· Sfingolipiidid · Vahad · Steroidid · Terpenoidid Samuti võib lipiide eristada seebistumisvõime või struktuuri järgi (liht-, liit-, tsüklilised lipiidid). Rasvad ehk triatsüülglütseroolid on keemiliselt ehituselt rasvhapete glütserüülestrid. Looduses omab erilist tähtsust toiduenergia säilitamises, olles loomades akumuleerunud rasvadepoodesse ja kõrgemates taimedes seemnetes. Glütserofosfolipiidid on peamised rakumembraani ,,ehituskivid". Molekul on amfipaatne, kaks hüdrofoobset rasvhappe radikaali ja fosforhappejääk, mille kaudu seonduvad erinevad aminoalkoholid. Tänu sellele tegib molekulis polaarne tsenter. Steroolide ehk steroidalkoholide ehituslikuks aluseks on steraanituum. Levinuim loomne steool on kolesterool, mis tagab rakumembraanide läbitavuse ja liikuvuse/voolavuse. Väga tähtis on kolesteroolist toodetud sapphapped, steroidhormoonid ja D-vitamiin. Taimedes omavad sarnast funktsiooni fütosteroolid. Praktika 1.3.1 Rasvapleki proov
heeliks, kus valk on keerdunud spiraalina; voldik, kus ahela osad paiknevad kõrvuti. · Sekundaarstruktuuri hoiavad koos erinevate aminohappejääkide vahelised vesiniksidemed. Valkude sekundaarstruktuurid heliks 3,6 aminohappejääki 1 pööre 360o Peptiidsideme O aatom on vesiniksidemega ühendatud järgneva 4. aminohappe amiidrühmaga- kõikvesiniksideme doonorid on sama orientatsiooniga Amfipaatne heeliks- kus hüdrofoobsede jäägid on klaserdunud hüdrofiilsetele diametraalselt (nn. coiled-coil kõremate struktuuride teke) Valkude sekundaarstruktuurid -sheet Tavaliselt 5-8 aminohapet pikad -Antiparaleelsed vs. paralleelsed Hemaglutiniini primaar ja sekundaarstruktuur Terstiaarstruktuur Valgu tertsiaarstruktuur kirjeldab, kuidas paiknevad ruumiliselt polümeeri erinevad osad (heeliksid ja voldikud)
faasis suuremat tihedust kui vedelas millised tagajärjed oleks sellel elu eksisteerimise jaoks Maal? Kuna jää oleks sellisel juhul tihedam kui vesi, siis vajuks see põhja ning algaks ka suurte veekogude täielik läbikülmumine. See oleks katastroofiline elu jaoks maal. 54. Kas vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel? Jah, vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel. 55. Mida tähendab amfipaatne molekul? Amfipaatne molekul on molekul, mille üks ots on hüdrofiilne (,,pea") ja hüdrofoobne (,,saba") 56. Kuidas paigutuvad hüdrofoobsed ained vesilahuses? Hüdrofoobsed ained paigutuvad vesilahuses üksteisele nii lähedal kui võimalik. 57. Kuidas paigutuvad amfipaatsed ained vesilahuses? Veega segunemisel võivad nad vee pinnale moodustada monomolekulaarse üksikkihi, kus pea osad on kontaktis veega ja sabad ulatuvad veest välja.
