Biokeemia I test (4)

LIISI  KINK  
1 
BIOKEEMIA  test I 
 
 
 
 
 
Vastatud  2012  aasta  kordamisküsimustele,  mis  võetud  bioorgaanilise  keemia  kodulehelt. 
Vastused on leitud N. Sameli loenguslaididelt, M.  Kreeni  ja T.  Randla  koostatud „Biokeemia 
õppematerjal“ I, II, III ja IV osadest ning kasutades internetti. 
 
Sin
i ul
u  
l po
p le
l  s
  e
s ll
l e
l  f
  a
f il
i i
l  ü
  l
ü e
l  õ
  ig
i usi
s !
i  Är
Ä a l
  e
l vit
i a
t  e
  da
d si
s !
i  
 
 
 
BIOKEEMIA AINE. RAKU EHITUS 
 
 
 
 
 
 
2 
 
VESI JA  VESILAHUSED . TERMODÜNAAMIKA ALUSED 
 
 
 
6 
 
AMINOHAPPED . PEPTIIDID 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
PRIMAARSTRUKTUUR . VALKUDE ISELOOMUSTUS JA BIOLOOGILINE ROLL 
14 
 
VALKUDE  RUUMILISED   STRUKTUURID  
 
 
 
 
 
16 
 
SISSEJUHATUS ENSÜMOLOOGIASSE 
 
 
 
 
 
 
21 
 
ENSÜÜMIKINEETIKA 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
ENSÜÜMIKATALÜÜSI KEEMILISED  MEHHANISMID    
 
 
 
30 
 
KATALÜÜSI  REGULATSIOON  
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
MOLEKULAARMOOTORID  
 
 
 
 
 
 
 
43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LIISI KINK 
2 
BIOKEEMIA test I 
 
I. BIOKEEMIA AINE. RAKU EHITUS 
 
1.   Bioelemendid .  Bioloogilised  makromolekulid.   Molekulaarne    hierarhia   rakus  ja 
struktuuriline hierarhia  eluslooduses . Keemiliste reaktsioonide põhitüübid rakkudes. 
 
 
Bioelemendid:  C,  H,  N,  O,  P,  S  –  moodustavad  99%  kõikidest  aatomitest  inimkehas. 
Moodustavad tugevaid kovalentseid  sidemeid .  
 
Makromolekulid –  valgud  (30-70%), RNA (10-20%), DNA (2-5%), polüsahhariidid (1-20%), 
lipiidid (1-20%) 
 
Molekulaarne hierarhia rakus: 
I 
Anorgaanilised eellased - CO2, H20, NH3, N2, NO3 
II 
Metaboliidid – püruvaat, tsitraat, suktsinaat 
III 
Monomeersed ehituskivid – aminohapped, nukleotiidid,  monosahhariidid , rasvhapped 
IV 
Makromolekulid – valgud,  nukleiinhapped , polüsahhariidid, lipiidid 
V 
Supramolekulaarsed kompleksid –  ribosoomid , tsütoskelett jne 
VI 
Organellid  – tuum,  mitokondrid ,  kloroplastid , EPR, Golgi  kompleks  
 
Organisatsioonilised tasandid eluslooduses: 
   Molekul  – lihtsaine või ühendi väikseim, iseseisvalt eksisteeriv osake 
  Makromolekul – teatud struktuuri ja funktisooniga molekulide kogum 
   Organell  – ainevahetusreaktsioone ajas ja ruumis eraldav rakusisene  moodustis  
   Rakk  – eluslooduse väikseim  struktuurne  ühik 
  Kude – sarnase tekke, ehituse ja talitlusega rakkude ja rakkudevahelise aine kogum 
  Organ  –  struktuurseks  ja  funktsionaalseks  tervikuks  ühendatud  erinevate  kudede 
kogum 
  Elundkond – ühise eesmärgi täitmiseks ühendatud, erinevate funktsioonidega  elundid  
  Hulkrakne organism – kudedest, organitest ja elundkondadest koosnev isend 
   Populatsioon  – teatud levilat asustavate samaliigiliste isendite kogum 
   Kooslus  – teatud levilat asustacate populatsioonide kogum 
  Ökosüsteem – bioloogiline kooslus oma füüsikalises ja keemilises keskkonnas 
  Biosfäär – organismide poolt asustatud ala (vesi, õhk, pinnas) 
 
