátságaikat: hő, nehézfémsók, savak, stb.

hatására. Reverzibilis kicsapás: könnyűfém-, ammóniumsókkal - ilyenkor csak a vízburkot vonjuk el ideiglenesen. A fehérjéket összetételük alapján két nagy csoportra osztjuk. Az olyan fehérjéket, amelyek teljes hidrolízise során csak aminosavak keletkeznek egyszerű fehérjéknek nevezzük proteinek (albumin). Amelyek nem fehérje természetű csoportot is tartalmaznak, azok az összetett fehérjék - proteidek (tejben a kazein - foszforsav, hemoglobin - vas). Szerepük: Enzimek az élő szervezetek kémiai folyamataiban. Transzportfehérjék hemoglobin Védőfehérjék - immunglobulinok, fibrinogén Hormonok - növekedési hormon, inzulin. Szerkezeti vagy struktúrfehérjék - sejtmembrán alkotói, kollagén, keratin Tartalékfehérjék - kazein (tojásban, szójában). Toxinok - baktériumokban, kígyók mérgében Kromoszómák felépítésében a hisztonok. Vissza az elejére A lipidek - felépítés, típusok, biológiai jelentőség Különböző kémiai

szerkezetű, de hasonló oldhatósági tulajdonságokkal rendelkező szerves vegyületek gyűjtőneve. Vízben nem, csak apoláris oldószerekben oldódnak (benzol, éter) apolárisak maguk is, hiszen molekuláikat apoláris, hosszú szénhidrogénláncok vagy gyűrűk alkotják. Közismert lipidek a neutrális zsírok, amelyek glicerinből és három nagy szénatomszámú zsírsavból épülnek fel (többnyire palmitin-, sztearin-, vagy olajsav). Keletkezésük: kondenzációval (vízkilépéssel) - az észterkötés helyén hidrolízissel felbontható. A keletkezett zsírmolekula kifelé apoláros, semleges jellegű, innen a neutrális elnevezés. A természetben leggyakoribb lipidek, növényekben, állatokban egyaránt megtalálhatóak, főleg mint tartalék tápanyagok - a felhasználatlan tápanyag egy része zsírrá alakul és felhalmozódik a szövetekben. A zsír esetenként hőszigetelő, mechanikai védelmet is betölthet - bálnák, delfinek. A zsírban oldódó vitaminok

számára oldószer is (A,D,E,K) - halmájolajok Szobahőmérsékleten szilárdak vagy folyékonyak - szénláncok határozzák meg. Ha hosszabb ideig levegőn hagyjuk a bennük levő telítetlen kötések megkötik a levegő oxigénjét avasodás. A növényekben elsősorban a termések húsos részében és a magvakban található Olivaolaj - olajfa terméséből. Napraforgó, repce, szója, len Tejben sokféle állati eredetű lipid található kolloid formában. A lipidek másik csoportja a foszfatidok. Felépítője: egy glicerin, két zsírsav és egy foszforsav kapcsolódik össze észterkötéssel (illetve foszfátészterkötéssel). Legegyszerűbb képviselőjük a foszfatidsav. A molekula zsírsavakat tartalmazó része apoláris, a foszforsavat tartalmazó poláris - ez a rész könnyen kapcsolódik vízmolekulákhoz. Ezért vizes közegben cseppeket vagy hártyákat alkotnak (kolloid méretű) - biológiai membránok létrehozásában van szerepük. Ennek kialakulását

az apoláros részek közötti van der Waals kölcsönhatások is elősegítik. A lipidek közé soroljuk a szteroidokat is. Alapszerkezetük a szteránváz (gonán) Szerepük: részt vesznek a sejt szerkezeti elemeinek kialakításában - a koleszterin minden sejtben (membrán) megtalálható; a D-vitamin előanyaga is idetartozik; epesavak (kólsav) csökkentik a felületi feszültséget, a zsírokat kolloid részecskékké változtatják, elősegítve ezzel emésztésüket; nemi hormonok. A karotinoidok az állat- és növényvilágban is elterjedtek. Szénláncukban konjugált kettős kötésű rendszer van - színesek (többnyire vörösek, sárgák). Karotin (sárgarépa) - fotosz pigment is, likopin (paradicsom), xantofill - fotosz. pigment is Az A-vitamin kiindulási anyaga, illetve a szem fényérzékeny anyagának alkotórészei is ebbe a csoportba tartoznak. A viaszok olyan észterek, amelyek egy nagy szénatomszámú alkoholból és nagy szénatomszámú karbonsavból

