4. HARJUTUSTUND SÜSIVESIKUD Mono -, oligo - ja polüsahhariidid1. Andke definitsioon järgmistele mõistetele:
a) süsivesinik (keemia alusel) - Biomolekul , mis koosneb vaid vesinikust, süsinikust ja
hapnikust. Süsivesikuteks loetakse polühüdroksüaldehüüde ja -ketoone või aineid, mis annavad
hüdrolüüsi käigus vastavaid ühendeid. Nimetus tuleb empiirilisest
valemist (CH2O)n
b) Oligosahhariid - liitsuhkrud,
mis
koosnevad
2-10
glükosiidsidemega
seotud
monosahhariidi jäägist. Jaotatakse redutseeruvateks - vaba hemiatsetaalrühm on olemas; ja
mitteredutseeruvateks - puudub vaba hemiatsetaalrühm.
c) Polüsahhariid - liitsuhkrud. Lihtsuhkrute polümeerid, mis koosnevad sadadest kuni
tuhandetest kovalentselt glükosiidsidemega seotud monosahhariidi jääkidest. Jaotatakse
kaheks: homopolüsahhariidid - koosnevad ühe monosahhariidi jääkidest; heteropolüsahhariidid
- koosnevad erinevate monosahhariidide või nende derivaatide molekulide jääkidest.
d) Furanoos ; püranoos - heterotsükkel, millena esinevad viit ja
enamat süsiniku aatomit
sisaldavad
monosahhariidid vesilahustes.
püranoos furanoos
f) Redutseeriv suhkur - oligosahhariidid , millel on vaba hemiatsetaalrühm ja kõik
monosahhariidid.
g) Kiraalne tsenter - (tetraeedriline süsinik) millel on kõik sidemed erinevate aatomrühmadega.
h) Enantiomeerid - stereoisomeeride paar, mis on teineteise peegelpildid.
i) Diastereoisomeerid - stereoisomeeride paar, millel on vastupidised konfiguretsioonid ühes
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.
3.
Varuaine – taimedes tärklis (seemnetes, viljades, mugulates, tüves);
seentes ja
loomades –
glükogeen.
4. Transport – taimeses toimub sahharoosi baasil, sest see on keemiliselt vähe aktiivne; seentes
glükoos ja tema teisendid; loomades glükoos.
5. Ligimeelitav – putuktolmlejate taimede nektar. (fruktoos, glükoos, sahharoos)
6. Biosünteetiline – pentoosid on nukleiinhappe ehituskompleksiks; Süsivesikute ainevahetuse
vaheproduktidest algavad osade aminohapete ja lipiidide sünteesirajad; Kergesti omastatavatel
süsivesikute ülekülluse korral suunatakse ülejääk lipiidide sünteesile.;
Süsivesinik on fotosünteesis esmane süsihappegaasi siduja.
3.
Kas teate, miks glütseraldehüüd (C3) ja erütroos (C 4) ei esine tsüklilises
vormis
(hemiatsetaalina), samal ajal kui riboos (C5) ja glükoos ning teised heksoosid
(C6) esinevad?
Kolmest/neljast süsnikust koosnev tsükkel ei ole piisavalt püsiv. Sidemed kolmeses,
neljases tsüklis on liiga suure pinge all ja seetõttu ei ole tekkiv ühend stabiilne.
4.
Millised ühendid on hemiatsetaalid ja hemiketaalid? Lõpetage hemiatsetaali ja
hemiketaali moodustumise reaktsioonide võrrandid. Selgitage nende reaktsioo-
nide tähtsust suhkrute keemias.
Hemiatsetaal – ühend, kus karbonüülrühmale on formaalselt lisatud –OH, st (CHO-s on
O asendatud OH-ga)
Hemiketaal - Ühend, kus karbonüülrühmale on formaalselt lisatud –OH. St (=0 on
asendatud OH-ga.)
5. Millises stereoisomeerses vormis (D / L? põhjendus?) on Fischeri
projektsioonina esitatud 2-desoksüriboosi molekul ? Kirjutage molekuli Haworthi
projektsioon (tsükliline furanoosi vorm) a-anomeerina ja ß-anomeerina. Selgitage,
kuidas toimub tsüklilisse vormi üleminek ja kuidas anomeere eristatakse.CHO | H-C-H
| H-C-OH
| H-C-OH
|
CH2OH Tegemist on D-
vormiga , kuna viimane kiraalse süsniku juures olev OH rühm on suunatud
paremale.
