Aine liigub vastu elektrokeemilise potentsiaali gradienti, kasutades H+ sümporti membraanis. (nt anioonide sisenemisel membraanipot. väheneb.) *Transport pumpadega - pumbad tekitavad membraanipotentsiaali, mis mõjutab ioonide liikumist kanalite avatuse/suletuse kaudu Milline on taime rakumembraani membraanipotentsiaalide vahemik. Vm = -60 … -200 Milline on tonoplasti membraanipotentsiaal Vm = -10 … -20 Miks on raku membraanipotentsiaal negatiivne? Plasmamembraani H+ ATPaas transpordib prootoneid tsütoplasmast väliskeskkonda. K+ ioonide väljumine rakust läbi K+out kanalite. Kui prootonpumba funktsioneerimisega on membraan hüperpolariseerunud, siis kuidas ja milliste protsesside vahendusel võiks toimuda membraani depolariseerumine? Positiivsete ioonide sissevool läbi vastavate kanalite (Ca, Na, K). Arvutage tasakaaluline membraanipotentsiaali väärtus kui [K+] rakus on ......mM ja väliskeskkonnas on [K+] ..... mM
osakesi transporditakse need teisele poole membraani, kus on neid samu osakesi niigi rohkem). Kuna see protsess pole spontaanne (G>0), siis vajab selle toimumine lisaenergiat. Energiaallikaks võib olla ATP, valgus või ioonigradientides salvestatud energia. Primaarseks aktiivseks transpordiks nimetatakse transpordiprotsessi, mis tekitab gradiendi membraanivalgu ja ATP abil. Primaarse aktiivse transpordi näiteks saab tuua Na+, K+-ATPaasi ja H+, K+ -ATPaasi. Na+, K+-ATPaas transpordib rakust välja Na+ ioone ning raku sisse K+ ioone, kasutades seejuures 3 Na+ välja viimiseks ja kahe K+ raku sisse transportimiseks ära ühe ATP. Kui Na+, K+-ATPaas seob endaga ATP, siis muudab ta oma kuju (konformatsiooni), mille tagajärjel suudab ta siduda kolme Na+ molekuli ja transportida need rakust välja.Kuna Na+ ioonide kontsentratsioon väljaspool rakku on niigi suurem kui seespool ehk siis transport toimub kontsenratsioonigradiendile vastaspidises suunas siis vajab
Enamasti negatiivne. Loomsetes rakkudes ~ - 60mV, taimedes ~ -100 kuni -120 mV (muutuva suurusega) 11. Kuidas jaotatakse passiivse/aktiivse transpordi valgud? Passiivne: · Kanalivalgud · Kandjavalgud Aktiivne: · Pumbad : P-klassi pumbad (lokaliseerunud plasmalemmis, koostises sageli kaks valku üks viib transporti läbi ja teine reguleerib selle kiirust) Näiteks : H+-ATPaas; K+/Na+-ATPaas; Ca2+- ATPaas V-klassi pumbad (seotud vesiikulite membraanidega, pumpavad ainult prootoneid! tsütosoolist vesiikuli sisse) Esinevad Golgi kompleksi vesiikulites, lüsosoomides, vakuoolides, tonoplastides. F-klassi pumbad (töötavad ,,tagurpidi" võrreldes eelmise
Õhulõhede avanemise sagedaseks põhjuseks on turgori tõus rakkudes kaaliumi ioonide kontsentratsiooni kasvu tõttu. Õhulõhede avanemisel valguses aktiveerub rakumembraani H+-ATP-aas, sekreteeritakse rohkem prootoneid ja membraanipotentsiaal hüperpolariseerub (muutub ~50mV negatiivsemaks), K+ kanalid avanevad ja ioonid liiguvad tsütoplasmasse ja edasi vakuooli antipordis prootonitega. · valguskvandid sinine ja punane H+-ATPaas aktiveerum ehk rohkem H+'e transporditakse vastu nende gradienti tsütosoolist välja membraanipotentsiaal Vm muutub negatiivsemaks [K+] [sahharoos] [malaat] [Cl-] kontsentratsioonid tõusevad veepotentsiaal väheneb H2O liigub sisse turgor tõuseb õhulõhed avanevad 51. Milline valgus soodustab õhulõhede avanemist ja milliste pigmentide poolt see adsorbeeritakse H+-ATPaas aktiveerub valguse, eriti sinise (aga ka punane valgus)valguse toimel
kontsentratsiooni ja tõstab rakusisest K+ kontsentratsiooni. K+ saab difundeeruda mööda konts. gradienti rakust välja (rakk muutub seest vrdl väljaspoolega negatiivsemaks) – Na+ saab transportida kandjavalgu abil sekundaarse aktiivtranspordiga rakku. Toimub kotransport Na + ja teise aine (glükoos, AH, sulfaat, tsitraat) vahel. Basolateraalse plasmamembraani läbivad: passiivne difusioon, vahendatud kandjavalguga, liikumine mööda gradienti. Bikarbonaadi imendumine - H+ATPaas (pumpab H+ valendikku) ja Na+/H+ vahetaja – Na+ võetakse toru valendikust sisse ja H+ läheb välja. Torukese vedelikus ühineb H+ HCO3-ga > tekib H2O ja CO2 (karboksüanhüdraas, apikaalse plasmamembraani rakkudes. CO2 siseneb rakku, tsütoplasmas hüdroksüleeritakse CO2 > tekib H+ ja HCO3-. Bikarbonaat väljub basolateraalsest membraanist Na + kotransporteri ja Na-sõltuva vahetaja abil. Cl- - imendub tagasi transtsellulaarset (transporterid apikaalis ja basolateraalis,
