Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Biokeemia - ensüümid, hormoonid, ainevahetusrajad ning süsivesikute ja rasvhapete oksüdatsioon". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
ensüüm, molekul, reaktsioon, hormoon, glükoos, katal, ensüümid, fosfaat, koensüüm, kompleks, produkt, glükolüüs, süsinik, fosfaatrühm, fosfaadi, atsetüül, produkti, 2atp, hingamisahela, inhibiitor, kinaas, substraat, glükogenolüüs, oksüdatsioon, substraati, inhibiitorid, laktaat, püruvaat, komponent, retseptorid, 2adpToimub UV kiirguse ja välgu kaasabil maa atmosfääris. Eluslooduses on lämmastikku fikseerima võimelised vähesed mikroorganismid, kes redutseerivad elementaarse lämmastiku ammooniumiks. Mõned sellistest bakteritest on vabalt elavad, paljud on aga taimede, eelkõige liblikõieliste taimede, sümbiondid. Valdav enamus organisme on võimeline omastama lämmastikku NH 4+ vormis. Summaarne reaktsioon N2 + 10H+ + 8e- + 16ATP Z 2NH4+ + 16ADP + 16 Pi + H2 2. Kirjeldage reaktsiooni, mida katalüüsib nitrogenaasi kompleks, pöörates tähelepanu üldisele stöhhiomeetriale ning energia tarbimisele. Selgitage, millised on reduktaasi ja nitrogenaasi biokeemilised funktsioonid. Nitrogenaas katalüüsib õhulämmastiku fikseerimist. Koosneb dinitrogenaasist ja dinitrogenaasi reduktaasist. Taandab õhus sisalduva N2 ammooniumiks
EKSAMI VARIANDID I VARIANT 1. Iseloomustage DNA ahela ehitust millistest komponentidest ahel koosneb, millised kovalentsed sidemed on komponentide vahel ja millised sidemed on ahela ehituslikuks aluseks DNA koosneb kahest nukleiinhappe ahelast moodustades kaksikspiraal, milles suhkur- fosfaat selgroog on väljaspool ja lämmastikalused asuvad heeliksi sisemuses. Lämmastikalused paarduvad omavahel vesinisidemete abil. Paarid moodustuvad puriinide ja pürimidiinide vahel. Nukleiinhappe ahela ehituslikuks aluseks on 3´5´-fosfordiesterside. 2. Kirjutage ensüümireaktsiooni algkiiruse võrrand (Michaelis-Menten'I võrrand) ja iseloomustage selles olevaid tegureid. Arvutage, millega võrdub suhe v/Vmax, kui substraadi kontsentratsion ületab 8-kordselt Km väärtust.
või mitmes kiraalses tsentris, kuid mitte kõigis. Tegemist ei ole teineteise peegelpiltidega. j) Epimeerid - Diastereomeeride paar, mis erineb konfiguratsioonilt ainult ühes kiraalses tsentris. 2. Milliseid esindajate gruppe hõlmab termin süsivesikud ? Nimetage vähemalt kaks esindajat igast grupist ja kirjeldage nende bioloogilisi funktsioone. Termin süsivesikud hõlmab 3 gruppi monosahhariidid, oligosahhariidid ja polüsahhariidid. Näiteid igast grupist: Monosahhariidid : glükoos, fruktoos. Oligosahhariidid: maltoos, sahharoos. Polüsahhariidid tärklis, glükogeen. Bioloogilised funktsioonid: 1. Energeetiline organismile kõige kiiremini kasutatav energiavaru. 2. Stuktuurne taime rakkudes olevad süsivesikud(põhiliselt tselluloos); seenerakkude kestades kitiinil ja lühijalgsete heteroskeleti kitiinil; rakupinnamembraanil paiknevatel oligosahhariidide jääkidel, mis kindlustavad rakkudevahelised kontaktid ja on ka retseptoriteks
Anomeersed süsiniku aatomid on karbonüülsed süsiniku aatomid, mis hemiatsetaalsete/hemiketaalsete tsükliliste struktuuride moodustumisel muutuvad asümmeetrilisteks süsinikeks. D-suhkrud: kui anomeerse C aatomi juures paiknev OH-rühm on Haworth'i projektsioonis suunatud tsükli tasapinna alla, siis -anomeer, kui üles, siis -anomeer. L-suhkrud: vastupidine asetus. Esindajaid: riboos, glükoos, fruktoos, galaktoos. 3. Monosahhariidide derivaadid. Suhkurhapped: karboksüülrühm C-1 keto- või aldehüüdrühma asemel. karboksüül C-1 asendis > aldoonhapped (N: glükoonhape, galaktoonhape). Ainult lineaarne karboksüül C-6 asendis > uroonhapped (N: glükuroonhape, galakturoonhape). Tsükliline või lineaarne. Redoksreaktsioonide käigus suhkur oksüdeeritakse suhkurhappeks.