Üleminek tsüklilisse vormi järgneval näitel:
Anomeeri a, ß määramine:
a - CH2OH ja OH on trans-asendis.
ß – CH2OH ja OH on cis-asendis.
6. Analüüsige suhkrumolekulide struktuure ja määrake kindlaks
a) suhkru üldnimetus tsükli kuju järgi b) C aatomite positsiooninumbrid c) kas
tegemist on a- või ß-anomeeriga (põhjendus?) d) kas tegemist on D või L-isomeeriga
(põhjendus?)
I II
Püranoos
furanoos
ß-anomeer (cis-asend)
ß-anomeer (cis-asend)
D-vorm?
D-vorm?
II suhkrul on liigne OH 4 süsiniku juures.
7. Milliseid stereoisomeere nimetatakse enantiomeerideks? Kasutage Fischeri projektsiooni järgmiste suhkrute enantiomeeride ülesmärkimisel a) D- ja L-
glükoos b) D- ja L-fruktoos.
Enantiomeer – stereoisomeeride paar, mis on teineteise peegelpildid.
8. Milliseid stereoisomeere nimetatakse epimeerideks? Joonistage D-glükoosi ja tema kahe üldlevinud epimeeri struktuurid Fischeri projektsioonis. Kuidas neid
suhkruid nimetatakse?
Epimeerid
– diastereomeeride paar, mis erineb konfiguratsioonilt ainult ühes kiraalses
tsentris
D-glükoos
D-
mannoos D-
Galaktoos 9. Ühendite paari, mis pööravad polariseeritud valguse polarisatsioonitasandit
võrdel määral kui vasutpidises suunas, nimetatakse.....optiliselt
aktiivseteks ühenditeks....
Millistel eelnimetatud stereoisomeeridel on selline omadus?
Enantiomeerid?
10. Loetlege tähtsamad monosahhariidide derivaadite rühmad. Iseloomustage
nende molekulide keemilist ehitust ja bioloogilist rolli.
Suhkurhapped - Kuna tegu on happelise monosahhariidi derivaadiga, siis
sahhariidi molekuli külge on pandud karboksüülrühm. On kaks võimalust karboksüülrühma
paiknemisel molekulis:
C-1 asendis (aldoonhapped), C-6 asendis (uroonhapped).
Molekuli struktuur on lineaarne.
Suhkuralkoholid - Hüdroksüülrühm (OH) on asendatud
C-1 asendis. Molekuli struktuur
on lineaarne. Näiteks:
sorbitool , glütserool, mannitool ja teised.
Desoksüsuhkrud - Üks või mitu hüdroksüülrühma (OH) on vesinike asemel asendatud.
Reeglina on see teise süsiniku juures (
C-2). Näiteks: 2-desoksü-D-riboos
Suhkruestrid
-
Mõni
hüdroksüülrühm
(OH)
on
asendatud
fosfaatrühmaga
(fosfoesterside). Näiteks: riboos-5-
fosfaat , glükoos-1-fosfaat ja teised. Fosfaatrühm võib
asuda ükskõik millise süsiniku küljes,
kindlaid reegleid ei ole.
Aminosuhkrud - Aminorühm on asendatud
C-2 juures
OH asemel! Aminosuhkrud
esinevad oligo- ja polüsahhariidides. Näiteks: glükoosamiin, galaktoosamiin.
Glükosiidid - hemiatsetaalne OH rühm on kondenseerunud
alkoholiga . Selline juhtum
on ainult siis kui alkoholiks on teine oligo- või polüsahhariid!
11. Kirjutage järgmiste monosahhariidi derivaatide struktuurivalemid Haworth’i
projektsioonis. Panen netist leitud pildid siia!
a) alfa, D-2-desoksüriboos
b)
beta , D-2-glükoosamiin
c) 6-desoksü-alfa-L-galaktoos (L-fukoos)
d) alfa,D-glükuroonhape e) beta,D-riboos-1,5-
difosfaat 12. Mis on ühist ja
mis erinevat toodud ühendite paaridel ( valikud :
enantiomeerid, epimeerid, anomeerid, aldoos - ketoos paarid?)a) D-glükoos ja D-mannoos (
enantiomeerid) epimeerid ikka ?
b) alfa-D-galaktoos ja beta-D-galaktoos (
anomeerid)
c) D-fruktoos ja L-fruktoos (
epimeerid) enantiomeerid ?
d) D-glükoos ja D-fruktoos (
aldoo-ketoos paar)
e) D-riboos ja D-ribuloos (
aldoos-ketoos paar)
13. Põhjendage, kas suhkur on redutseeriv või mitteredutseeriv (glükosiidsideme
tüüp!)
a. Isomaltoos : alfa,D-glükosüül(1-->6)alfa,D-glükosiid.
