Biogén anyagok

Question 1

Biogén elemek

Answer 1

Azok az elemek (molekulák), amelyek az élőlények
felépítésében vesznek részt.
(Az elemek körülbelül egyharmada.)

Question 2

Elsődleges biogén elemek

Answer 2

C, H, N, O

sejtek 97-99%

Question 3

Másodlagos biogén elemek

Answer 3

P, S, Ca, Mg, Fe, Na, K, Cl

sejtek 1.5-2%

Question 4

CHNOPS

Answer 4

Minden élőlény számára szükséges

Question 5

Mikroelemek (=nyomelemek)

Answer 5

ezrelékes arányban vannak jelen
I, Mn, Cu, Co, Cr, Si, Zn, F
nem minden fajban

Question 6

Miért jó a szén?

Answer 6

A periódusos rendszer hatodik eleme, tömegszáma 12.
• Négy kovalens kötés, a kötő elektronpárok térszerkezete
tetraéderes → jó térkitöltő képesség → stabil molekulák
• Saját magával gyakorlatilag korlátlan számban képes
kapcsolódni → változatos nyílt láncú és gyűrűs vegyületek

Question 7

Milyen makromolekulákban fordul elő?

Answer 7

Dns, rns, fehérjék, zsírok, szénhidrátok vázát képzi, a legtöbb élőlényeket képző vegyületben megtalálható

Question 8

Szén szervetlen vegyületei

Answer 8

CO2, CO, gyémánt, grafit

Question 9

Hidrogén

Answer 9

A periódusos rendszer első eleme, tömegszáma 1.
• Egy kovalens kötés
• Fontos szerepe van nem kovalens jellegű
kölcsönhatások kialakításában (hidrogén híd)
• Fontos szervetlen vegyülete a víz (H2O)
• Elemi állapotban vulkáni gázokban és kis mennyiségben
a levegőben is előfordul.
• DNS, RNS, fehérjék, zsírok és szénhidrátok
• Energiatermelő folyamatokban keletkezik (H
oxidálásával)

Question 10

Oxigén

Answer 10

A periódusos rendszer 8. eleme, tömegszáma 16.
• Két kovalens kötés

• Fontos az energiatermelő folyamatokban, elektron-
akceptor.

• DNS, RNS, aminosavak (és így a fehérjékben is),
szénhidrátok
• Szervetlen vegyületei: víz (H2O) széndioxid (CO2).
• A légkörben O2 és O3formában van jelen.

Question 11

A nitrogén

Answer 11

A periódusos rendszer hetedik eleme, tömegszáma 14.
• Három kovalens kötést tud létesíteni.
• Fehérjék, DNS, RNS (aminosavakban és a nukleinsav
bázisokban)

Question 12

A foszfor

Answer 12

A periódusos rendszer 15. eleme, tömegszáma 31.
Leggyakoribb oxidációs száma 5.
• Fontos az energiatermelő és -raktározó folyamatokban
(ATP).
• DNS, RNS, nukleotidok (NAD, FAD, ATP), foszfolipidek
• Gerincesek váza: kálcium-foszfát ( Ca3(PO4)2 )

Question 13

Kén

Answer 13

A periódusos rendszer 16. eleme, tömegszáma 32.
• Két kovalens kötés.
• Nagy jelentősége van a fehérjék harmadlagos
szerkezetének kialakításában (diszulfid-híd).
• Az aminosavak közül a ciszteinben és a metioninban
fordul elő.

Question 14

Nátrium

Answer 14

Sejtek ozmotikus viszonyainak fenntartása (inkább sejten kívül)
• Nyugalmi potenciál, membránpotenciál kialakítása –
ingerületvezetés (elemi idegműködés)
• Vérplazmában, verejtékben, könnyben, nyálban
• Növényekben nem jelentős

Question 15

Kálium

Answer 15

Sejtek ozmotikus viszonyai (inkább sejten belül)
• nyugalmi potenciál, membránpotenciál-ingerületvezetés
(elemi idegműködés)
• növényeknél is fontos a vízfelvételben (sok K+-tól
ozmotikus cc nagy lesz)

Question 16

Klór

Answer 16

növényekben van ugyan, de az anyagcseréjükhöz nem
használják – vízháztartás
• ozmózisnyomás kialakítása, kationokkal egyensúly
fenntartása, legfontosabb intra- és intercelluláris anion
• gyomorsav
• só-víz háztartás, sav-bázis egyensúly