Glükolüüs Süsivesikud toidus Toidus olevatest süsivesikutest on olulisemad: - monosahhariidid glükoos ja fruktoos -disahhariidid sahharoos ja maltoos -polümeersed tärklis (amüloos ja amülopektiin) ja glükogeen -tselluloos kuulub paljude toiduainete koosseisu, kuid ei ole seeditav. Süsivesikute metabolismi esimene etapp on seeditavate polümeeride lagundamine lihtsamateks, hästilahustuvateks ja soolestikus organismi imenduvateks molekulideks. Süsivesikute lagundamine algab suus. Nõrgalt happeline sülg (pH6.8) sisaldab amülaasi
laktaat. Glükoosi lõplik lõhustumine toimub hapniku juuresolekul. Tekivad CO 2 ja H2O ning see toimub mitokondrites tsitraaditsükli vahendusel. Glükoosi lõhustumise etapid: I Glükoosi aktiveerimine fosforüleerimise teel. Süneesitakse glükoos-6-fosfaat ensüümi heksoosi kinaas vahendusel. Reaktsioon on sisuliselt pöördumatu ja vajab 1 molekuli ATP-d. II Glükoos-6-fosfaat isomeriseerub fruktoos-6-fosfaadiks ensüümi fosfoglükoosi isomeraasi vahendusel. Reaktsioon on pöörduv ja mittereguleeritav. III Fruktoos-6-fosfaat fosforüleeritakse ensüümi fosfofruktoosi kinaasi vahendusel (see on glükolüüsi keskne ensüüm, allosteeriliselt reguleeritav) fruktoos-1,6-bisfosfaadiks. Reaktsioon on pöördumatu ja vajab 1 molekuli ATP-d. IV Fruktoos-1,6-bisfosfaat lõhustatakse glütseraldehüüd-3-fosfaadiks (GAP) ja dihüdroksüatsetoonfosfaadiks (DAP) ensüümi aldolaas vahendusel. Reaktsioon on pöörduv ja mittereguleeritav.
6) Trantsport. Rasvlahustuvate vitamiinide ja koleterooli transport organismis tagatakse eeskätt vere lipoproteiinide poolt; 7) Regulatoorne funktsioon. Näiteks neerupealise koores ja sugunäärmetes produtseeritavad steroidhormoonid. Süsivesikud – süsivesikuteks ehk sahhariidideks nimetatakse suurt hulka orgaanilisi aineid, mis koosnevad peamiselt süsinikust, vesinikust ja hapnikust. Funktsioonid: 1) Energeetiline funktsioon. Erinevalt rasvadest on glükoos ja glükogeen kasutatavad mitte üksnes aeroobsetes tingimustes (lihase hapnikuga küllaldase varustatuse korral) vaid ka anaeroobselt (hapniku defitsiidi oludes). Teiseks glükogeeni näol paiknevad olulised süsivesikute reservid otseselt lihasrakus, mistõttu nende 5 Maris Kallus KKS 2010
GLÜKOLÜÜS 1. Mõisted. Glükolüüs on ensümaatiliste reaktsioonide ahel, mille käigus glükoos muudetakse püruvaadiks. a) Lähtesubstraat/substraadid - glükoos. Toidust saadavad süsivesinikud: - Tärklis ja glükogeen: hüdrolüüsitakse glükoosiks amüloosi abil suus. - Disahhariidid (maltoos, sahharoos, laktoos): hüdrolüüsitakse monosahhariidideks. Maltoos + H2O 2 glükoos (maltaas) Sahharoos + H2O glükoos + fruktoos (sahharaas invertaas) Laktoos + H2O galaktoos + glükoos (laktaas) b) Reaktsioonide toimumise koht rakus punased verelibled, rasvkoes, närvikoes, lihaskoes, maks. Toimub raku tsütoplasmas. c) Protsessi aeroobsus/anaeroobsus hapnikut tarbiv / mitte tarbiv. Anaeroobsetes rakkudes on glükolüüs ainus ATPd tootev rada. Aeroobsetes rakkudes esimene etapp süsivesikute oksüdatsioonil.