Suhkur on redutseeriv!
b. Tsellobioos: beta,D-glükosüül(1-->4)beta,D-glükosiid.
Suhkur on redutseeriv!
c.
Laktoos : beta,D-galaktosüül(1-->4)alfa,D-glükosiid.
Suhkur on redutseeriv!
d. Trehhaloos: alfa,D-glükosüül(1-->1)alfa,D-glükosiid.
Suhkur on mitteredutseeriv!Põhjendus: Kuna trehhaloosi jäägid on kokku ühendatud anomeerse süsinikuga kus
toimuks redutseerimine .
14. Skitseerige fragment glükogeeni molekulist. Selgitage, milline on tema
a) monomeerne koostis
b) polümeeri struktuur
c) glükosiidsideme tüüp
d) bioloogiline funktsioonGlükogeeni
molekul koosneb alfa-D-glükoosi monomeeridest, mis on ühendatud
alfa(1-->4) glükosiidsidemetega. Molekul iseenesest on hargnenud kuna iga 8-12
glükoosi monomeeri tagant tekib
hargnemine alfa(1-->6)glükosiidsidemega. Glükogeeni
bioloogiliseks funktsiooniks on glükoosi varundamine (energia). Glükogeeni on
maksas kuni 10%-i ja lihastes 1-2% lihasmassist.
15. Skitseerige fragment tselluloosi molekulist. Selgitage, mis on tema
a) monomeerne koostis
b) polümeeri struktuur
c) glükosiidsideme tüüp
d) bioloogiline funktsioonTselluloosi monomeerseks koostiseks on
beta-D-glükoos. Polümeer on lineaarse
struktuuriga ja pikkus on vahemikus 2000-
13000 glükoosijääki. beta-D-glükoosi jääkide
vahel on
beta(1-->4)glükosiidside. Tselluloosi bioloogiline funktsioon on ehituslik.
16. Võrrelge tärklise ja tselluloosi: monomeerset koostist, glükosiidsideme tüüpi,
polümeerset struktuuri, lahustuvust vees, bioloogilist rolli. TÄRKLISTSELLULOOSMonomeerne koostisalfa-D-glükoos
beta-D-glükoos
Glükosiidsideme tüüpalfa(1-->4)glükosiid
beta(1-->4)glükosiid
Polümeeri struktuurlineaarne,
on
olemas lineaarne,
hargnemis punkte
hargnemispunkte ei ole
Lahustuvus veeslahustub
ei lahustu
Bioloogiline rollenergiavaru
struktuurne 17. Kas teate, millised ensüümid (üldnimetused) katalüüsivad järgmisi
reaktsioone? Millised produktid tekivad?
a) tärklise hüdrolüüs -
Amülaasid. Tekivad dekstriinid + oligosahhariidid + glükoos
b) tselluloosi hüdrolüüs –
Tsellulaas. Tekivad glükoos ja disahhariidid (tsellobioos)
c)glükogeeni lõhustamine koos fosforüleerimisega –
Amülaasid. Tekivad
dekstriinid+oligosahhariidid+glükoosd) piimasuhkru (laktoosi) hüdrolüüs -
Laktaasid. Tekivad galaktoos ja glükoos
e) maltoosi hüdrolüüs-
Maltaasid. Tekib 2 glükoosi molekuli.
18. Nimetage põhilised inimtoidu koostises leiduvad süsivesikud. Milline on
soovitatav süsivesikute vajadus g/ ööpäevas?Inimtoidus leidub:
LIIKESINDAJAMonosahhariidid
glükoos, fruktoos, galaktoos
Oligosahhariidid
sahharoos, laktoos, maltoos
Polüsahhariidid
tärklis, glükogeen, tselluloos
?Soovitatav vajadus on 400 g/ööp
Rakuseina, -pinna ja rakkudevahelised polüsahhariidid 1. Selgitage järgmiste kompleksmolekulide keemilist koostist:KOMPLEKSMOLEKULKEEMILINE KOOSTISa. Peptidoglükaankoosneb N-atsetüülglükoosamiinist(NAG) ja
N-atsetüülmuraamhappest, mis on omavahel
kovalentselt seotud. (ehk NAG+NAM).