épülnek fel. Növények és állatok (bogarak) kültakaróján található meg. Vissza az elejére Szénhidrátok - felépítés, típusok, biológiai jelentőség A Föld szervesanyag-készletének legnagyobb részét szénhidrátok alkotják, ezeket a növények fotoszintézis útján a napfény energiájának felhasználásával, szén-dioxidból és vízből állítják elő. Növény- (sejtfal, szilárd váz, tartalék tápanyag, a plazmában cukor) és állatvilágban (növényi tápanyagokból, de csak kis mennyiségben tárolják, inkább zsírrá alakítva) egyaránt megtalálhatóak. Monoszacharidok: a három szénatomos triózok lényegében a glicerin oxidációs termékei. Jellemző képviselőjük a glicerinaldehid - a sejtben szabad állapotban nem fordul elő, köztes termék, inkább glicerinaldehid-3-foszfát alakjában található meg. Biológiai szempontból az öt szénatomos pentózok a legfontosabbak. Ribóz, dezoxiribóz (2 C-atomon -OH csoport helyett H

van). Foszforsavval észtert képeznek és így vesznek részt a nukleinsavak felépítésében A hat szénatomos hexózok az élővilágban leggyakrabban előforduló monoszacharidok. A sejtekben szabad állapotban is előfordulnak. Alapvető szerepük van a di- és poliszacharidok felépítésében. A legnagyobb biológiai jelentőséggel a glükóz (szőlőcukor) bír Gyűrűjének (hattagú: 5C, O) első szénatomjához kétféle módon kapcsolódhat térben a glikozidos hidroxilcsoport - alfa- vagy béta-glükóz. A glükóz foszforsavval észtereket képezhet, amelyek a biokémiai folyamatokban köztes termékként ismeretesek. Szabad előfordulása is ismeretes, mivel az élőlényekben a szénhidrát-szállítás elsősorban glükóz formájában történik. Fruktóz (gyümölccukor) a növényekben gyakran előforduló hexóz. Molekulája öttagú gyűrűt képez: négy C- és egy O-atom. Két glükózmolekula között vízkilépéssel glikozidkötés jöhet létre - ennek

eredménye egy diszacharid-molekula. A maltóz két alfa-glükóz összekapcsolásával jön létre (1-4) A keményítő köztes terméke - hidrolízissel tovább bontható két glükózmolekulára. A cellobióz (cellulóz köztes terméke) két béta-glükózból áll. Egy béta-fruktózmolekula és egy alfa-glükóz összekapcsolásával (alfa-béta-1-2) keletkezik a szacharóz - emberi táplálkozásban legismertebb diszacharid (kristálycukor). A tejben előforduló laktóz (tejcukor) egy galaktózból (a 4. C-atomon fordított az OH csoport állása a glükóztól) és egy glükózból áll A poliszacharidok biológiai szempontból két nagyobb csoportba sorolhatók. Egy részük tartalék anyag - leggyakoribb a keményítő (fotoszintézis során termelődik, többszáz alfaglükózból). A sejtekben szemcsék alakjában (fajonként változó a méret, alak) biokatalizátorokkal együtt raktározódnak. A keményítő amilózból (elágazás nélküli spirális

glükózmolekulalánc, a keményítő 20%-a) és amilopektinből (tizenkét szénatomonként elágazó egyenes - mivel a 6. C-atom is létesíthet glikozidkötést, a keményítő 80%-a) áll Kimutatása Lugol-oldattal (az amilózt képes kimutatni). A glikogén ugyanazt a szerepet tölti be az állati szervezetekben, mint a keményítő a növényekben - tápanyagforrás. Szerkezete az amilopektinhez hasonló, de több elágazást tartalmaz. A másik csoport (szilárdító vázanyag) a legelterjedtebb természetes poliszacharid a cellulóz, többezer béta-glükózmolekulából. Ennek szerkezete miatt molekulája hosszú, elágazásmentes lánc, amely kötegekbe rendeződik, melyen belül hidrogénkötések alakulnak ki - nehezen hidrolizálható a molekula. Csak kevés növényevő állat képes a cellulózt táplálékként felhasználni. Biológiai bontását elsősorban baktériumok végzik. A kitin a cellulózhoz hasonló, N-tartalmú poliszacharid Vissza az elejére A

nukleotidok felépítése (ATP, KoA, NAD) A nukleotidok számos biológiai folyamat nélkülözhetetlen résztvevői: sejtek energiatárolásában, nukleinsavak alapegységei, szállítómolekulák. A nukleotidok maguk is több egyszerű egységből épülnek fel: nitrogéntartalmú szerves bázis (pirimidinváz - timin, citozin, uracil; purinváz - adenin, guanin), öt szénatomos cukor (ribóz, dezoxiribóz), foszforsav - ez egy mononukleotid-molekula. Timin-adenin két, citozin-guanin három Hkötés A pentóz ötödik szénatomjához észterkötés kialakulásával kapcsolódik a foszfátcsoport, egy molekula víz kilépése közben, az elsőhöz pedig a szerves bázis egyik nitrogénatomja. Ez az adenozin-monofoszfát Az autotróf élőlények a felépítésükhöz szükséges energiát mindenekelőtt a Nap fényenergiájából nyerik és azt alakítják kémiai energiává. A heterotrof élőlények ezt a kémiai energiát veszik fel táplálék formájában. Tehát lényegében