Mikrotuublid on õõnsad silindrilised polümeerid, mis on moodustunud tubuliini dimeeridest (13 tubuliini monomeeri pöörde kohta). Dimeerid lisanduvad "pluss" otsa ja dissotsieeruvad "miinus" otsast. Mikrotuublid on peamiseks struktuuriühikuks ripsmetes ja viburites. Düneiin- valgud liiguvad või libisevad piki mikrotuublit, põhjustades ühe mikrotuubli paindumist teise suhtes (Düneiini liikumine on ATP-käivitatud). Isoleeritud düneiinid (omavad ATPaas aktiivsust) koosnevad 2-3 raskest ahelast (400-500 kDa) ning mitmetest keskmistest (40-120 kDa) ja madalamolekulaarsetest (15-25 kDa) ahelatest. 1 Kiire aksonaalne transport piki mikrotuubleid võimaldab materjalivahetust sünapsi ja närviraku keha vahel. Mikrotuublid vahendavad organellide ja vesiikulite liikumist rakus. Aksonites liigutavad düneiinid organelle pluss-miinus suunas, see on tuuma poole. Kinesiinid liigutavad organelle miinus-pluss suunas, see on
gradiendi suunale. See vajab lisaenergiat, mille allikaks võib olla ATP, valgus või ioongradientides salvestatud energia. Primaarne aktiivne transport loob ja säilitab ioonide kontsentratsioonigradiente raku väliskeskkonna vahel, toimib ATP hüdrolüüsi energia arvel. ATPaasid katalüütilised valgud ("pumbad"), mis on võimelised ATP-d hüdrolüüsima ja vabanevat energiat kasutama, et muuta valgu konformatsiooni. Näiteid:* Na+,K+-ATPaas (Na/K-pump): väljutab rakust liigse Na+ ja sisestab K+ | * H+,K+-ATPaas (H/K-pump): mao limaskesta rakkude membraanis, tagab maos ülimadala pH; | * Ca+- ATPaas (Ca-pump): väljutab rakust liigse Ca+. Sekundaarne aktiivne transport. Suhkrud ja aminohapped akumuleeritakse rakku transpordiprotsesside abil, mis toimuvad ioongradientide toel. Sellisteks gradientideks on ATPaaside poolt genereeritud H+, Na+ või teiste katioonide ning anioonide gradiendid
ATP süntaas - ensüümkompleks ATP sünteesiks 8. Peaksite membraani valgusreaktsiooni osasid kujutaval joonisel ära tundma FS I ja FS II, vett lagundava kompleksi, elektrontranspordiahelaga seotud kandja valgud, ATPaasi, NADPH reduktaasi PS = FS Oxygen-evolving complex = vett lagundav kompleks Elektrontranspordiahelaga seotud kandja valgud on plastokinoon(plastoquinone), plastotsüaniin(plastocyanin) ja ferredoksiin(ferredoxin) ATPaas = ATP synthase FNR - ferredoksiin NADP+ reduktaas 9. Miks on FSII valgustpüüdva kompleksiga seotud vett lagundav kompleks? FS II valgustpüüdva kompleksiga on seotud vett lagundav kompleks, et asendada ergastatud elektron, mis liikus edasi plastokinooni ja saada ATP sünteesiks vajalik H+ 10. Millest koosneb FS II valgustpüüdev e. antennikompleks? FS II koosneb veet lagundavast kompleksist ja tsentriklorofüllist. 11. Mis funktsioon on tsentriklorofüllil
turgorist. Vee hulka sulgrakus reguleeritakse osmootse rõhu kaudu erinevate ioonkanalite abil. Nii elektriline kui ka kontsentatsioonigradient soodustavad anioonide väljavoolu, mistõttu arvatakse, et anioonkanalid mängivad olulist rolli õhulõhede sulgumisel . Õhulõhede sulgumine on taime jaoks suhteliselt lihtne – kui avada õiged ioonkanalid, voolavad ioonid sulgrakust välja ja osmootne rõhk langeb. Õhulõhede avamiseks aga kulutab ATPaas energiat, et suurendada elektrilise potentsiaali gradienti membraanis - väga keeruline lugu, vaata ja loe: http://www.ebc.ee/kaitsmised/2008/kaitsmisele_tulevad_3_2_magistritood/Kristiina_La anemets.pdf Glükoosi molekulid liidetakse pikkadesse ahelatesse ja siis on see molekul juba tärklise molekul: glükoos … või tselluloosi molekul … või tselluloosi molekul Fotosünteesi erinevusi