Isoglutamaadi ja L-Lys vahel tetrapeptiidid on
karboksüülside
b. ProteoglükaanPÕHILINE: HETEROPOLÜSAHHARIID
(glükoosaminoglükaan)+ valk
hübriidsed makromolekulid, mis koosnevad
heteropolüsahhariidist ja polüpeptiidist
●koosnevad
tuumikproteiinist, millega
on kovalentselt seotud ühte/kahte
tüüpi
glükoosaminoglükaanidc. LipopolüsahhariidPÕHILINE: polüsahhariidid +
lipiidid - O-
antigeenid + tuumikoligosahhariidid
(sellest koosnevad nn “karvased sabad”)
d. GlükoproteiinLiitvalgud , mis sisaldavad
mitteaminohappilise
osana süsivesikuid.
Oligosahhariidid on seotud valgule kas N-või
O-aatomi kaudu.
●
O-seotud oligosahhariidid on
kinnitunud valguse Ser, Thr või
hüdroksülüsiini OH-rühma kaudu
●
N-seotud oligosahhariidid on
kinnitunud valgule aspargiini
amiidrühma kaudu
2. Milliseid
struktuurseid polüsahhariide teate? Iseloomustege nende leidumist.
POLÜSAHHARIID
LEIDUMINE
Tselluloos
●
esineb taime rakuseintes
makrofibrillidena, milles on 500 000
tselluloosi molekuli
●
üks peamisi
tugevus- ja
toestuskomponente puudel ja teistel
rohelistel taimedel
Kitiin ●
eksoskelett koorikloomadel ja
putukatel ●
rakusein seentel
Agar ●
ehituslik punavetikates
Agaroos Agaropektiin
Pektiin ehituslik,
tugevdav taimedes
Alginaat ehituslik
komponent pruunvetikate
rakuseintes
Peptidoglükaanid
ehituslik bakterirakuseintes
Mannaan
esineb seene rakukestades
Galaktaan
esineb taime rakukestades
Ksülaan
esineb taime rakukestades
3. Joonistage fragment
Gram -positiivse ja Gram-negatiivse
bakteriraku seinast ja
iseloomustage selle koostises olevaid ühendeid.
Gram-postitiivne
rakk Gram-negatiivne
rakk Gram- positiivsetel bakteritel on eristatavad
rakukest Graamnegatiivsetel
bakteritel
on
ainult
üks
ja
rakumembraan . Nende rakukest koosneb paljudest
peptidoglükaan-kiht.
See-eest
on
neil
kaks
peptidoglükaani kihtidest.
membraani –
välis- ja sisemembraan, mille vahel
on
periplasmaatiline ruum. Periplasmaatiline ruum
Peptidoglükaan on lineaarne polümeer, mis
ei ole tühi. Seal asuvad mitmed ensüümid ja muud
koosneb N-atsetüülglükosamiinist (NAG) ja N-
valgud (hüdrolüütilised ensüümid,
retseptorid , transporti
atsetüülmuraamhappest (NAM).
vahendavad
valgud ). Peptidoglükaan-kiht asub välis- ja
sisemembraani vahel.
Peptidoglükaankihti nimetatakse ka mureiinkihiks.
Erinevate peptidoglükaani
ahelate vahel võivad
moodustuda peptiidsidemed. Läbi peptidoglükaani
kihtide ulatuvad lipoteihohappe (teichoic acids)
molekulid, mis on sünteesitud membraani pinnale.
Iseloomustused on vt ül. 1
4. Kuidas nimetatakse bakterite rakuseina koostises olevat
peptidoglükaani? Millest
koosnevad selle peptidoglükaani polüsahhariidi
ahelad ja millest polüsahhariidi ahelate
vahel olevad ristsidemed?
Peptiidoglükaani kutsutakse mureliiniks (ladina keeles “
murus” ehk “sein”
Peptidoglükaani polüsahhariidi ahelate
Polüsahhariidi ahelate vahel olevate
koostis
ristsidemete koostis
koosneb
●
N-
atsetüülglükoosamiinist(NAG) ja N-
Gram-positiivse Gram-negatiivse atsetüülmuraamhappest,
mis
on
bakteri rakuseinbakteri rakuseinomavahel kovalentselt seotud. (ehk
NAG+NAM).
