Biokeemia konspekt (0)

1. Ühe glükoosi molekuli täielik aeroobne lõhustumine tagab kuni 38 ATP molekuli sünteesi. Kirjeldage, millistes metaboolsetes radades ja mil viisil sünteesitakse glükoosi täielikul lõhustumisel ATP-d.
Glükolüüs (tsutosoolis):
Glukoos → Glukoos-6- fosfaat -1
Fruktoos-6-fosfaat → Fruktoos-1,6-bisfosfaat -1
1,3-Bisfosfoglutseraat → 3-Fosfoglutseraat +2
Fosfoenoolpuruvaat → Puruvaat +2
Tsitraadi tsukkel (mitokondrites):
GTP → ATP +2
Oksudatiivne fosforuleerimine (mitokondrites):
2 NADH: glukoluus +6
2 NADH: puruvaat → atsetuul-CoA +6
6 NADH: tsitraaditsukkel +18
2 FADH2: tsitraaditsukkel +4
Kokku +38
2. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate glükolüüsi.
Glükolüüs on osaline või lõplik oksüdatiivne lõhustumine,
mille jooksul organism muudab glükoosis olevava energia ATP või NADH
Anaeroobne: Laktaat, puuduvad mitokondrid, tsütoplasmas
Aeroobne: süsihappegaas +vesi, mitokondrites
Glukoos
Glukoos-6-fosfaat (läbi Heksoosi kinaasi)
Fruktoos-6-fosfaat
Fruktoos-1,6-bisfosfaat (läbi Fosfofruktoosi kinaasi)
Glutseraldehuud-3-fosfaat (GAP) või Dihudroksuatsetoonfosfaat (DAP)
1,3-Bisfosfoglutseraat
3-Fosfoglutseraat
2-Fosfoglutseraat
Fosfoenoolpuruvaat (PEP)
Puruvaat
3. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate tsitraaditsüklit.
4. Millises vormis säilitatakse organismis rasvhappeid ?
Toidulipiidide seedimisest ja imendumisest pärinevad rasvhapped salvestatakse adipotsüütides ( rasvkoe rakkudes) triglütseriididena.
5. Triglütseriidid on inimorganismi põhiline energiavaru. Selgitage.
Triglutseriidide lohustumisel tekkinud rasvhapete edasisel oksudatiivsel lohustumisel saadakse atsetuul-CoA, mis protsessitakse edasi tsitraaditsuklis.
Rasvhapete oksüdatsioon annab poole rohkem energiat kui süsivesikute/valkude oma, rasvhapped on enam redutseerunud ja esinevad anhüdreeritud vormis.
70kg inimeses on 100000 kcal triglutseriidides, 25000 valkudes, 600 glükogeenis, 40 glükoosis
6. Kirjeldage triglütseriidide lagundamist.
Lagundatakse adipotsüütides rasvhapeteks ja glütserooliks hüdrolüüsi teel mida algatavad lipaasid
Rasvhapped läbivad membraani ja seotakse verealbumiini poolt, mis transpordib nad energianäljas rakkude mitokondritesse, kus nad muudetakse atsetuul-CoA molekulideks, edasi tsitraaditsuklisse
glutserool liigub maksa, kus ta fosforuleeritakse (aktiveeritakse) ning kasutatakse kas 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 lõhustumise etappe .
Aminohapete α- aminorühm kantakse α-ketoglutaraadile, mille tulemusel tekib glutamaat, millelt omakorda eemaldatakse aminogrupp ammoniaagi vormis.
Transamiinimine (NH3 ülekanne α-aminohappelt α-ketohappele)
Oksüdatiivne desamiinimine (Aminohappelt aminogrupi elimineerimine)
Inimorganismil toimub vaid glutamaadi oksüdatiivne desamiinimine
10. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate uureatsüklit.
11. Kirjeldage aminohapete süsinikskeleti lagundamist.
Aminohapete süsinikskeletid lõhustatakse energia saamiseks tsitraaditsüklis või kasutatakse glükoosi ja lipiidide biosunteesiks.