Question 17

Magnézium

Answer 17

• növényekben a klorofill központi ionja

* állat/ember izom összehúzódásban kulcsszerep

Question 18

Kálcium - Ca: Ca2

+ :

Answer 18

véralvadás, izom összehúzódás
• vázrendszer- puhatestűek külső váza CaCO3 mész,
csontok

Question 19

Vas - Fe: Fe2

+ (ferro), Fe3

+ (ferri)

Answer 19

elektronszállító folyamatokban fontos, elektrondonor és
akceptor is lehet
• hemoglobin, mioglobin, citokrómok – fotoszintézis,
terminális oxidáció

Question 20

Cink - Zn: Zn2

+ :

Answer 20

enzimaktivátor, fontos a vasfelszívódásban

• növények: auxintermelést serkenti – növekedéshez kell

Question 21

Fluor - F: F- :

Answer 21

Fogzománc alkotórésze (beépül, ellenállóbbá teszi,
fogszuvasodás kialakulását gátolja)
• Régen csak az ivóvizet fluorozták, ma már a
fogkrémekbe beleteszik

Question 22

Jód - I: I

- :

Answer 22

Pajzsmirigy számára alapvető fontosságú, tiroxin,
trijódtironin alkotórésze
• Alapanyagcsere, testhőmérséklet szabályozása,
idegrendszer fejlődése

Question 23

Kobalt - Co2

+:

Answer 23

B12 vitamin porfirinvázának központi atomja

Question 24

Réz - Cu2

+:

Answer 24

• Puhatestűek oxigénszállítása

* Citokróm alkotórésze

Question 25

Szilícium - Si:

Answer 25

kovamoszatok, kovaszivacsok, moszatok, zsurlók

• ember: kötőszövet, haj, köröm szilícium-dioxid

Question 26

Hidrogénhíd

Answer 26

Két molekula között jön létre: az egyik molekula nagy elektronvonzó képességű atomjához kapcsolódó H, a másik molekulában lévő elektronban gazdag atom nem kötő elektronpárjához kapcsolódik.
Ezt a kötést elektrosztatikus vonzás köti össze.
A vízmolekulák hidrogénhidakat alakítanak ki egymással. Egy
molekula négy szomszédos molekulával alakít ki
hidrogénkötést.

Question 27

A víz fagyása

Answer 27

A víz 3,98 oC-on maximális sűrűségű. → A jég sűrűsége kisebb
a folyékony víz sűrűségénél.
Természetes vizek lehűlésekor először a teljes víztömeg lehűl
3,98 oC-ra, azután pedig a felső vízréteg fagy meg.
• A tiszta víz fagyáspontja 0 oC. A vízben oldott anyagok
csökkentik a víz fagyáspontját.
Az autók fagyálló folyadékai nagy mennyiségű kis molekulájú
anyagot tartalmaznak.

Question 28

A víz forrása

Answer 28

A víz forráspontja tengerszinten 100 oC. A légnyomás
csökkenése csökkenti, növekedése növeli a forráspontot.
A Mount Everesten (~ 1/3 atm légnyomáson) a víz 70 oC-on
forr.

Question 29

a víz funkciói

Answer 29

jó poláros oldószer (poláros anyagok, vízben disszociálódó
vegyületek)
• hidrátburok
• az élőlények biokémiai reakcióiközege
• nagy a hőkapacitása (mennyi hőt kell közölni a rendszerrel,
hogy a hőmérséklete egy kelvinnel emelkedjen)
és párolgáshője, ezért jó hőstabilizátor (élőlények
hőszabályozásában van szerepe)
• kémiai reakciók fontos kiindulási molekulája és végterméke
• nagy a felületi feszültsége → élettér
• kis viszkozitás → jó szállítóközeg

Question 30

Diffúzió

Answer 30

Részecskék mozgása oldatban a magasabb
koncentrációjú hely felől az alacsonyabb koncentrációjú
hely felé.
Vízben oldott anyagok a molekulák spontán mozgásának
(Brown-mozgás) következtében arra „törekszenek”, hogy
az oldat koncentrációja kiegyenlítődjön, vagyis az oldat
minden pontján ugyanakkora legyen. Ezt tapasztaljuk
akkor, ha egy pohár vízbe cukrot teszünk, egy idő múlva a
cukor „eltűnik”, és az oldat egyenletesen édes lesz.