Trikarboksüülne tsükkel (TKT) (AcCoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O => 3NADH + FADH2 + GTP + CoA + 2CO2 + 2H+ + HSCoA) Süsivesikute, lipiidide, aminohapete metabolism TKT tähtsus Energia kasutamine: (1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2)= 12 ATP TKT talitluse ja häirete meditsiinilised aspektid TKT funktsioneerimishäired organismile ohtlikud ja kriitilised väga intensiivse aeroobse metabolismi kudedes. TKT vajadus Tiamiin, riboflaviin, pantoteenhape, nikotiinhape, lipoehape Regulatoorsed ensüümid TKT talitluses ATP/ADP/AMP, GTP/GDP/GMP, NADPH/NADH/NAD, sukstinüül-CoA, Ca2+, atsüül-CoA, hormoonid TKT kontrollpunktid Tsitraadi süntaas- ATP, NADH, sukstinüül-CoA ja atsüül-CoA allosteeriline inhibeerimine Isotsitraadi DH- ATP ja NADH allosteeriline inhibeerimine. (Mg ja Ca defitsiit-> ensüümi töö) AKGDH-(3 ensüümi+ 5 vitamiini)- ATP, NADH, GTP ja sukstinüül-CoA allosteeriline inhibeerimine TKT respiratoorne kontroll NAD ja FAD pidev varustamine hingamisahela poolt
reageerimine stimulatsioonile ja paljunemine Prokarüootne rakk DNA nukleoidis, paljuneb pooldumise või pungumise teel, puuduvad membraaniga ümbritsetud mitsellid, energia metabolism toimub plasmamembraanis, puuduvad tsütoskelett ja rakusisene liikumine Eukarüootne rakk DNA pakitud kromosoomidesse, paljuneb mitoosi teel, esinevad membraaniga ümbritsetud organellid, energia metabolism toimub mitokondrites, tsütoskelett on kompleks mikrotuubulitest ja filamentidest, rakusiseseks liikumiseks on mitoos, vesiikulite transport. Rakuorganellide põhifunktsiooni · plasmamembraan aktiivse transpordi süsteemid · tuum DNA replikatsioon, tRNA, mRNA ja tuumavalkude süntees · endoplasmaatiline võrgustik lipiidide süntees, biosünteesitud valkude suunamine nende lõplikku paika rakus · Golgi kompleks membraanikomponentide lõplik valmimine
Kloroplastides leidub alati nii klorofülli a kui ka b vormi. Mõlema vormi esinemine laiendab veelgi neeldumisriba. Abipigmendid (ntks -karoteen) laiendavad veelgi neeldumisriba sellistele spektrialadele, kus klorofüllid ei neela. Karotenoidid toimivad ka fotoprotektoritena lõhustades vabu hapniku radikaale. Fotosüsteem koosneb sadadest valgustpüüdvatest klorofüllide ja abipigmentide molekulidest pluss mõni eriotstarbeline fotokeemiliselt reaktiivne klorofülli molekul nn reaktsioonitsenter. Valguskvant kantakse resonantsenergia teel ühelt klorofüllilt teisele, kuni jõuab reaktsioonitsentrisse. 4. Kõik klorofülli molekulid kuuluvad ühte kahest fotosüsteemi. Fotosüsteem I (FSI (P700)) absorbeerib kiirgust 700 nm juures (klrfl a ja lisapigmendid) Fotosüsteem II (FSI (P680)) absorbeerib kiirgust 680 nm juures (klrfld a ja b ning lisapigmendid). Koosneb enam kui 20 subühikust
temperatuuril ja konstantsel rõhul • Ülearune energia hajub soojusena • ∆G, vaba energia muut reaktsioonil näitab reaktsiooni võimalikkust ja seda kas reaktsioonil vabaneb või neeldub energiat (negatiivse vaba energia muuduga reaktsioonid kulgevad spontaanselt (katabolism) • Lõhustatava (muundatava) substraadi energia muutmine kasutatavaks metaboolseks energiaks Gibbsi energia • Molekulid võtavad oleku, kus nende energia on madalam (vaba energia äraandmine), molekul on madalama energiaga olekus stabiilsem •A B, GA > GB ehk GB – GA = - G • Metaboolse raja korral vaatleme üksikreaktsioonide vaba energia muutuste summat – kui kogusummas on vaba energia muutus negatiivne, siis on raja kulgemine võimali Makroergilised ühendid • Makroergilised ühendid on ajutised energia salvestajad/ülekandjad • Ühend on makroergiline, kui tema (hüdrolüüsil) lõhustamisel tekib üle 25 kJ/mol energiat