Purkyne kiudude lõppharudelt kandub erutus üle vatsakeste muskulatuurile. Vastavalt erutuse leviku järjekorrale toimub ka südame muskulatuuri kontraktsioon. 1.2.1. Overdrive suppression Kiireima sisemise rütmiga raku populatsioon mitte ainult ei hoia ära teiste automaatsete rakkude spontaanset erutumist, vaid ka otseselt supresseerib nende automatismi. Seda fenomeni nimetatakse overdrive suppression-ks3. Pidevalt aktiivne Na+-K+-ATPaas pump tagab õige ioonide kontsentratsiooni jaotavuse rakkude sisemuse ja rakkude välise ruumi vahel. Selleks viib ta välja kolm Na+ iooni ning toob sisse kaks K+ iooni. Kuna üks positiivne laeng läheb alati välimises suunas, siis Na +-K+-ATPaas pump loob hüperpolariseeriva laengu muutes raku sisemise laengu negatiivsemaks. Selleks, et saaks neljandas faasis toimuda spontaane depolarisatsioon läve tasemeni, on vaja nüüd lisa aega ning väheneb spontaanse erutuse sagedus
ja aktiivset transporti teostavad valgud. Aine transporti vastu tema elektrokeemilist potentsiaali on aktiivne transport ning aine transport tema elektrokeemilise potentsiaali suunas on passiivne transport. Passiivne transport võib toimuda nii poore moodustavate valkude (nt (akva)poriinid) vahendusel või erinevate kandajavalkude vahendusel (nt erütrotsüütides valk GLUT1mis transpordib glükoosi). Aktiivset trp teostavad pumbad (nt K/Na-ATPaas, Ca-ATPaas, H-ATPaas) 15.Kirjutage Nernsti võrrand ja selgitage selle tähtsus. EN = - (2.3RT)/zF*log(Cs/Cv) Nernsti võrrand näitab, et konsentratsioonide erinevus kahes kompartmendis (nt raku sees ja väljas) on tasakaalustatud elektrilise erinevusega nende kompartmentide vahel. Muutes ainete konsentratsiooni, muutub ka membraani potentsiaal signaali levimine närvirakkude kaudu, lihasrakkude kontraktsioon jne. 16. Kirjeldage akvaporiinide ehitust, millise aine transpordiks vajalikud
· Loeng 1. Rakud meditsiinis . Rakupatoloogia. 7. Mis tagab Na+,K+, Ca 2+ ioonide homeostaasid? 1. Milleks uuritakse ja kasutatakse rakke · Na-K ATPaas ioonpump, meditsiinis? rakumembraanis, töötab ATP · Kõik patoloogiad lähtuvad lagundamisel saadava energiaga rakupatoloogiatest · Ca-ATPaas ioonpump ERis ja · Rakud omavad teraapilist tähtsust, rakumembraanis, transpordib ioone kas
on vaja Kin kanalid avada. Kui membraan hüperpolariseerub (membraanipotensiaal muutub negatiivsemaks), siis avatakse Kin kanalid. Cl ioonid aitavad membraani hüperpolariseerumist säilitada. Selleks, et membraan hüperpolariseeruks, peab sulgrakust prootonATPaas pumpama prootoneid sulgrakust välja. prootonATPaasi on vaja eelnevalt aktiveerida, seda teevad nt fototropiinid PHOT1 ja PHOT2, mõlemad on proteiinkinaasid ja valguse akseptorid ning autofosforüleerimise kaudu aktiveeriakse ATPaas. Turgori muutus õhulõhede avanemisega on tingitud seega valguse intensiivsuse kasvust, mis toimubki hommikuti, kui päike tõuseb. 31. Kirjutage põhjus-tagajärg ahel mis viib hommikul õhulõhede avanemisele. Hommikul kasvab valguse intensiivsus ja taimede rakuvaheruumis on CO2 madalale langenud. CO2 madal kontsentratsioon on signaaliks PEP karboksülaasile. (vt eelmist). 32. Miks ABA toimel turgor sulgrakkudes väheneb?
Membraanipotensiaalide väärtused: Rakumembraan -70mV, kloroplastil -30mV, mitokondril -180 mV NERNSTI VÕRRAND VIHIKUST Vee liikumine toimub osmoosi teel. Vesi liigub väiksema lahuse kontsentratsiooniga piirkonnast suuremasse Rakud peavad paiknema isotoonilises lahuses, et rakk ei paisuks või kuivaks osmoosi tõttu. Sise- ja välislahuse võrdse kontsentratsiooni hoidmiseks on olulised membraanides paiknevad transpordisüsteemid (Na+/ K+ - ATPaas) K/Na-ATPaas on aktiivtransport, mille käigus liigutatakse ATP hüdrolüüsi energia arvelt 3 Na iooni välja ja 2 K iooni raku sisse. Oluline membraanipotentsiaali hoidmisel, koos Na ioonidega glükoosi sisseveol rakku sekundaaraktiivtranspordil, osmoosi kontroll. Akvaporiin koosneb kuuest transmembraansest alfaheeliksist, kusjuures nii amino kui karboksü ots jäävad tsütosooli poole. Moodustavad kanali läbi mille liigub kas ainult vesi või ka selles lahustunud ained, sõltuvalt akvaporiinist.