mosmol/kg) Hüpotooniline Oluliselt hüpotoonilise joogi puhul on glükoosi manus liiga väike >400 mosmol/l imendumine oluliselt aeglasem Imendumine (liitrit / tunnis) Lahuse osmolaarsus Hüdrofoobia ja -fiilia Raku membraan (hüdrofoobia) RH dispersioon vees Vesi ja amfipaatne molekul Amfipaatne molekul omab nii polaarseid kui mitte-polaarseid regioone Polaarne on hüdrofiilne ja mitte- polaarne hüdrofoobne Näiteks rasvhappe molekul, millel on pikk mitte-polaarse, vett tõrjuv ,,saba" ja väike polaarne ,,pea" RH kogumid Rasvhapete hüdrofoobsed lõigud moodustavad kogumeid, et omada veega vähimat kokkupuutepinda ning polaarsed osad paigutuvad maksimaalse kontaktpinnana tekib termodünaamiliselt stabiilne moodustis mitsell
1. Kas oskad nimetada kõiki loengus loetletuid funktsionaalrühmi 2. Kas oskad nimetada eesliiteid, mida kasutatakse sageli biokeemiliste suuruste iseloomustamisel 3. Kas oskad ära tunda D ja L isomeere, R ja S isomeere Hüdrofiilne – suures osas polaarsete või iooniliste rühmadega ühend, moodustab veega sidemeid. Hüdrofoobne – suures osas mittepolaarsete rühmadega molekul, ei ole veega olulist vastastikmõju. Amfipaatne – molekul, millel on eristatavad hüdrofiilsed ja hüdrofoobsed osad. Elektronegatiivsus – aatomi võimekus endaga elektrone liita (madala elektronegatiivsusega aatom loovutab kergelt oma elektronid). Vesinikside – keemiline side, mis moodustub liigsete elektronidega (- laeng või osalaeng) elektronegatiivse aatomi ning vaba orbitaaliga (kasvõi osaliselt, st + osalaeng) vesiniku aatomi vahel (seotud omakorda elektronegatiivse aatomiga, mis tõmbab temalt elektrone eemale).
-heeliks üldlevinud valkude sekundaarstruktuurielement; stabiliseeritud lähestikku asuvate aminohappejääkide peptiidsideme amiidrühma vesiniku ja karbonüülrühma hapniku vaheliste vesiniksidemete poolt. 3,6 jääki pöörde kohta; tõus jäägi kohta: 1,5 Å -leht kõrvutiasetsevad ja omavahel vesiniksidemetega seotud järjestuselõigud. On kas paralleelsed (samasuunalised) või antiparalleelsed (vastassuunalised). Tõus jäägi kohta 3,47 Å (antiparal.); 3,25 Å (paral.) Amfipaatne heeliks kus hüdrofoobsede jäägid on klaserdunud hüdrofiilsetele diametraalselt (nn. coiled-coil kõremate struktuuride teke). 5. Valgu struktuuride kujutamise viisid. Levinud on järgmised graafilised vormid: Skelett (C-backbone), ball and stick, sekundaarstruktuuri elementidega, pinnalaengu jaotusega. 6. Valkude modulaarsus, domäänid ja motiivid. Valgud koosnevad erinevatest osadest, nad ei ole pidevad, nad on modulaarsed. Valgumoodulid e domeenid on
3,6 jääki pöörde kohta; tõus jäägi kohta: 1,5 Å β-leht – tavaliselt 5-8 aminohapet pikad, kõrvutiasetsevad ja omavahel vesiniksidemetega seotud järjestuselõigud. On kas paralleelsed (samasuunalised) või antiparalleelsed (vastassuunalised). Tõus jäägi kohta 3,47 Å (antiparal.); 3,25 Å (paral.) β-pööre – võimaldab peptiidahelal suunda muuta, ühe karbonüülrühma O on seotus vesinisidemega kolmanda jäägi amiidrühma vesinikuga, Pro+Gly Amfipaatne heeliks – kus hüdrofoobsede jäägid on klasterdunud hüdrofiilsetele diametraalselt (nn. coiled-coil kõremate struktuuride teke) 7 Valgu struktuuride kujutamise viisid Põhiskelett (C-back bone), põhiskelett koos kõrvalahelatega, lintstruktuur, ruumitäitev struktuur. Võib kujutada skeletina, „Ball and stick“ , koos sekundaarstruktuuri elementidega, pinnalaengu jaotusega. 8 Valkude modulaarsus, domäänid ja motiivid