-
pentaglütsiini (5 - otsene
amiidside Gly jääki) ristside L-Lys ja D-Ala vahel
L-Lys aminorühma
ja D-Ala vahel
Gram-positiivse bakteri rakusein
Gram- negatiivse bakteri rakusein
5. Gram-negatiivsete bakterite rakuseina välismembraani katavad „harjakesed”,
st membraanilipiididega ühendatud heteropolüsahhariidi ahelad. Milline on
taoliste kompleksmolekulide
a) üldnimetus Lipopolüsahhariidid
b) keemiline koostis PÕHILINE:
polüsahhariidid
+
lipiidid.
O-antigeenid
+
tuumikoligosahhariidid (sellest koosnevad nn “karvased sabad”)
c) bioloogiline roll moodustab gram-negatiivsete bakteritel katte (on osa rakukestast)
6. Moodustage paarid (polüsahhariid - bioloogiline roll)POLÜSAHHARIIDBIOLOOGILINE ROLLa. Glükogeen
II. Energiavaru rakkudes (loomad,
bakterid )
b. Kitiin komponent
I. Koorikloomade eksoskeleti tugevdaja
c. Peptidoglükaanid
III. Bakteri rakuseinte komponent
d. Proteoglükaanid
IV. Rakkudevaheline
sideaine loomsetes
kudedes; sidemete määre selgroogsetel
Lipiidid1.) Lipiidid – suur
heterogeenne ühendite rühm, mida iseloomustab estersidemete
esinemine molekulides, sest nad on keemiliselt ehituselt rasvhapete tegelikud või
potentsiaalsed estrid . Nende biomolekulide ühiseks tunnuseks on lahustumatus vees.
Omega -3 rasvhapped - pika alifaatse ahelaga, 4…24 C-aatomit sisaldavad
karboksüülhapped (rasvhapped), milles on viimane kaksikside tagantpoolt
nummerdamist alustades 3. süsiniku aatomi juures (seega on nad küllastumata
rasvhapped!). Näiteks:
Õlid – glütserooli ja kolme rasvhappe estrid (
rasvad ), kus esineb vähemalt üks C-C
kaksikside ning mis on seetõttu toatemperatuuril vedelas olekus.
Seebid – rasvhapete
soolad , mis on tekkinud rasvade aluselisel hüdrolüüsil (nt. Na-
palmitaat ).
Vahad – pika C-ahelaga alkoholide ja pika C-ahelaga karboksüülhapete estrid, mida
iseloomustavad kõrge
sulamistemperatuur ,
plastilisus ja hüdrofoobsus. Vahasid leidub
loomade nahal ja karvadel ning taimede lehtedel – organismide kaitsefunktsioon
kuivamise vastu (eriti kõrbes!).
Terpenoidid –
struktuurilt mitmekesine ja laialt levinud looduslike ühendite rühm, mille
molekulid koosnevad korduvatest C5 ühikutest (C5H8)n, mida võib vaadelda isopreeni
jääkidena:
Fosfatiidid –
glütserofosfolipiidid e. polaarsed lipiidid, millel on tähtis roll
rakumembraanide -vahelises ainete
transpordis ning kus glütserooli C-1 ja C-2 juurde
on estersidemega seotud rasvhapped ja C-3 juurde fosfodiestersidemega
polaarne alkohol . Kui esineb küllastamata
rasvhape , on alkohol C-2 asendis. Struktuuri näide:
2.) Aineklass lipiidid hõlmab järgmisi esindajate rühmi:
· Rasvhapped
·
Rasvad · Glütserofosfolipiidid
·
Sfingolipiidid · Vahad
·
Steroidid · Terpenoidid
Vahel loetakse steroide terpenoidide hulka! Lipiidide funktsioonid organismides on
näiteks:
· Kaitsefunktsioon (nt. vahad nahal, karvadel, lehtedel)
· Energia varuaine – sest on enimtaandatud süsiniku vorm looduses, ei vaja
solvatatsiooni ja on efektiivselt pakitav
· Ehituslik funktsioon (nt.
kolesterool on rakumembraani tähtis
koostisosa )
· Regulatoorne funktsioon (nt.
steroidhormoonid reguleerivad loomades soolabilanssi,
metaboolset- ja sugufunktsiooni)
3.) a. Heksadekaanhape ehk
palmit (iin)
hape b. 9,12-oktadekadieenhape ehk linoolhape
c. 9,12,15-oktadekatrieenhape ehk alfa-
linoleenhape 4.) Looduslikes rasvhapetes on domineerivaks
cis-konfiguratsioonis isomeerne vorm.