(teatud ühendite seostumine kanali valguga) Lisaks ka temperatuur, mehaaniline jõud ja fosforüleerimine. 28. Mida mõistetakse sekundaaraktiivse transpordina. Nimetage transportvalgu tüüp, tooge näiteid milliste ainete transpordiks kasutatakse? Sekundaaraktiivne transport ei kasuta otseselt ATP energiat, et aineid transportida, vaid elektrokeemiliste potentsiaalide erinevust. Antipordid ja sümpordid. Nt Glükoosi transporditakse niimoodi rakku koos Na ioonidega. 29.Iseloomustage K/Na-ATPaas-i ja nimetage mõni protsess, mille läbiviimisel on oluline. Aktiivtransport, mille käigus liigutatakse ATP hüdrolüüsi energia arvelt 3 Na iooni välja ja 2 K iooni raku sisse. Oluline membraanipotentsiaali hoidmisel, koos Na ioonidega glükoosi sisseveol rakku sekundaaraktiivtranspordil, osmoosi kontroll. 30. Millise membraanipotentsiaali juures avanevad pingesõltuvad K kanalid närvirakkudes? +40mV juures avanevad lisa K kanalid ja K liigub välja, tekitades kiirelt negatiivse
Primaarne aktiivne transport loob ja säilitab ioonide kontsentratsioonigradiente raku väliskeskkonna vahel, toimib ATP hüdrolüüsi energia arvel. ATPaasid katalüütilised valgud ("pumbad"), mis on võimelised ATP-d hüdrolüüsima ja vabanevat energiat kasutama, et + + + + + + muuta valgu konformatsiooni. Näiteid:* Na ,K -ATPaas (Na/K-pump): väljutab rakust liigse Na ja sisestab K | * H ,K - + ATPaas (H/K-pump): mao limaskesta rakkude membraanis, tagab maos ülimadala pH; | * Ca -ATPaas (Ca-pump): väljutab + rakust liigse Ca . Sekundaarne aktiivne transport. Suhkrud ja aminohapped akumuleeritakse rakku transpordiprotsesside abil, mis toimuvad ioongradientide toel
Koliinesteraasi, Ca-pumba, Na-K-pumba funktsioonid lôôgastumise protsessis. Lôôgastumine kui energiat tarbiv protsess. Erinevat tüüpi lihaskiudude biokeemiline iseloomustus. Lihaskiudude tüübid kineetilise ja metaboolse kriteeriumi alusel. Eri tüüpi kiudude vôrdlus müoglobiinisisalduse, energeetiliste substraatide (triglütseriidid, ATP, fosfokreatiin, glükogeen) sisalduse ja ensüümide (müosiini ATPaas, kreatiini kinaas, aeroobse oksüdatsiooni ensüümid, glükolüüsiraja ensüümid) aktiivsuse alusel. 13. ATP kui universaalne energiakandja. ATP kontsentratsioon lihasrakus puhkeseisundis ja aktiivse talitluse tingimustes. ATP resünteesi olemus ja regulatsiooni pôhiprintsiip. ATP resünteesi mehhanismid lihases: anaeroobsed - ATP resüntees kreatiinfosfaadi arvel, glükolüütiline fosforüülimine, müokinaasne reaktsioon; aeroobne - oksüdatiivne fosforüülimine.
2) Biotiin - (B7 vitamiin) - veresuhkru ja rasvhapete süntees; vereringe parandamine 3) B16 vitamiin - Kobalamiin - vereloome ja närvikoe norm. toimimine 4) vitamiin C - L-askorbiinhape : raua imendumine; immuunsüsteemi tugevdamine 2. Nimetage elektrolüütide funktsioon organismis: 1) On ainevahetuse katalüsaatorid 2) Stabiliseerivad kudesid 3) Määravad kehavedelike pH taseme 4) Tagavad kehavedelike osmolaarsuse 3. Mis on Na+/K+ pump? ( ATPaas on ensüüm (valk), mis) transpordib Na+ rakust välja, K+ sisse 4. Millega saadakse ööpäevane vedelikukogus? - Tahke toiduga - Joogiveega - Toitainete oksüdatsioonil 5. Vedeliku kadu toimub organismis(4): - Neerudes uriini väljumisel - Vee auramisega - Väljaheitega - Higistamisel 6. Kas palaviku korral on organismi veevajadus: a) suurenenud b) vähenenud c) ei ole muutunud 7. Millest koosneb sool?
vaid üksikute preparaatide vahel. : - Uimasus, unisus, peavalu, nõrkus – liiklusohtlikus - Kõhulahtisus, iiveldus - Nahalööbed, sügelus( paik. nuumrakkudes – allerg.rakkudes) - Seen- mikrobiaalne nakkus - HCl ↓ - Fe imendumine väheneb c) Prootonpumba inhibiitorid: Mao happe sektersiooni mao-limaskesta parietaalrakus viimane lüli on vesinik- kaaliun-adenosiintrifosfaat (H+K+-ATPaas) e. prooton pump. Kui H2 blokaatorid ei suuda peptilist haavandit ravida, siis kasutakse prooton pumba inhibiitoreid. See on HCl teket takistav ainete rühm - Parietaalrakus olev ensüüm (H+K+-ATPaas) on prootonpump, mis H+ hulka, siis HCl tekib - Selle ensüümi aktiivsuse happe sekretsioon - Need ei toimi neutraalse pH korral (pH >5) - Hakkavad toimima kui pH 4 - Toime on väga valikuline sellesse ensüümi
Õhulõhede avanemisel valguses aktiveerub rakumembraani H+-ATP-aas, sekreteeritakse rohkem prootoneid ja membraanipotentsiaal hüperpolariseerub (muutub negatiivsemaks) Kirjutage põhjus-tagajärg ahel mis viib hommikul õhulõhede avanemisele. 1) Valguskvandid aktsepteeritakse fototropiinide PHOT1 ja PHOT2 (valgud, mille flaviinne component tajub sinist valgust) poolt, mis fosforüleerivad ülekandeahela, mis aktiveerib Prooton-ATPaasi 2) Prooton-ATPaas, transportsüsteem sulgrakkude membraanis, hakkab prootoneid sulgrakkudest välja transportima 3) membraan muutub negatiivsemaks (seespool negatiivseid laenguid rohkem) ehk hüperpolariseerub 4) avanevad membraani potentsiaali väärtuse poolt reguleeritavad K+-kanalid, kasvab K+ kontsentratsioon 5) prootonite välja pumpamisega saavad funktsioneerida ka kandjavalgus, mis transpordivad Cl- ja teisi anioone rakku
Seega toimub nn. sekundaaraktiivne transport, mis otsest ATP hüdrolüüsi transpordiks ei vaja, kuid kasutab pumpade poolt ATP hüdrolüüsi energia arvel tekitatud ioonide kontsentratsiooni gradienti. Seni identifitseeritud kandjavalgud on enamikus monomeersed 40-50 kD suure hulga (~12) hüdrofoobsete piirkondadega. Geenide ekspresseerumine on raku- ja koespetsiifiline. Loomsetes organismides transporditav ioon on enamasti Na+. 18.Iseloomustage K/Na-ATPaas-i ja nimetage mõni protsess, mille läbiviimisel on oluline. Loomsetes organismides on sümpordis transporditavaks iooniks tavaliselt Na, sest Na+/K+- ATPaas tekitab suure Na gradiendi (vähe rakus ja palju väliskeskkonnas). Näiteks glükoosi transport rakkudesse toimub sümpordis Na+-ga. Taimedes konkreetse aine (iooni) transport kandjate vahendusel toimub sageli sümpordis või antipordis prootonitega, mis on rakkudest välja viidud H+-ATPaasi vahendusel.