Vesikeskkonnas koonduvad positiivse laenguga ioonide ümber vee negatiivse laenguga hapniku aatomid ja negatiivse laenguga ioonide ümber koonduvad vee positiivsed vesiniku aatomid. Selle toimel moodustub elektrolüüdi(iooni) ümber hüdraatkest. Hüdrofoobse aine ümber moodustub vee molekulidest klatraadi struktuur. Hüdrofoobsed ehk vett hülgavad molekulid koonduvad omavahel kokku ja nende ümber moodustatakse vesiniksidemetega klatraat. Amfifiilne ehk amfipaatne. Termin tähistab molekule, mis sisaldavad nii hüdrofiilseid (polaarseid) kui hüdrofoobseid (apolaarseid) rühmi ning mida "tõmbab" samaaegselt nii polaarsesse kui apolaarsesse keskkonda. (molekulil on polaarne pea ja apolaarne saba) 6. Hape-alus tasakaal: pH mõiste, pH skaala; vee ionisatsioon; tugevate ja nõrkade elektrolüütide dissotsiatsioon mis on Ka, mis pKa? Puhverlahused. Henderson- Hasselbalchi võrrand ja selle rakendused. pH vesinikioonide kontsentratsioon vesilahustes
molekuli kohta kohta Eluiga Umbes 10 pikosekundit Umbs 10 mikrosekundit 5. Vesi kui lahusti ioonide hüdratatsioon, hüdrofoobsed interaktsioonid vesikeskkonnas. Amfifiilsed molekulid ja nende käitumine vees. Elektrolüüdi ioonid on alati vees hüdraatunud olekus. Hüdrofoobse aine ümber moodustub vee molekulidest katraaditaoline struktuur. Amfifiilne ehk amfipaatne tähistab molekule mis sisaldavad nii hüdrofiilseid (polaarseid) kui hüdrofoobseid (apolaarseid) rühmi ning mida ,,tõmbab" samaaegselt nii polaarsesse kui apolaasesse keskkonda. 6. Hape-alus tasakaal: pH mõiste, pH skaala; vee ionisatsioon; tugevate ja nõrkade elektrolüütide dissotsiatsioon mis on Ka, mis pKa? Puhverlahused. Henderson- Hasselbalchi võrrand ja selle rakendused. pH vesinikioonide kontsentratsioon vesilahuses. pH muutused muudavad organismis
protsessis. Kolm järjestikust "pilti" on võetud 1 pikosekundiliste (1 ps = 10-12s) ajavahemike järel. 15 Joonis 3.3. Ioonide hüdratatsioon vesilahuses. Ioonsed ühendid nagu NaCl lahustuvad vees hästi, kuna vesilahuses moodustub ioonide ümber veemolekulidest hüdratatsiooni kiht. Joonis 3.4. Amfipaatsed molekulid. Amfipaatne molekul koosneb hüdrofiilsest osast (pea) ja hüdrofoobsest osast (saba). 16 Tabel 3.3. Mõned nõrgad happed koos vastavate konjugeeritud alustega. Tabel 3.4. Mõned biokeemilises praktikas sagedasti kasutatavad puhvrid. Joonis 3.5. Mõnede kehavedelike ja tarbekaupade pH väärtused.
tihedust kui vedelas millised tagajärjed oleks sellel elu eksisteerimise jaoks Maal? 68. Kui ta omaks tahkes faasis suuremat tihedust, siis jäätumisel vajuks vesi veekogude põhja, ajapikku külmuksid ka suuremad veekogud läbi ning see nõuaks juba suuremaid ja radikaalsemaid kohastumusi. 69. Kas vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel? Jah. 70. Mida tähendab amfipaatne molekul? 71. Molekul, millel on olemas nii hüdrofoobne kui ka hüdrofiilne osa. 72. Kuidas paigutuvad hüdrofoobsed ained vesilahuses? 73. Nad kas tõusevad pinnale(veest kergemad ained), vajuvad põhja(veest raskemad ained) või üritavad võtta kera kuju. 74. . Kuidas paigutuvad amfipaatsed ained vesilahuses? 75. Hüdrofoobne osa ehk saba jääb veest välja, hüdrofiilne osa ehk pea jääb veega kontakti. Kui