Olehappe
cis- ja
trans-isomeeride struktuurivalemid:
5.) a)
Rasvad – kolmealuselise alkoholi glütserooli ja kolme rasvhappe estrid
b)
Vahad - pika C-ahelaga alkoholide ja pika C-ahelaga karboksüülhapete estrid
c
) Sfingolipiidid e. sfingosiidid – struktuuri aluseks on C18 aminoalkohol
sfingosiin, ühiseks struktuurielemendiks on tseramiid – C-2 asendi NH2-grupiga
on amiidsidemetega seotud rasvhape. Lisaks võib C-1 asendis olla fosforüülkoliin,
fosforüületanoolamiin või vähemalt üks suhkru jääk.
d)
Steriidid – tsüklilised lipiidid, näiteks steroidid, mis sisaldavad 3 tsükloheksaani ja 1
tsüklo-pentaani tuuma ehk steraani skeletti ning asendajaid C-3 ja C-17 asendites.
e)
Glütserofosfolipiidid – vt. ülesanne 1 ja 9!
6.) a. Tripalmitüülglütserool
b. 1-linolüül-2,3-dipalmitüülglütserool
c. 1,2-dioleüül-3-
palmitüülglütserool
Neist b ja c võiksid olla õlid, sest neis esinevad C-C kaksiksidemed ja seetõttu on nende
ainete molekule raskem tihedalt üksteise kõrvale kokku
pakkida .
7.) Seebid on rasvhapete soolad, kus COOH-rühmas on H-
aatom asendatud
leelismetalli aatomiga, milleks on tihti
naatrium .
Seebistumine on protsess, mille käigus saadakse
rasvadest ja leelismetallidest
seep .
Seetõttu klassifitseeritakse just rasvu seebistuvateks. See toimub vee toimel,
kusjuures rasv kui triglütseriid hüdrolüüsub rasvhapeteks ja glütserooliks.
Seebistamisreaktsioon on ülesandes 8!
PS: Seebid on lahedad, mul on ka
vannitoas paar tükki :)
8)
A) Seebistamine
NaOH ’ga
B)
Happeline hüdrolüüs
C) Ensümaatiline hüdrolüüs
Lipaasi toimel
9) Glütserofosfolipiidi üldstruktuur. Neis on väike polaarne nn “pea” osa ja kaks pikka
hüdrofoobset “saba”
10) Sfingolipiidid on lipiidid, mis sisaldavad alifaatset aminoalkoholi (C18, sfingosiin) või
sellega sarnast ainet. Sfingolipiide on kolm klassi, sfingomüeliinid,
tserebrosiidid ja gangliosiidid. Nad on närvirakkude, aju hallolluse koostises. Lisaks ka
Rakumembraani koostises.
11) a) - b) + c) + d) + e) kergelt lahustuv f)+ g) - h) -
12) a) 5,2 mM b) 140-150g c) u10g d) u 1g/ööpäevas.
13)Prostaglandiin on signaalmolekul, mida toodetakse erinevalt hormoonidest mitte
endokriinselt vaid raku siseselt.
Neid sünteesitakse asendamatutest rasvhapetest (
alpha -linoleenhape (omega-3-
rasvhape) ja linoleenhape (omega-6-rasvhape))
omega-3-
rasvhape:
omega-6-rasvhape
c)Igas prostaglandiinis on 20C aatomit ja nende seas üks vieeliikmeline tsükkel.
d)Prostaglandiinidel on palju erinevaid ülesandeid inimese organismis nagu valu
ja põletiku põhjustamine, põhjustavad silelihaste lõdvenemist ja kokkutõmbumist,
mõjutavad hüpotaalamuse termoregulatsiooni, põhjustades palavikku. Teevad
lülisamba
neuronid valule tundlikuks,
kutsuvad sünnitust esile.
14)Inhibiitor, vähendab.