Transport on spetsiifiline. Aktiivtransporti viivad läbi transportvalgud. Integraalne membraanivalk – membraani läbiv valk, st. valgu üks ots ühelpool ja teine teiselpool membraani. Nt. transporterid, pumbad. Valgu keskmine (membraani sees olev) osa koosneb valdavalt hüdrofoobsetest aminohapetes ning otsmised osad hüdrofiilsetest. Perifeerne membraanivalk – membraani sise- või välisküljel paiknev, kovalentselt membraani külge kinnitatud valk. Na/K ATPaas – antiportne? aktiivtransporti (vajab lisaenergiat, töötab vastu keemilist- või/ja kontsentratsioonigradienti) läbiviiv pump. Transpordib 3 Na+ rakust välja ning 2 K+ sisse, kasutades selleks 1 ATP?. Retseptor – molekul, mis seondudes teiste spetsiifiliste molekulidega (ligandidega) ja annab signaali edasi, vallandades signaaliülekandemolekulid (messenger, efektor). Retseptor on tavaliselt kovalentselt seotud mingi suurema struktuuri külge. Ligand on tavaliselt mõni
LOOMA- JA TAIMEFÜSIOLOOGIA Närvisüsteem Neuron koosneb rakukehast ja jätketest. Jätked, mida nimetatakse ka närvikiududeks, jagunevad aksoniteks ja dendriitideks. Raku puhkeolekus esinevat elektrilist pinget rakusisese ja -välise keskkonna vahel nimetatakse puhke(oleku)potentsiaaliks. Neuronitel on see umbes -70 mV. · Rakumembraanis paiknev Na+-K+-ATPaas tõstab igas tsüklis kolm Na iooni rakust välja ja raku ümbritsevast keskkonnast kaks K iooni rakku sisse. (raku sees K konts. suur) -4 mV · Kuna raku puhkeolekus on membraanis leiduvad K -(lekke)kanalid osaliselt avatud, siis liiguvad osad K+-ioonid rakust välja kuni elektrokeemilise tasakaalu tekkeni Puhkepotentsiaali langust (negatiivsemaks muutumist) ehk polarisatsiooni suurenemist
terviklikusest. Selle protsessi põhimõte seletati nn kemoosmootse hüpoteesiga mis pakuti välja Peter Mitchelli poolt. Ta ennustas et mitokondri sisemembraan on prootonitele praktiliselt läbimatu ja prootonite voogu tagasi mitokondrisse kasutatakse ATP süntaasi poolt selleks, et ADPd fosforüülida. Eksperiment rekonstrueeriti fosfolipiidsed vesiiklid nii, et membraanis paiknes bakteriorodopsiin ja F 0F1 ATPaas. Bakteriorodopsiin on valguse energiat kasutab prootonite pimp. F0F1 ATPaas oli mitokondriaalse päritoluga. Mõlemad paigutati membraani orienteeritult. Valguse toimel hakkas bakteriorodopsiin pumpama prootoneid vesiiklitesse ning selle gradiendi arvel oli ATP süntaas võimeline sünteesima ATPd. See eksperiment demonstreeris et ATP sünteesiks ei ole vaja spetsiifilist kõrfe energiaga vaheühendit ega interaktsioone elektronide ülekandeahela kompleksidega
Erineva valgusisalduse tõttu esinevad väikesed kõikumised ioonide osas rakuvaheruumi ja soonesisese vedeliku vahel: valguvaene rakuvahevedelik sisaldab pisut rohkem Cl- kui valgurikas vereplasma. Elektrolüütide sisalduse erinevused vedelikuruumide vahel saavad esineda, kuna raku pinnal, raku ja rakuvälise ruumi vahel toimuvad ioonide tasakaalu hoidmise aktiivsed mehhanismid: näiteks Na/K pump ehk Na+/K+ -ATPaas, see on ensüüm, mis transpordib Na rakust välja ja K ekstratsellularsest ruumist rakku. Tänu rakusisese ja rakuvälise keskkonna erinevale ioonide kontsentratsioonile on raku välis- ja sisepinnal erinev laeng, mis põhjustabki elektrilise potentsiaali tekke rakumembraanil. Elektrilise potentsiaali teke on aga paljude raku funktsioonide aluseks. Elektrolüüdid täidavad organismis olulisi funktsioone: - tagavad kehavedelike osmolaalsuse
tekitab ja säilitab ioonide kontsentratsiooni gradiente rakus. Sekundaarne aktiivne transport - transpordiprotsessid ioongradientide toel. Liigid: sümport ( ioonid ja aminohapped või suhkrud liiguvad samas suunas läbi membraani - sisenevad rakku) ja antiport (ioonid ja transporditavad osakesed liiguvad vastassuundades). 8. Iseloomustage järgmiste membraanivalkude energiavajadust ja toimemehhanismi: a) glükoosi transporter punastes vererakkudes b) , -ATPaas. a) Glükoosi transporter punastes vererakkudes: vajab lisaenergiat, mille saab primaarse aktiivse transpordi poolt genereeritud ioongradiendi energiast. b) ATPaas: vajab ATP hüdrolüüsi energiat. ATP hüdrolüüs toimub tsütoplasma poolel. Na+ ioonid transporditakse rakust välja ja K+ ioonid sisse. Transpordi stöhhiomeetria: 3Na+ välja ja 2K+ sisse ühe hüdrolüüsitud ATP kohta. 9. Milline membraanitranspordi liik on peamine järgmiste ühendite puhul?