mittepolaarse hüdrofoobse külgahelaga aminohapped, polaarse hüdrofiilse külgahelaga aminohapped, happelise külgahelaga aminohapped, aluselise külgahelaga aminohapped. 5. Nukleiinhapped. Nukleotiidid kui nukleiinhapete ehitusplokid, nende keemiline struktuur - riboos ja desoksüriboos, lämmastikalused (puriin- ja pürimidiinalused), fosforhappe jäägid. 3', 5'-fosfodiestersideme keemiline olemus. Nukleiinhapped kui polünukleotiidid. DNA molekul kui kaksikheliks, fosfaadi- ja suhkrujääkide ning lämmastikaluste paiknemine kaksikheeliksis, lämmastikaluste paardumise printsiip. DNA funktsioonid. DNA replikatsioon RNA eri liikide suhteline kogus ja asukoht rakus. Valgusünteesi biokeemiline mehhanism. Transkriptsioon. Translatsioon. Geneetilise koodi olemus ja lühiiseloomustus. Geen, genoom. 6. Ensüümid. Ensüümid kui bioloogilised katalüsaatorid, nende valguline ehitus, toime biokeemiliste
tsitraadi tsüklisse. *Lõplik lõhustumine toimub hapniku juuresolekul. Toimub mitokondrites tsitraaditsükli vahendusel. Tekib Co2 ja H2O. See ei ole spetsiifiline ainult glükoosile. 1 glükoosi molekulist saab 2 püruvaadi molekuli. Hapniku juures olekul saab sellest CO2 ja H2O. Hapniku puudumisel laktaat. Laktaadist lahti saamiseks on vaja see transportida maksa, kus tehakse sellest uuesti püruvaat ja saadetakse uuesti lihastesse. C6H1206 glükoos. Selle poolestamieks, et saada püruvaat on vaja täpselt 10 reaktsiooni. 1. 4.ja 10. On pöördumatud reaktsioonid. Hapnku juures olekul ei redutseeru püruvaat laktaadiks kuna redutseerimiseks vajalik NADH eimineeritakse hingamisaehelas. Püruvaa difundeerub mitokondrsse, kus toimub lõplik oksüdatsioon üle atsetüül-CoA. Glükoüüsi regulatioon Fosfofruktosi kinaas: kinaasi aktiivsus limiteerb kogu raja kiirust. Kinaas allosteerilised inhbiitord on ATP , tsitraat ja H+ ioonid
METABOLISMI PÕHIMÕISTED Metabolism = ainevahetus kõigi elusrakus kulgevate keemiliste reaktsioonide võrk Katabolism keerulise ehitusega ühendite lagundamisega (degradatsiooniga) seotud reaktsioonide kogum Anabolism raku makromolekulide sünteesiga seotud reaktsioonide kogum Vahemetabolism ainevahetusreaktsioonid, milles osalevad (intermediaarne metabolism) väikesed molekulid (nn. intermediaadid) Metaboliidid raku ainevahetuses osalevad ained Metaboolsed rajad järjestikuste ensüüm reaktsioonide ahelad; ühe lõppprodukt on substraadiks järgmises reaktsioonis Metaboolsed rajad on paljuastmelised · Lineaarsed · Hargnenud · Tsüklilised METABOLISM KULGEB ÜKSIKUTE, KONTROLLITUD ASTMETENA Glükoosi kontrollimatul lagundamisel vabaneks korraga suur hulk energiat. Paljuastmelises ensümaatilises protsessis on vabanevad energiahulgad väikesed (mitte üle 60 kJ/mol) ja ülekanne
33. Energeetiliste protsesside spetsiifika loomoeganismis, makroergilised ühendid 34. Sahhariidide ainevahetuse üldiseloomustus. Sahhariidide seedimine ja imendumine. Sahhariidide tähtsus toitumisel. · Süsivesikute metabolism peab rahuldama üle poole (50-60%) organismi energiavajadusest. · Süsivesikute metabolism tagab veresuhkru (glükoosi) taseme hoidmise normi piirides. · Mõnede kudede, organite jaoks on tavaolukorras glükoos ainsaks sisuliseks energiasubstraadiks. · Häired süsivesikute metabolismis avalduvad mitmesuguste haiguste kujul. Nii on glükoosi metabolismi defektid põhialuseks kahele üldisele metaboolsele haigusele: suhkurtõbi ja rasvumine. Need on aga tihedalt seotud terve rea tõsiste meditsiiniliste probleemidega nagu ateroskleroos, kõrgvererõhktõbi, retinopaatia, neeruhaigused, kasvajad jt. Sahhariidide seedimine: 1 1