kui vedelas, siis vajuks veekogu pinnale tekkiv jää põhja. Seal, isoleeritult ülemiste kihtide poolt, hakkaks jää aegade jooksul akumuleeruma põhjustades ka suurte veekogude täielikku läbikülmumist. 54. Kas vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel? V: Iga veemolekul ühtlasi nii vesiniksideme aktseptoriks kui ka doonoriks ja vesi koosnebki omavahel vesiniksidemetega ühendatud veemolekulide võrgustikust. 55. Mida tähendab amfipaatne molekul? V: Amfipaatsel molekulil on samaaegselt nii hüdrofiilsed kui hüdrofoobsed omadused. Amfipaatse rasvhappemolekuli hüdrofiilset osa nimetatakse peaks ja hüdrofoobset osa sabaks. Tüüpilisteks esindajateks fosfolipiidid. 56. Kuidas paigutuvad hüdrofoobsed ained vesilahuses? V: (Erinevalt hüdrofiilsetest molekulidest ei moodustu hüdrofoobsete molekulide ümber hüdratatsiooni kihti.) Vette asetatud hüdrofoobse molekuli ümber tekib veemolekulidest regulaarne,
Tagajärjed oleksid kriitilised, kuna veekogude pinnale tekkiv jää vajuks põhja. Seal, isoleeritult ülemiste kihtide poolt, hakkaks jää aegade jooksul akumuleeruma põhjustades ka suurte veekogude täielikku läbikülmumist. 54. Kas vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel? Jah, vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel. 55. Mida tähendab amfipaatne molekul? Molekul, mille üks ots on hüdrofiilne ("pea") teine hüdrofoobne ("pikk saba") 56. Kuidas paigutuvad hüdrofoobsed ained vesilahuses? Pinnale ehk siis nad kardavad vett mitte ainult pinnale tõusevad veest kergemad lahused, kuid osad vajuvad põhja (näit. halogeenühendid nagu kloroform) ning osad moodustavad vees agregaate, üritades võtta kera kuju (väike pindala) ja pakkudes üksteisele võimalikult lähedale (hüdrofoobne efekt) 57
Tagajärjed oleksid kriitilised, kuna veekogude pinnale tekkiv jää vajuks põhja. Seal, isoleeritult ülemiste kihtide poolt, hakkaks jää aegade jooksul akumuleeruma põhjustades ka suurte veekogude täielikku läbikülmumist. Ja oh seda õnnetust siis... 54. Kas vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel? Jah, vedelas olekus on võimalik vesiniksidemete moodustumine veemolekulide vahel. 55. Mida tähendab amfipaatne molekul? Molekul, mille üks ots on hüdrofiilne ("pea") teine hüdrofoobne ("pikk saba") 56. Kuidas paigutuvad hüdrofoobsed ained vesilahuses? Pinnale ehk siis nad kardavad vett mitte ainult pinnale tõusevad veest kergemad lahused, kuid osad vajuvad põhja (näit. halogeenühendid nagu kloroform) ning osad moodustavad vees agregaate, üritades võtta kera kuju (väike pindala) ja pakkudes üksteisele võimalikult lähedale (hüdrofoobne efekt) 57
NDH-I on tsütoplasmamembraanis ning koosneb 14 subühikust, mis oksüdeerib NADH, redutseerib kinoone ning transpordib kuni 4 H + tsütoplasmast periplasmasse. NADH oksüdeerimisega liigub tsütoplasmast 2 prootonit redokspotentsiaali abil periplasmasse ning lisaks 1-2 prootonit konformatsiooniliste muutuste tulemusena. NDH-I koosneb kolmes struktuursest osast: hüdrofiilne fragment (NuoEFG), mis katalüüsib NADH oksüdeerumise ja elektronide liikumise ensüümi sisemusse; amfipaatne fragment (NuoBCDI; amfipaatne molekulil on nii hüdrofiilne kui ka hüdrofoobne osa), mis ühendab hüdrofiilset ja hüdrofoobset fragmenti, ning hüdrofoobne fragment, mis on sukeldunud membraani (NuoAHJKLMN). Hüdrofiilne fragment sisaldab FMN kofaktorit. NADH kaks elektroni liiguvad FMN-le, mis redutseerub FMNH 2-ks. Elektronide üleaknne Fe-S- klastrile põhjustab prootonite pumpamise periplasmasse ja PMF-i genereerimise. Elektronid liiguvad Fe-S-klastrilt kinoonile