Question 31

Ozmózis

Answer 31

Oldószer molekulák mozgása szemipermeábilis
hártyán keresztül az alacsonyabb koncentrációjú hely felől a magasabb koncentráció felé.
Az oldószermolekuák számára
átjárható, de a nagyobb oldott
anyag molekulák nem jutnak át
rajta.
Ilyenek a biológiai membránok.
(+ pl: celofán)

Question 32

Ozmózisnyomás

Answer 32

Az ozmózist ellensúlyozó hidrosztatikai nyomás. Ez tehát az a nyomás, amelyet a tiszta oldószerrel féligáteresztő hártyán át kapcsolatban lévő oldatra kell kifejteni ahhoz, hogy dinamikus egyensúly jöjjön létre (azaz leálljon az ozmózis). A nagyobb ozmotikus nyomású oldatban nagyobb az oldott
anyagok koncentrációja.

Question 33

izotóniás

Answer 33

A rendszer és a környezet sűrűsége megegyezik.

Question 34

hipertóniás

Answer 34

A környezet sűrűsége nagyobb, mint a rendszeré.

Question 35

hipotóniás

Answer 35

A rendszer sűrűsége nagyobb, mint a környezeté.

Question 36

Plazmolízis

Answer 36

élő sejteket hipertóniás oldatban tartva a sejt veszít a plazma
víztartalmából

Question 37

Hemolízis

Answer 37

hipotóniás oldatban a sejt nagy mennyiségű vizet vesz fel →

megduzzad, szétpukkad

Question 38

izotóniás oldat az élő szervezetben

Answer 38

Beáll a dinamikus egyensúly
(embernél:
0,9%-os NaCl oldat = fiziológiás sóoldat)

Question 39

Diszpergálás

Answer 39

Egy folyadékba kevert anyag keverés

mértékétől függő kisebb-nagyobb részekre való oszlatása.

Question 40

Diszperz rendszer

Answer 40

Olyan legalább kétkomponensű
rendszer, amelyben az egyik komponens (diszpergáló közeg)
részecskékre oszlatott állapotban tartja a másik komponenst
(diszpergált anyag).
A folyadékban eloszlatott részecskék eltérő mérete az anyag
különböző viselkedését eredményezi.

Question 41

Durva diszperz rendszer

Answer 41

A diszpergált részecske mérete 500 nm-nél nagyobb, a fényt elnyeli vagy visszaveri. Ilyenek a csapadékok.

Question 42

Kolloid rendszer

Answer 42

1-500 nm-ig
A fényt szórja, ezért opálos.
Adszorpciós készség jó.
Ilyen a fehérjeoldat, szappanoldat, köd, füst, kocsonya.
Az élő rendszerekben mindhárom mérettartomány előfordul. Az
életjelenségek végbemenetelében nélkülözhetetlen fehérjék,
nukleinsavak, poliszacharidok kolloid méretűek.

Question 43

Oldat

Answer 43

Kisebb, mint 1 nm.

A fényt átengedi, ezért átlátszó.

Question 44

stabil kolloid állapot

Answer 44

Ø aggregáció (egyesült egész képződése) és kiülepedés (szedimentáció) (pl.
fehérjék vizet kötnek meg és hidrátburok alakul ki)

Question 45

Szol

Answer 45

folyékony állapot, a kolloid részecskék önálló

hidrátburkukkal egyenként elmozdulhatnak.

Question 46

Gél

Answer 46

kocsonyás, szilárdabb állapot, a kolloid részecskék

összekapcsolódnak hidrátburkukkal → térhálós szerkezet

Question 47

A szol-gél átalakulás

Answer 47

• Hőmérsékletváltozás

- Diszpergáló közeg arányának növelésével

Question 48

szol-gél átalakulás hőmérsékletváltozással

Answer 48

hűtés → csökken a hőmozgás energiája → a kolloid
részecskék lassulnak → a szomszédos kolloid r.-k a
hidrátburkukkal összekapcsolódnak (melegítés: gél → újra
szol)

Question 49

A diszpergáló közeg arányának változtatásával:

Answer 49

hidrátburok elvonása* (jól hidratálódó anyagokkal, pl.
NaCl), vagy a kolloid mennyiségének növelése. (hígítás:
gél → újra szol)