maksimaalset väärtust. Kuidas on võimalik elu eksisteerimine ilma eeltooduga vastuollu minemist? Elu Maal ei ole isoleeritud süsteem; lisaenergiat ammutatakse Päikeselt. 9. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? dG=dH dST, kus d tähistab deltat e muutust. 10. Kuidas on vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Glükoos + ATP Glc 6fosfaat + ADP 11. Milline on isevoolulise reaktsiooni G märk? Isevoolulised protsessid kulgevad Gibbsi energia vähenemise suunas, G< 0. 12. Reaktsioon: glütseeraldehüüdfosfaat dihüdroksüatsetoonfosfaat on jõudnud tasakaalu. Milline on reaktsiooni G märk sellel hetkel? G=0 13. Kas tasakaaluolekus on reeglina suurem pärisuunalise või vastassuunalise reaktsiooni kiirus? Tasakaaluolekus ei ole soodustatud ei pärisuunaline ega vastassuunaline reaktsioon. G=0 14
triglutseriidide biosunteesiks voi konverteeritakse glutseraldehuud-3-fosfaadiks, mida saab kasutada glukoneogeesiks (glukoosi biosunteesiks) voi edasiseks konverteerimiseks puruvaadiks ning lohustumiseks tsitraaditsuklis 7. Mis on rasvhapete oksüdatiivse lagundamise põhiline metaboolne rada? Kirjeldage lühidalt. Rasvhapete oksudatsiooni pohirada on β-oksudatsioon, mille tulemusel eraldub rasvhappe ahelast 2-susinikuline molekul. Toimib mitokondrite membraanis, rasvhapet transpordib karnitiin Atsüül-CoA→trans-enoüül-CoA→L-hüdroksüatsüül-CoA→β-ketoatsüül-CoA→Atsüül- CoA(lühem)+Atsetüül-CoA 8. Mis on ajukoe peamine energiallikas? Miks? Ainus energiaallikas aju jaoks, glükoos läbib piisava kiirusega hemato-entsefaliitset barjääri, suudab tagada ajukoe energiavajadused. Aju kasutab 110-130g glükoosi ööpäevas. 9. Kirjeldage nii üksikasjalikult kui suudate aminohapete aminorühma
kirjeldatud funktsioonidele on β-karoteen ja retinoidid antioksüdandid ja võivad osaleda metabolismis tekkivate vabade radikaalide sidumises. Vitamiin D Vitamiin D sünteesitakse inimese organismis, vitamiiniks osutub vastav ühend ainult olukorras, kui päikesevalgust on napilt. Vitamiin D tuleb organismis konverteerida aktiivseks vormiks, milleks on 1,25- dihüdroksüvitamiin D. Aktiveerimiseks on vajalikud 2 järjestikust hüdroksüleerimisreaktsiooni. 1,25-dihüdroksüvitamiin D on hormoon, millel on spetsiifiline tuumaretseptor. Vitamiin D on vajalik kaltsiumi metabolismis. Vitamiini puudumise korral ei suuda organism piisavalt kaltsiumi adsorbeerida, üledoseerimine põhjustab aga hüperkaltseemiat. Vitamiin E Bioloogiliselt aktiivne vitamiin E vorm on α-tokoferool. Vitamiin E on oluline antioksüdant ja vabade radikaalide siduja. Teisi füsioloogilisi funktsioone vitamiinile E ei ole teada. Vees lahustuvad vitamiinid Vees lahustuvad vitamiinid on vitamiin C ja nn
RAKU JAGUNEMINE Pooldumine, pungumine mitoos MEMBRAANIGA Puuduvad Mitokondrid, kloroplastid, ÜMBRITSETUD golgi aparaata ORGANELLID TOITUMINE Absorptsioon, vahel Absorptsioon, seedimine, fotosüntees fotosüntees ENERGIA Oksüdatiivsed ensüümid Oksüdatiivsed ensüümid METABOLISM plasmamembraanis mitokondrites TSÜTOSKELETT Puudub Kompleks mikrotuubulitest ja filamentidest RAKUSISENE Puudub Endotsütoos, mitoos, LIIKUMINE vesiikulite transport · Plasmamembraan aktiivse transpordisüsteem