Rakumembraanid. Membraanitransport 1.Rakukest on rakumembraanist väljaspool. Selle põhiline ülesanne on kaitsta rakku
väliskeskkonna eest. See esineb bakteritel,
taimerakkudel ja seenerakkudel. Selle koostis
erineb olenevalt organismist. Rakukestal on kolm kihti : sisemembraan, välismembraan ja
periplasm. Põhiline koostis on taimedel:
lingiin , tselluloos, pektiin, ksüloglükaan. Seentel : kitiin,
beeta-1,3-glükaan, mannoproteiinide kiht. Bakteritel: põhiline koostisaine on peptidoglükaan e.
mureliin. On kahte sorti rakuseintega baktereid: gram negatiivsed ja gram positiivsed. Gram
positiivsetel on paks sein, mis koosneb peptiidoglükaanist ja teihhoiinhappest.Gram negatiivne
bakterikest on õhem ja koosneb poriinidest.
Rakumembraan on õhuke fosfatiididest ja glükolipiididest moodustunud lipiidide
kaksikkiht , mis
eraldab rakku teda ümbritsevast keskkonnast ning reguleerib molekulide voolu rakust välja ja
raku sisse.
Fosfolipiidid osalevad isolatiivses funktsioonis e.
eraldavad rakke väliskeskkonnas.
Tänu membraanile saavad osad ained siseneda otse rakku (vesi, hapnik) ja osad ei saa(valgud,
süsivesikud). Glükolipiidid
kaitsevad rakku ph kõikumise eest.
Rakumembraanis on ka
kolesterooli, valke,
sahhariide .
2.
3. Selgitage a) miks sobib vedelmosaiik-mudel biomembraanide struktuuri
kirjeldamiseks? b) mida mõistetakse membraanide asümmeetria all?
a) vedelmosaiigi mudel: lipiidide meri, milles ujuvad valgu jäämäed - lipiidne kaksikkiht on vaid
inertne
substraat valkainetele. membraanis sisalduvad lipiidid ja membraanivalgud liiguvad
vabal küljele ja tagasi, see näitab, et
membraan ei ole tahke, vais pigem vedel.
b)
Lateraalne asümmeetria - asümmeetria monokihi piires: valgud ja lipiidid võivad moodustada
kogumeid (klastreid) membraani pinnal, nad ei ole ühtlaselt jaotatud.
Transversaalne asümmeetria - ristimembraani asümmeetria: valgud ei paikne membraani
kaksikkihis sümmeetriliselt; lipiidses kaksikkihis on sise- ja väliskihi koosseis erinev
4. Kujutage joonisel membraani faasiüleminekut ja nimetage, mida iseloomustab
üleminekutemperatuur Tm.Üleminekutemperatuur e “sulamistemperatuur” - membraani iseloomustav suurus, sõltub
membraanilipiidide polaarse peagrupi tüübist, atsüülahelate pikkusest ja küllastamatusest.
Allpool üleminekutemperatuuri on membraanilipiidid jäigad ja tihedalt pakitud, ülalpool
muutuvad elastsemaks ja liikuvamaks, membraani pind võib
suureneda ja paksus väheneda.
5. Kirjeldage membraanivalkude tüüpe ja nende membraanile kinnitumise viise.●Perifeersed (välimised) valgud: harilikult
globulaarsed , kinnituvad membraani
integraalsetele
valkudele nõrkade jõudude (elektrostaatilised
interaktsioonid ja
vesiniksidemed ) abil. Kerge membraanilt dissotsieerida soolade või detergentide abil.
●Integraalsed (sisemised) valgud: tugevasti kinnitunud lipiidi kaksikkihti, sageli
transmembraansed - 1 või mitu membraani läbivat segmenti (glükoforiin-1,
bakteriorodopsiin-7). Membraanist saab eemaldada vaid memraani denatureerides.
●Lipiid -ankurdatud valgud: ankurdatud membraani tänu kovalentsele sidemele lipiididega.
4 ankru tüüpi: amiid-seotud müristüülankrud, tioester-seotud atsüülankrud, tioeeter-
seotud prenüülankrud, glükosüül-fosfatidüülinositoolankrud.
6. Kirjeldage membraanitranspordi liike, mida iseloomustatakse terminitega a) difusioon ,
b) soodustatud difusioon c) aktiivne transport. Nimetage kõikide liikide puhul mõni
transporditav ühend.a) Difusioon (passiivne difusioon) -
ei vaja välist energiat, spontaanne protsess,
ei vaja spetsiaalseid valke, kulgeb kontsentratsiooni või laengu
gradiendi suunas (kõrgemalt
madalamale)
b) Soodustatud difusioon -
G
Kõik kommentaarid