minden élőlény kémiai energiát használ fel életjelenségeinek fenntartásához. Az élőlények a kémiai energiát nagy energiájú kötéseket tartalmazó molekulákban tárolják. Ilyen molekula az adenozin-trifoszfát (ATP), melynek 1 móljának hidrolízise során kb. 25 kj energia szabadul fel, ekkor adenozin-difoszfát keletkezik. A foszfátcsoport mozgékonysága és a molekula nagy energiaraktározó képessége az alapja az ATP központi jelentőségének a sejtek energiaforgalmában. Energiatermelő folyamatokban ADP ---> ATP, energiaigényes folyamatokban ATP ---> ADP. Számos szállítómolekula alapszerkezete is a nukleotidokra vezethető vissza. A koenzim-Amolekula a két szénatomos acetil-csoport szállítását végzi Molekulájában a nukleotid alapegységhez foszfátcsoporton keresztül egy vitaminjellegű csoport kapcsolódik. A lánc végén egy kénatomhoz kötődik a szállítandó acetil-csoport. A hidrogén szállítását dinukleotid típusú

molekulák végzik. A leggyakoribb a nikotinamidadenin-dinukleotid (NAD) A hidrogén felvétele egy proton és két elektron megkötését jelenti a molekula savamidot tartalmazó részén, míg a másik proton hidrogénion formájában oldatban marad. NAD - NADH redukció A felépítő folyamatokban a hidrogén szállítását a NAD egy foszfátszármazéka, a NADP végzi. Vissza az elejére A DNS molekula, szerkezete, főbb jellemzői A nukleinsavak akár több ezer nukleotid egységekből kondenzációval felépülő polinukleotidok. A szomszédos nukleotid egységek a pentózmolekulák 5 illetve 3 szénatomja közötti foszfátcsoporton keresztül kapcsolódnak össze. A felépítő pentóztól és a nitrogéntartalmú szerves bázisoktól függően két nagy csoportjuk van: DNS és RNS. A nukleinsavak molekuláiban az egyes nukleotidokat csak a N-tartalmú szerves bázisok különböztetik meg egymástól. Ezért a nukleinsavak szerkezetének elsődleges meghatározója a

bázissorrend. A DNS-molekulát alkotó nukleotidok felépítésében négyféle bázis található: adenin, timin, guanin, citozin. Egy DNS-molekula két egymással szemben levő és ellentétes irányba futó polinukleotid-láncból épül fel, ezeket H-kötések kapcsolják össze (A-T 2, G-C 3 H-kötés) - a hidrogénhidak kialakulását a bázisok szerkezete határozza meg. Minden bázispárban egymással szemben egy nagyobb méretű purinbázis és egy kisebb méretű pirimidinbázis helyezkedik el. Ennek következménye, hogy a két lánc párhuzamos egymással, az egyik lánc bázissorrendje egyértelműen meghatározza a másikét. A polinukleotidszál hossztengelye körül spirális formában feltekeredik - kettős hélixszerkezet. A spirál átmérője 2 nm, egy teljes csavarulat hossza 3,4 nm. A DNS szerkezetét James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins fedezte fel. A DNS a tulajdonságok nemzedékről nemzedékre való átadásáért felelős. Ezeknek kialakítását a

fehérjék aminosavsorrendjének információja határozza meg, amit a DNS tartalmaz. Vissza az elejére Az RNS molekula, szerkezete, RNS-típusok és funkcióik A nukleinsavak akár több ezer nukleotid egységekből kondenzációval felépülő polinukleotidok. A szomszédos nukleotid egységek a pentózmolekulák 5 illetve 3 szénatomja közötti foszfátcsoporton keresztül kapcsolódnak össze. A felépítő pentóztól és a nitrogéntartalmú szerves bázisoktól függően két nagy csoportjuk van: DNS és RNS. A nukleinsavak molekuláiban az egyes nukleotidokat csak a N-tartalmú szerves bázisok különböztetik meg egymástól. Ezért a nukleinsavak szerkezetének elsődleges meghatározója a bázissorrend. Mindegyik RNS-molekula csak egyetlen polinukleotid-szálból épül fel (kivétel a vírusoknál található kétszálú). A felépítő pentóz a ribóz Az RNS-molekulák nukleotidjai négyféle szerves bázist tartalmaznak: adenin, guanin, citozin, uracil. Az

RNS-nek csak a vírusoknál van örökítő szerepe. Az RNS-molekulák biológiai működésük szerint csoportosíthatók Legnagyobb mennyiségben (80%) a sejtben lejátszódó fehérjeszintézis helyein található riboszómák építőanyagai, a riboszómális vagy rRNS-ek. Kisebb részük (15-20%) a megfelelő aminosavakat szállítja a fehérjeszintézis helyére, ezek a szállító- (transzfer-) vagy tRNS molekulák. Kis százalékuk a fehérjeszintézisre vonatkozó információkat fordítja le a DNSmolekulákról, vagyis megszabja az aminosavsorrendet, ezek a hírvivő- (messenger-) vagy mRNS-molekulák. Ez a sejtmagban keletkezik, DNS mintaszál alapján, a sejtmaghártya pórusain keresztül kijut a citoplazmába és riboszómák kötődnek hozzá. Térszerkezetük igen változatos lehet: egy aminosavat szállító tRNS-molekula önmagával is képezhet bázispárokat. Vissza az elejére