I. BIOKEEMIA AINE. RAKU EHITUS. VESI JA VESILAHUSED. (Õpik lk 3-32) 1. Bioelemendid. Bioloogilised makromolekulid. Bioelemendid: O, H, C, N, P, S. Moodustavad 99% kõikidest aatomitest inimkehas. Elemendid on molekulide tekitamiseks sobivad, sest moodustavad kovalentseid sidemeid elektronpaaride jagamisega. Biomolekulid: Valgud (ehk proteiinid, hargnemata biopolümeerid, koosnevad 20 aminohappest, moodustavad ensüümid (lipaas),retseptorid(insuliini retseptor); Nukleiinhapped (hargnemata biopolümeerid, monomeerideks nukleotiidid (dna, rna)); Süsivesikud (ehk karbohüdraadid, monomeerideks monosahhariidid, nendest tekivad polüsahhariidid mis on seotud glükosiidsidemetega; olulised energiaallikad, osalevad ka rakk-rakk äratundmisprotsessides); Lipiidid (ei moodusta polümeere!; võimelised moodustama suuri struktuure, kuid monomeerid
vajalikud orgaanilised ained toiduga. Näiteks: loomad ja seened. Sapotroofid on (seened) organismid, kes toituvad surnud orgaaniliselt ainest. Näiteks: musttäpphallik. Miksotroof on on organism, kes vastavalt keskkonnale saab oma ainevahetust muuta. Näiteks: roheline silmviburlane, kärbsepüünis. Assimilatsioon on organismis toimuvad sünteesiprotsessid. → saadus: sahhariidid, lipiidid, valgus, nukleiinhaped, jne. → lähteaine: ensüümid, täiendav energia (makroenergilised ühendid) Näiteks: fotosüntees, DNA süntees dissimilatsioon on organismis toimuvad lagundamisprotsessid. →Toiduga saadavad või organismis sünteesitud orgaanilised ühendid lõhustatakse ensüümide abil lihtsama ehitusega molekulideks. (rakuhingamine) Tavaliselt vabaneb energia, mis talletatakse makroenergilistesse ühenditesse, ATP 40% ja soojus 60%
Polaarsed; 2. Apolaarsed; 3. Amfifiilsed Struktuurne klassifikatsioon: 1. Lihtvalgud a) Fibrillaarsed kollageenid, elastiinid, keratiinid, fibroiinid (fibrinogeen), müosiinid b) Globulaarsed albumiinid, globuliinid, histoonid, protamiinid, prolamiinid, gluteliinid 2. Liitvalgud: kromoproteiinid, fosfoproteiinid, glükoproteiinid, proteolipiidid, lipoproteiinid, nukleoproteiinid, metalloproteiinid ja liitensüümid. Funktsionaalne klassifikatsioon: · Ensüümid ( pepsiin, trüpsiin, amülaas) · Trantsportvalgud (hemoglobiin, vereseerumi albumiin, ioonpumbad) · Struktuurvalgud (kollageenid, elastiinid, histoonid) · Kontraktiilsed valgud (aktiin, müosiin) · Regulatoorvalgud (insuliin, histoonid) · Aktiivkaitse valgud (immuunglobuliinid, fibrinogeen, trombiin) · Toite ja varuvalgud (piima kaseiin, muna ovoalbumiin) 10. Kromatograafia. Elektroforees. <- valkude lahutamise meetodid
väärtust. Kuidas on võimalik elu eksisteerimine ilma eeltooduga vastuollu minemist? Elu Maal ei ole isoleeritud süsteem; lisaenergiat ammutatakse Päikeselt. 9. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? dG=dHdST, kus d tähistab deltat e muutust. 10. Kuidas on vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Glükoos + ATP Glc6fosfaat + ADP (võivad olla erinevad reaktsioonid) G = Gº + RT ln ([produktid]/[lähteained]) Vabaenergia ühikJ 11. Milline on isevoolulise reaktsiooni G märk? Isevoolulised protsessid kulgevad Gibbsi energia vähenemise suunas, G< 0. 12. Reaktsioon: glütseeraldehüüdfosfaat dihüdroksüatsetoonfosfaat on jõudnud tasakaalu. Milline on reaktsiooni G märk sellel hetkel? (võivad olla erinevad reaktsioonid) G=0 13