selektiivsust tranporditava aine suhtes; transport allub küllastuskineetikale 4. Aktiivse transpordi süsteemid. Mis annab energiat? Primaarne aktiivne transport. Na+,K+- ATPaasid, H+,K+-ATPaasid. Sekundaarne aktiivne transport. Kulgeb aine madalamalt kontsentratsioonilt kõrgemale, vajab lisaenergiat (ATP, valgus, ioongradient). Primaarne aktiivne transport protsess, mis tekitab sellise ioongradiendi. Na+,K+- ATPaas: ATP hüdrolüüs kulgeb tsütplasma poolel; Na+ ioonid transporditakse rakust välja ja K+ ioonid sisse. (Transpordi stöhhiomeetria: 3 NA+ välja ja 2 K+ sisse ühe hüdrolüüsitud ATP kohta) Sekundaarne aktiivne transport protsess, mis lisaenergiana kasutab primaarse aktiivse transpordi poolt tekitatud ioongradiendi energiat. 5. Ioonide transport ionofooride abil liikuvad kandjad ja ioonkanalid (poorid).
vedelku väljutamist takistavaid rõhke(onkootne ja kihnuõõne rõhk) · Tagasiimendumine-esmauriinist imendub tagasi organismile vajalikud ained ja 99% veest.Ulatuslik ainete ja vee tagasiimendumine võimalik neerutorukeste suure pikkusega,seinte ehituse ja nende protsesside tõttu. Na+-sõltuvate apikaalsete sümporterite abil imenduvad tagasi paljud muud ained: glükoos,aminohapped.(k/Na- ATPaas)Henle lingu alanev säär ei lase läbi Na+,vett laseb hästi,ülenev säär resorbeerib hästi Na+,ioone,vett ei lase.Vee imendumine alanevas osas soodustab Na+ imendumist üleval osas,koevedeliku üleläinud Na soodustab vee väljumist Henle lingu ülemises osas. Tagasiimendumine saab olla: Aktiivne (filtraadis sisalduvad ained sama kontsentratsiooniga, mis plasmas, seega puudub kontsentratsioonigradient ning
väljutamist takistavaid rõhke(onkootne ja kihnuõõne rõhk) Tagasiimendumine-esmauriinist imendub tagasi organismile vajalikud ained ja 99% veest.Ulatuslik ainete ja vee tagasiimendumine võimalik neerutorukeste suure pikkusega,seinte ehituse ja nende protsesside tõttu. Na+-sõltuvate apikaalsete sümporterite abil imenduvad tagasi paljud muud ained: glükoos,aminohapped.(k/Na-ATPaas)Henle lingu alanev säär ei lase läbi Na+,vett laseb hästi,ülenev säär resorbeerib hästi Na+,ioone,vett ei lase.Vee imendumine alanevas osas soodustab Na+ imendumist üleval osas,koevedeliku üleläinud Na soodustab vee väljumist Henle lingu ülemises osas. Tagasiimendumine saab olla: Aktiivne (filtraadis sisalduvad ained sama kontsentratsiooniga, mis plasmas, seega puudub kontsentratsioonigradient ning
ots LIISI KINK 44 BIOKEEMIA test I Mikrotuubulid (MT) on peamiseks struktuuriühikuks ripsmetes ja viburites. Düneiin-valgud liiguvad või libisevad piki MT põhjustades ühe MT paindumist teise suhtes. Düneiini liikumine on ATP-käivitatud. Düneiini interaktsioonid mikrotuubulitega Isoleeritud düneiinid (omavad ATPaas aktiivsust) koosnevad 2-3 raskest ahelast (400-500 kDa) ning mitmetest keskmistest (40-120 kDa) ja madalmolekulaarsetest (15-25 kDa) ahelatest. Tsütosoolsed düneiinid ja kinesiinid Kiire aksonaalne transport piki mikrotuubuleid võimaldab materjalivahetust sünapsi ja
transportsüsteemide poolt. Primaarseid transportsüsteeme jaotatakse nende toimimise alusel: 1) klass 1 hingamise (või fototroofsetel bakteritel ka fotosünteesi) käigus toimuv H + ioonide translokatsioon, mille tulemusena tekib membraani sise- ja välispinna vahele prootonpotentsiaal. 2) klass 2 komponendi membraani läbimisega kaasneb ATP süntees või hüdrolüüs. Siia kuuluvad F tüüpi ATP süntaasid (F1F0 ATPaas), mis on seotud primaarse energia konversiooniga ja mis toimivad mõlemas suunas. Oksüdatiivsel fosforüleerimisel (hingamisahel) sünteesivad nad ATP-d prootonite rakku pumpamisel. Fermenteerimisel luuakse aga plasmamembraani elektrokeemiline potentsiaal prootonite väljapumpamisel ja sel juhul toimub ATP hüdrolüüs. Kirjeldatud on ka P-tüüpi ATPaase, mis vastutavad K+, Ca+ või Mg2+ transpordi eest. Osmootse stressi korral osaleb K+ transpordil näiteks Kdp-ATPaas.
