(Biológia III. 83-87., 93-97., 109-113., 117-122. oldal)
| Definíció: A külső közeg és a testfolyadék között végbemenő gázcsere. |
| Definíció: A testfolyadék és a sejtek közötti gázcsere. |
Magyarázat:
A gázcsere alatt leggyakrabban az oxigén felvételét és szén-dioxid leadását értjük. Meg kell azonban említeni azt is, hogy más gázok is beléphetnek a szervezetbe, így például a vérplazmában viszonylag sok az oldott nitrogén. Ennek általában nincs élettani hatása, de ha nagy a külső nyomás (pl. búvároknál a víz alatt), annyira megnőhet a szintje, hogy módosult tudatállapotot ("mélységi mámor") eredményezhet. (Ezért használnak a búvárok nitrogénmentes gázkeveréket a légzésükhöz.)
Az ember külső gázcseréje a tüdő léghólyagocskáiban zajlik:
Az ábrán jelölt I. típusú sejt képezi lényegében a léghólyagocska falát, a II.
típusú sejt feladata pedig ezen túl egy felületaktív anyag (az ún. surfactant)
termelése, amely felületi feszültség-csökkentő hatása révén megakadályozza,
hogy a hólyagocskák fala összetapadjon. A surfactant nélkül a gázcsere rendkívüli
módon akadályozott lenne (sajnos ez időnként meg is történik: mivel ez az anyag
a magzati fejlődés második felében kezd termelődni, előfordulhat, hogy koraszülötteknél
még nincs kellő mennyiségben, s ez lélegeztetés nélkül a kicsi fulladását okozhatja).
Az oxigén szállítása döntően a hemoglobin hem-részéhez kötődve történik, de kisebb mennyisége fizikailag is oldódik a vérplazmában. A szén-dioxid transzportja már sokrétűbb:
| Definíció: A szívkamrák falából kiemelkedő hengerded izomoszlopok, amelyek a vitorlás billentyűk pitvarok felé történő átfordulását akadályozzák meg. |
Magyarázat:
A szemölcsizmokat a tankönyv is említi, de az egyik ábrán (a 118. oldalon) rendkívül félrevezető módon "szívbillentyűt mozgató izmok"-nak nevezi. A valóságban a billentyűket a kamramozgások miatti nyomásváltozások passzívan mozgatják (mint valami csapóajtót), és a szemölcsizmok feladata, hogy összehúzódásukkal a pitvarok felé átfordulni "készülő" billentyűket az ínhúrok segítségével visszatartsák.
A zsírok emésztése döntően a hasnyálmirigy által termelt lipáz enzimhez, a felszívás pedig a vékonybél elülső szakaszaihoz kötött. Vegyes (nem zsírdús) táplálék esetén a csípőbél már zsírmentes. Ennek ellenére a széklet kb. 5% zsírt tartalmaz, ez azonban nem a táplálékból, hanem a bélfalról leváló sejtek törmelékéből és a bélben élő, mikroorganizmusokból származik.
A lipáz az epe - a tankönyvben is említett - emulgeáló hatására felaprózódott zsírcseppeket enzimatikusan bontja, de az egyes kötéseket nem egyforma sebességgel: a glicerin 1. és 3. szénatomjánál viszonylag könnyebben dolgozik, de a 2. szénatomon lényegesen lassabban. Így tehát zömmel szabad zsírsavak és 2-monogliceridek képződnek.
A felszívás meglehetősen összetett folyamat: először is az apró, emésztetlen zsírcseppeket (és a beléjük oldódott koleszterint) minden változás nélkül, egyszerű endocitózissal is felveheti a bélhámsejt. Ezek a zsírcseppecskék bizonyos fehérjékkel egybeépülve, mint ún. kilomikron kerülnek a nyirokerekbe.
Az emésztett zsírmolekulák zsírsavai és 2-monogliceridjei passzív transzporttal diffundálnak be a bélhámsejtekbe (más szerves molekulák és az ionok felszívására inkább az aktív transzport jellemző!). Érdekes módon az így felszívott alkotórészekből a bélhámsejt újraszintetizálja a zsírmolekulákat és az endoplazmatikus hálózat, valamint a Golgi közreműködésével ezekből is kilomikronokat formál. A kilomikronok kb. 2/3-része a nyirokerekbe, a többi a májkapuérbe továbbítódik.