Ensüümide Komisjoni (EC) poolt on välja töötatud ensüümide nimetamist ja klassifitseerimist võimaldav loogiline süsteem Ensüümi süstemaatiline nimetus baseerub katalüüsitaval reaktsioonil Biokeemias leiavad kasutamist eelkõige triviaalnimetused Ensüümi nimetus lõpeb alati sufiksiga -aas Ensüümi nimetus: substraat(+aas) või (+protsess aas) amülaas alkoholi dehüdrogenaas Ensüümide klassifitseerimine põhineb katalüüsitaval reaktsioonil ensüümid jagunevad kuude põhiklassi 1. Oksüdoreduktaasid, katalüüsivad oksüdeerumis redutseerumisreaktsioone 2. Transferaasid, katalüüsivad keemiliste gruppide ülekannet ühelt molekulilt (grupi doonor) teisele molekulile (grupi aktseptor) 3. Hüdrolaasid, katalüüsivad hüdrolüüsi reaktsioone 4. Lüaasid, katalüüsivad gruppide liitumist kaksiksidemetele või gruppide elimineerimist mille tulemusena moodustuvad kaksiksidemed või tsüklid 5
Lühikeses -struktuuris seovad peptiidgruppide vahelised vesiniksidemed ühe ja sama polüpeptiidahela volte. · Teised stabiliseerivad lisajõud: aminohappejääkide R-gruppide hüdrofoobsed interaktsioonid ja erinimelise laenguga R-gruppide elektrostaatilised interaktsioonid (vastaktoimed). Tertsiaarstruktuur: kerajas-ellipsoidne (gloobul) või niitjas (fibrill) kolmemõõtmeline konformatsioon. Enamik valgud on fibrillaarsed, kõik ensüümid nt. Teda hoiavad põhiliselt nõrgad sidemed, neid palju => struktuuri stabiilsus. Tekib väga kiiresti, spontaanne. Selles struktuuris esinevad domeenid Kvaternaarstruktuur: vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat ehk alaühikut ehk subühikut, nõrgad või disulfiidsidemed. Nim oligomeerseteks valkudeks. Nt hemoglobiin. Võib öelda, et see on uus kvaliteet valkude funktsioneermises, lubab elimineerida mõningaid juhuslikke/ajutisi biosünteesi vigu. 7
Valgud on keha peamised ehitusmakterjalid ( lihastes valgu osakaal 80%) Ainevahetus (vitamiinide ja teiste ainete trantsport) Aitavad vere pH säilitada (puhversüsteemid) Vere hüübimist teostab vereplasma valk- fibrinogeen Trantsport hemoglobiin, mis varustab kogu keha hapnikuga Biokatalüsaatoriteks-> fermentideks( ensüümid) Valgustruktuurid kindlustavad kudedes erituse tekke ja erutuse levimise Funktsioonid: *ensümaatiline katalüüs (CO2 hüdraatimine, RNA). Peaaegu kõik ensüümid on valgud. * Transport ja säilitus funktsioon. Ainete transport biovedelie kaudu, transport läbi biomembraanide * Koordineeriutd liikumine (lihaste kontraktsioon, kromosoomide liikumine mitoosis) * strukturaalne (nahk, kondid) * immuunvastutus * närviimpulsside teke ja ülesanne (retseptorvalgud meeleelundites, sünapsis) * rakkude, kudede, organismi kasv ja diferentseerumine, jagunemine
Cl--osmoregulatsioon(kehavedelikes lahustunud ainete sisalduse reguleerimine); happe-leelistasakaal (kuulumata puhversüsteemidesse); membraantransport (s.h. ka imendumine) ja vedelike liikumine verest rakku ja vastupidi; rakkude normaalne membraanipotentsiaal. Kloori-ioonid on hädavajalikud soolhappe sünteesiks maos. Essentsiaalsed mikrobioelemendid: Fe, Cu, Zn, Mn, Co, I, jne. (näiteid funktsioonidest õppige näiteks 5-6 ära) Fe- paljud ensüümid rauda kofaktorina, kus nende funktsioneerimine baseerub raua oksüdatsiooniastme muutusel. On vajalik hemoglobiinis hapniku transpordiks. vajalik paljude ensüümide ja valkude ehituses ja talitluses Cu-Vask-Inimorganism vajab vaske hemoglobiini sünteesiks, aminohapete metabolsimi ja fosfolipiidide sünteesi ensüümide kofaktorina. Vajalik rakuhingamise (hingamisahela) ühes võtmeensüümis ning on vajalik luukoe tekkes