Seinas ei ole laetud AH, hüdrofoobseid AH. Laenguta hüdrofiilsed ühendid, et midagi kinni ei jäeks. Me ei tea mis konformatsioonis kasvav peptiid tunnelis on, kuid teame, et see on piisavalt peenike, et enne tunneli lõppu ei saa toimuda migit voltumist (võib ehk olla sunnitud alpha-heeliksina). Tunnelisse mahub 35-45 AH. Enamus peptiide mahuvad tunnelist läbi, saab kasutada regulatsioonis (geeniekspressiooni omas nt). Bakterites on valgu ekspordisüsteem. SecYEG (sekretsioon), SecA (ATPaas, tunneb ära kasvava peptiidi N-terminuses oleva ekspordisignaalijärjestuse, hakkab kotranslatsiooniliselt valku rakust välja pressima (tõmbab ribosoomist ka välja, lükkab SecYEG poori)). Ribosoomist väljuvat peptiidi modifitseeritakse kotranslatsiooniliselt. A. Nii kui peptiid pistab nina välja, võetakse formüülrühm ära, samuti võetakse Met ära N- terminuses. B. Met võidakse ära võtta, aga ei pea. Atsetüülrühma viimine küpse valgu N-terminuses
nii happelist keskkonda Maohappe teke parietaalrakus (клетка желудка, секретирующая соляную кислоту и внутренний фактор Кастла) • Verest difundeerub parietaalrakku CO2 • CO2 ja H2O reageerivad, moodustub süsihape • Süsihappe dissotsieerub, tekivad H+ ja vesinikkarbonaat • Vesinikkarbonaat viiakse rakust interstitsiaalvedelikku (vahetatakse Cl- vastu) • H+,K+-ATPaas kasutab ATP hüdrolüüsil saadud energiat, et viia H+ välja, tuua K+ sisse • Samaaegselt viiakse maovalendikku ka Cl- (K+, Clsümport) • Koos Cl--ga väljavisatud K+ siseneb rakku H+,K+- ATPaasi abil 48 Maonõre: muud komponendid • Proteolüütilised ensüümid e pepsiinid – Sekreteeritakse pearakkude poolt pepsinogeenidena (mitteaktiivne pepsiini eellane)
ATP energiat) klassifikatsioon P-klassi pumbad, V-klassi prootonpumbad, F-klassi prootonpumbad, ABC superperkond ja nendevahelised erinevused F-klassi pumbad ei kasuta transpordiks ATP energiat, on peamised ATP tootjad, kasutades selleks prootongradienti, esinevad mitokondrites, kloroplastides ja bakterite plasmamembraanis; P- klassi pumbad transpordivad palju erinevaid ioone läbi membraani, nt Na+/K+ ATPaas tagab nende ioonide gradiendid kõrgemates eukarüootides; V-klassi pumbad esinevad põhiliselt vakuoolsetes organellides, kasutavad prootongradienti ja ATP energiat; ABC pumbad esinevad peale bakterite ka imetajate plasmamembraanides, kus transpordivad fosfolipiide, kolesterooli ja teisi väikseid molekule. 5. Mis on membraanipotentsiaal? Elektrilise potentsiaali erinevus plasmamembraani sise- ja väliskihi vahel. Milline on selle tekke põhimõte (millised ioonkanalid ja pumbad
Elektronide lõppaktseptoriks on hapnik ja membraanil moodustub prootongradient, mis energiseerib ATP sünteesi. 2NH3 + 4O2 2NO2- + 2H2O + 2H+ 2) Nitriti oksüdatsioon nitraadini: NO2- + H2O NO3- + 2H+ + 2e. Nitrit oksüdeeritakse nitraadini nitriti oksüdoreduktaasiga (NOR). Elektroni lõppaktseptor on hapnik ja hingamisel moodustub vesi. Prootongradiendi arvel sünteesib membraanne ATPaas ATPd. Redutseeritud väävliühendite oksüdatsioon ja tioonbakterid. Bioleostamine. Vesiniku ja vingugaasi oksüdatsioon, vastavad bakterid. Raua oksüdatsioon, vastavad bakterid. Gallionella ja Marinibacter limasabaga rauabakterid. Redutseeritud S-ühendeid oksüdeerivad: fotosünteesivad S-bakterid, Tioonbakterid, Fakultatiivsed tioonbakterid. Tioonbakterid saavad energiat redutseeritud S-ühendite oksüdatsioonist. Nad oksüdeerivad
10. Erinevat tüüpi lihaskiudude biokeemiline iseloomustus: 11. Lihaskiudude tüübid kineetilise ja metaboolse kriteeriumi alusel: I SO aeglased oksüdatiivsed II A FOG kiired oksüdatiiv-glükolüütilised II B FG kiired glükolüütilised 12. Eri tüüpi kiudude võrdlus müoglobiinisisalduse, energeetiliste substraatide (triglütseriidid, ATP, fosfokreatiin, glükogeen) sisalduse ja ensüümide (müosiini ATPaas, kreatiini kinaas, aeroobse oksüdatsiooni ensüümid, glükolüüsiraja ensüümid) aktiivsuse alusel: Tunnus Tüüp I Tüüp IIa Tüüp IIb Talitlus Kokkutõmbe kiirus Väike Suur Suur Lõõgastumise kiirus Väike Suur Suur Kokkutõmbe võimsus Väike Suur Suur
välja. Lisaks suurendatakse F1F0- ATP-süntaasi ekspressiooni. Sellega vähendatakse prootonite kadu PMF loomise ajal ning suurendatakse võimalikku transporti rakku tagasi. Grampositiivsetes (G(+)) bakterites (Enterococcus hirae) töötab F1F0-ATP- süntaas kogu aeg ATP hüdrolüüsival reziimil ning pumpab H + rakust välja. Leeliselistes tingimustes E. hirae ei ekspresseeri peaaegu üldse seda süntaasi. Samal ajal indutseeritakse Na+-sõltuv V1V0-ATPaas, mis on aluselistes tingimustes G(+) bakteritel peamine transmembraanse potentsiaali tekitajaks. Leeliselistes tingimustes on transmembraanse potentsiaali genereerimine äärmisel oluline, toetamaks katioon-prooton antiporterite tööd nii 36 hingamisahelaga bakteritel, kui ka bakteritel, mil täielik hingamisahel puudub.