A tápanyagok felszívása rendkívül gazdaságosan történik. Ha ételeinkben nem lenne emészthetetlen rost (cellulóz), akkor a felvett tápanyagokból lényegében semmi sem maradna a bélcsatorna végére. Tápanyagot ezért csak akkor ürítünk, ha túl sokat ettünk, vagy nem rágtuk meg eléggé az ételt. Egyéb esetekben a széklet túlnyomó részét a belső felszín naponta több milliónyi leváló sejtje és az elöregedett-elpusztult baktériumok tömkelege alkotja. Színét az epével kiválasztott epesavak bomlástermékeinek, szagát pedig a szkatol nevű vegyületnek "köszönheti":
Érdekes, hogy a szkatol a jázminillat egyik komponense is, igaz, csak nagyon keveset tartalmaz belőle. A szag és az illat közötti különbség főként az eltérő koncentrációknak tulajdonítható!
A koleszterin nélkülözhetetlen összetevője a membránoknak, és kiinduló vegyülete lehet a szteroidhormon-szintéziseknek. Az emberi anyagcsere sajátos vonása, hogy bár koleszterint a szervezet majd minden sejtje elő tud állítani (tehát a koleszterinszükséglet akkor is biztosított, ha nincs is belőle a táplálékunkban!), de a kész makromolekula alapvázát egyik sem tudja megbontani. Ezért a túlzott koleszterin-felhalmozódás elleni védekezésnek gyakorlatilag egyetlen módja a fölös koleszterin visszajuttatása a májba, hogy ott meglegyen az esélye arra, hogy az epével (mint epesav) kiválasztódjék. (Kisebb részben a szteroid hormonokat termelő mirigyek is fogyaszthatnak a fölöslegből.)
A táplálékkal felvett koleszterin a kilomikronok közvetítésével a májba kerül. A máj a saját maga által szintetizált koleszterinnel és neutrális zsírokkal együtt a táplálékból származó koleszterint ún. VLDL szemcsékbe csomagolja. A VLDL szemcsékben a neutrális zsírok részaránya még magas, méretük is viszonylag nagy, 30-80 nm.
A VLDL szemcsékből az egyes szervek (különösen az izmok és a zsírszövet) hajszálérfalaiban található enzimek révén a zsírok mintegy "kiemésztődnek", ezáltal a szemcsék koleszterintartalma relatíve megnő (ekkor hívjuk IDL szemcsének). A máj az ily módon "dúsított" szemcsékből további neutrális zsírokat von ki, és így létrehozza az ún. LDL szemcséket. A lekicsinyített (kb. 20 nm) és magas koleszterin-tartalmú LDL szemcsék a sejtek fő koleszterinforrásai, noha azok maguk is képesek lennének előállítani a vegyületet. Ennek ellenére mégis LDL-ből (azok endocitózisával) fedezik igényüket, egyszerűen azért, mert ezzel energiát takarítanak meg.
A fölös koleszterin kivonása céljából a máj (és a bél) egy harmadik fajta, még kisebb (kb. 10 nm) és még sűrűbb részecskét, a HDL-t juttatja a keringésbe. A HDL képes felhalmozni magába a perifériás sejtek koleszterinjét, és visszaszállítja azt a májba, ahol az epével kiürülhet:
A népszerűsítő irodalomban az LDL szemcséket "ártó", míg a HDL szemcséket "védő" koleszterinnek nevezik. Ennek az az alapja, hogy a vérben torlódó LDL képes endocitózis révén az érfal sejtjeibe bekerülni és azokban felhalmozódva érelmeszesedés kiindulópontjává válni. A HDL viszont értelem szerint ellene hat e folyamatnak. Az érelmeszesedés rizikófaktora tehát nem egyszerűen a magas koleszterinszint, hanem azon belül a magas LDL-arány.
- feladatok -
- versenyfeladatok -