ning prootonite liikumiseks tülakoidi luumenisse, et saaks toimuda ATP süntees. Valgusenergia jõudmisel fotosüsteem II (PSII) reaktsioonitsentrisse, toimub klorofülli (P680) ergastumine, mille tagajärjel vabaneb elektron. Selle tulemusena reaktsioonitsentri P680 oksüdeerub ning tekib P680+. Tugeva oksüdeerijana eemaldab P680+ vett-lõhustavalt kompleksilt elektroni, taastades nii neutraalse seisundi. Vett-lõhustav kompleks on ensüüm, mis paikneb tülakoidmembraani lumenaalsel küljel ning vastutab vee oksüdeerimise eest. Ensüümkompleksiga on seotud Mn2+ ioonid, mille oksüdeerumisel vabanev elektron liigub P680+-ile. Mn3+ ioonid omakorda osalevad väävli oksüdeerimisel. S toimib laengut akumuleeriva kompleksina - vee oksüdeerimiseks peab eelpool kirjeldatud oksüdeerimiste ahel toimuma neli korda, kuni produtseeritakse S 4+. S4+ reageerib kahe veemolekuliga: S4+ + 2H2O → S + 4H+ + O2
Süsivesikute ainevahetus ja labordiagnostika Tartu Tervishoiu Kõrgkool Kliiniline keemia eriosa Aivar Orav 2005/2006 uuendatud 2011 Glükoosi tähtsus organismis Glükoos on inimorganismi keskne süsivesik Monooside metabolism lülitub glükoosi metabolismi Glükoos on keemiliselt stabiilne, lahustub hästi vees Metabolism on ensümaatiliselt kontrollitav ja suunatav Glükoosi tähtsus organismis Läbib piisava kiirusega HEB-i, tagades ajukoe energiavajaduse Ainukene arvestatav kütus ajukoe, erütrotsüütide, spermatosoidide, neerupealiste, silma võrkkesta jaoks Glükoosi metabolismi põhirajad Vereglükoosi metaboolne Vereglükoosi metaboolne
Organismid vajavad elutegevuseks mitmesuguseid orgaanilisi aineid: süsivesikuid, lipiide, valke, nukleiinhappeid, vitamiine ja teisi ühendeid. Sünteesiprotsessideks vajalik energia saadakse väliskeskkonnast (autotroofid) või toidus sisalduvate orgaaniliste ainete oksüdatsioonil (heterotroofid). Autotroofid Autotroofid saavad esmase org. aine fotosünteesis. Selleks vajavad nad väliskeskkonnast valgusenergiat ja CO2-te ja vett. Protsessi käigus moodustub glükoos ja selle jääkprodukt O2 eraldub atmosfääri. 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + O2 + 6H2O Glükoos on paljude teiste orgaaniliste ühendite sünteesi lähteaine: taimedes moodustub tselluloos ja tärklis, lisaks lähtub glükoosist mitmete lipiidide ja aminohapete süntees, on aluseks paljudele biokeemilistele protsessidele. Autotroofid on organismid, kes sünteesivad elutegevuseks vajalikud org. ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorg. ainetest.
Lühikeses β-struktuuris seovad peptiidgruppide vahelised vesiniksidemed ühe ja sama polüpeptiidahela volte. • Teised stabiliseerivad lisajõud: aminohappejääkide R-gruppide hüdrofoobsed interaktsioonid ja erinimelise laenguga R-gruppide elektrostaatilised interaktsioonid (vastaktoimed). Tertsiaarstruktuur: kerajas-ellipsoidne(gloobul) või niitjas(fibrill) kolmemõõtmeline konformatsioon. Enamik valgud on fibrillaarsed, kõik ensüümid nt. Teda hoiavad põhiliselt nõrgad sidemed, neid palju => struktuuri stabiilsus. Tekib väga kiiresti, spontaanne. Selles struktuuris esinevad domeenid Kvaternaarstruktuur: vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat ehk alaühikut ehk subühikut, nõrgad või disulfiidsidemed. Nim oligomeerseteks valkudeks. Nt hemoglobiin. Võib öelda, et see on uus kvaliteet valkude funktsioneermises, lubab elimineerida mõningaid juhuslikke/ajutisi biosünteesi vigu. 7
Mn Mn2+ Superoksiiddismutaas, peroksidaas Na Na+ Vajalik halofiilidele, ainete transpordiks, viburi töölepanekuks ja rakukesta stabiliseerimiseks Mo MoO42- Nitraadireduktaas, nitrogenaas Co Co2+ Vitamiin B12 ja selleseoselised ensüümid Cu Cu2+ Cyt oksüdaas ja oksügenaasid W WO42- Formiaadi dehüdrogenaas Ni Ni2+ Ureaas, hüdrogenaas, CO dehüdrogenaas Aktiveeritud sulfaat PAPS Väävel mikroobid kasutavad enamasti sulfaatset väävlit, mida tuleb rakuainesse lülitamiseks redutseerida
annaabi.ee 