Keemiliste  reaktsioonide  põhitüübid  (nendes  reaktsioonides  moodustuvad  või  katkevad 
kovalentsed sidemed): 
o  Funktsionaalsete rühmade ülekanne 
o  Oksüdeerumine ja redutseerumine 
o  C-C sideme teke või katkemine 
o  Funktsionaalsete rühmade ümberpaigutumine ühe või enama süsinikuaatomi ümber 
o  Molekulide  kondenseerumine  (kaasneb vee eraldumine) 
 
 
 
 
 
 
 
 
LIISI KINK 
3 
BIOKEEMIA test I 
 
 
2.  Sidemed  biomolekulides  –  kovalentse  sideme   parameetrid ,  sidemeenergia.  Nõrgad 
sidemed ja  interaktsioonid  – iseloomustus, roll biomolekulides (NB! Vesinikside!). 
 
Kovalentne  side 
Ühine elektronpaar kahe aatomi vahel. Sel viisil tekkinud ained – kovalentsed ühendid. 
  Sidemeenergia – energiahulk, mis eraldub antud sideme moodustumisel või mida tuleb 
kulutada aatomite eraldamiseks 
  Pikkus –  seostunud  aatomite tsentrie vaheline kaugus. C-C 0,154 nm, C=C 0,133 nm, 
C-O 0,143 nm, O-H 0,097 nm 
   Polaarsus  – tingitud elektrontiheduse ebaühtlasest jaotumisest aatomite vahel 
   Polariseeritavus  – sideme elektronide ümberpaigutatavuse välise elektrivälja toimel 
 
Nõrkade  jõudude  roll:  nõrkade  jõudude  abil  toimub  biomolekulaarne  äratundmine, 
biomolekulide  kõrgemate  struktuuride   formeerumine ,  supramolekulaarsete  komplekside 
moodustumine.  Nõrgad  jõud  piiritlevad  organismid  kitsasse  keskkonnatingimuste 
(temperatuur, ioonjõud, pH) vahemikku, mille juures nad säilitavad funktsionaalsuse. 
 
 
Van der Waalsi jõud 
  Sidemeenergia – 0,4-4,0 kJ/ mool  
  Pikkus – 0,1-0,2 nm 
Van  der  Waalsi  jõud  tekivad  indutseeritud  elektrilistest  interaktsioonidest  kahe  lähestikku 
jõudnud aatomi positiivselt laetud tuumade ja negatiivselt laetud elektronpilvede vahel. 
 
Vesiniksidemed  
  Sidemeenergia – 10-30 kJ/mool 
  Pikkus – 0,3 nm 
Vesinikside  tekib   elektronegatiivse   aatomiga  (tavaliselt  O  või  N)  kovalentselt  seotud  H  ja 
teise elektronegatiivse aatomi (H- aktseptor ) vahel kas samas või mõnes naabermolekulis. Side 
on tugevaim kui  aatomid  asuvad ühel  joonel  ja molekulid on  struktuurilt  komplementaarsed. 
Suur tähtsus  bioloogiliste  makromolekulide  ruumiliste  struktuuride moodustumisel. 
 
Ioonsed  sidemed 
  Sidemeenergia – 20 kJ/mool 
  Pikkus – 0,25 nm 
Ioonsed  sidemed  on  vastaslaenguliste   polaarsete   funktsionaalsete  rühmade  vaheliste 
elektrostaatiliste tõmbejõudude tulemus. 
 
Hüdrofoobsed interaktsioonid 
  Sidemeenergiad -