Ribosoomist sõltuv GTPaas, soodustab ribosoomi alaühikute ühinemist. eIF6 (25 kDa) Seob 60S alaühikut, põhiline antiassotsiatsioonifaktor. Elongatsioonifaktorid eEF1 (3 alaühikut: 51 kDa, 48 kDa ja 35 kDa). Seob GTP-sõltuvalt aa-tRNA-d, omab ka GDP-GTP vahetusaktiivsust. Seega EF-Tu ja EF-Ts analoog. eEF2 (95 kDa). Bakteri EF-G analoog, translokatsiooni faktor. eEF3 (125 kDa). Ainult pärmis, katalüüsib tRNA dissotsatsiooni ribosoomi E-saidist. On ribosoomist sõltuv GTPaas ja ATPaas. Eukarüootides on leitud üks universaalne terminatsioonifaktor: eRF (54 kDa dimeer). Põhjustab terminatsioonikoodonist sõltuvat valgusünteesi terminatsiooni. Kuna eukarüootide valgusünteesi terminatsiooni on seni suhteliselt vähe uuritud, siis on tõenäoline, et on veel avastamata terminatsioonifaktoreid (näiteks prokarüootse RRF'i analoog). On leitud eukarüootseid mRNA-sid kus 5´cap-i ja valku kodeeriva lugemisraami vahel on tuhandeid nukleotiide
transportsüsteemide poolt. Primaarseid transportsüsteeme jaotatakse nende toimimise alusel: 1) klass 1 hingamise (või fototroofsetel bakteritel ka fotosünteesi) käigus toimuv H + ioonide translokatsioon, mille tulemusena tekib membraani sise- ja välispinna vahele prootonpotentsiaal. 2) klass 2 komponendi membraani läbimisega kaasneb ATP süntees või hüdrolüüs. Siia kuuluvad F tüüpi ATP süntaasid (F1F0 ATPaas), mis on seotud primaarse energia konversiooniga ja mis toimivad 40 mõlemas suunas. Oksüdatiivsel fosforüleerimisel (hingamisahel) sünteesivad nad ATP-d prootonite rakku pumpamisel. Fermenteerimisel luuakse aga plasmamembraani elektrokeemiline potentsiaal prootonite väljapumpamisel ja sel juhul toimub ATP hüdrolüüs. Kirjeldatud on ka P-tüüpi ATPaase, mis vastutavad K+, Ca+ või Mg2+ transpordi eest
Infektsioonid ja autoimmuunhaigused. Autoantigeen on endogeenne antigeen, mis stimuleerib autoantikehade produktsiooni autoimmuunreaktsioonis. Ta on organismi enda kudede komponent. Autoantigeenid jaotatakse: Organspetsiifilised autoantigeenid: Rakumembraaniretseptorid Atsetüülkoliinretseptor hormoonide retseptorid (TSH,INS) Hormoonid T3, T4 Ensüümid kilpnäärme peroksüdaas mao HK-ATPaas tsütokroom P450 glutaamhappe dekarboksülaas Autoantigeenide organspetsiifilisus määrab sageli ära haiguse organspetsiifilisuse. Organspetsiifikata autoantigeenid: Rakutuuma komponendid DNA RNP histoonid, tsükliin, Sp-100 Tsütoskeleti komponendid aktiin, tubuliin, keratin Ensüümid 2-oksohapete dehüdrogenaasid aminoatsüül tRNA süntetaasid müeloperoksidaas
eIF5 – ribosoomist sõltuv GTPaas, soodustab ribosoomi alaühikute ühinemist (assotsiatsiooni). eIF6 – seob 60S alaühikut, põhiline antiassotsiatsioonifaktor. elongatsioonifaktorid: eEF1 – 3 alaühikut (51, 48, 35 kDa), seob GTP sõltuvalt aa-tRNA-d, omab ka GDP-GTP vahetusaktiivsust, EF-Tu ja EF-Ts analoog eEF2 – bakteri EF-G analoog, translokatsiooni faktor eEF3 – pärmis, katalüüsib tRNA dissotsiatsiooni ribosoomi E-saidist. Ribosoomist sõltuv GTPaas ja ATPaas. eIF2 A, B, C – homoloogne prokarüoodi IF-2-ga. Koosneb mitmest subühikust. Olulisim A subühik – GTP sait, põhiline regulatsiooni märklaud, fosforüleeritav. B ja C osalevad nukleotiidi vahetusel. Ribosoom seob eIF2A, eIF1, eIF3. Eukarüootides initsiatsiooni tRNA: met-tRNA, mis seostub 40S subühikuga. 60S seostub peale AUG-i. mRNA skaneerimine – põhiline initsiatsioon. Paljude initsiaatorvalkude mRNA-l on initsiaatorpiirkond kaugel 5’ otsast
annaabi.ee 