20 aminohappe süsinikskeletid muudetakse 7 ühendiks :
Püruvaat, atsetüül-CoA, atsetoatsetüül-CoA, α-ketoglutaraat, suktsinüül-CoA, fumaraat, oksaloatsetaat
3C aminohapped püruvaadiks
4C aminohapped oksaloatsetaadiks
5C aminohapped α-ketoglutaraadiks
Kõik 20 aminohapet liiguvad uuel kujul tsitraaditsüklisse.
12. Kirjeldage puriin- ja pürimidiinnukleotiidide biosünteesi.
Puriin sünteesiks kasutatakse glütsiini, aspartaati, glutamiini,
CO2, formüüljääki. Tegu on de novo sünteesiga.
Esiteks sünteesitakse Riboos -5-fosfaadist Fosforibosüülpürofosfaat (PRPP),
mille külge ehitatakse fragmentide liitmisega Puriintuum.
Pürimidiin sünteesitakse Aspartaadist, C₂ ja N₃ tulevad Karbamoüülfosfaadist.
Sünteesitakse eraldi terviklik Pürimidiintuum ja see kantakse PRPP'le
13. Kirjeldage organite metaboolset spetsialiseerumist.
Organite metaboolsed aktiivsused erinevad sõltuvalt biomolekulide kasutamisest.
Ajukoes pole energiavarusid (pidev glükoosiga
varustamine) 60% glükoosist kulub ajus.
(60-70% sellest Na-K potentsiaali hoidmiseks)
Skeletilihastes on 75% glükogeenist.
Aktiivses lihases tekib palju püruvaati
(Glükolüüsi aktiivsus on palju suurem kui tsitraaditsükli aktiivsus) See muudetakse Laktaadiks või Alaniiniks.
Maks toodab viimastest Püruvaati ja edasi Glükoosi. Maksa satuvad enamus imendunud ühendid kehast.
Eraldab 65% imendunud glükoosist ja pea kõik monosahhariidid, Säilitatakse Glükogeenina (Glükoosi süntees)
Külluse korral viib maks rasvhapped adipotsüütidesse. Nälgimise korral muudab rasvhapped ketokehadeks.
Südamelihas töötab peamiselt rasvhappe pealt, täielikult aeroobne (palju mitokondreid)
Adipotsüütides on 135000 kcal Triatsüülglütseriide (70kg inimesest 15kg)
14. Mida mõeldakse geeni ekspresseerumise all? Kirjeldage geeni ekspressiooni
erinevaid etappe.
Seda, kui geenist pärit informatsiooni kasutatakse millegi sünteesiks ( valgud )
Geenist kopeeritakse üheahelaline mRNA matriits, mis suundub rakutuumast ribosoomi, kus selle koodi alusel aminohapete süntees → valk
1) Transkriptsioon : DNA ahelast tehakse vastav RNA, infot loeb RNA polümeraas , tehes antiparalleelse ahela.
2) RNA splaising : RNA'st intronid eemaldatakse ja eksonid ühendatakse. (vajalik õigete valkude tootmiseks)
3) Translatsioon : Ribosoom loeb mRNA'd ja toodab aminohappe(id) → aktiivne valk
4) Posttranslatsionaalne modifikatsioon : Valgu täiustamine/muutmine sellele funktsionaalsete rühmade lisamisega ( fosfaadid , atsetaadid, lipiidid , süsivesikud ) Ensüümid võivad ka valgult tükke ära lõigata.
15. Kirjeldage nii üksikasjalikult kui suudate informatsiooni edastamist närvisüsteemis.
Puhkeseisundis on närvirakumembraanil (NRM) puhkepotentsiaal (PP). Sees negatiive, väljas positiivne laeng.
Seda kontrollivad ioonkanalid , lastes läbi teatud ioone. Lisaks ioonide aktiivtransport (Na-K pump )
Enamus närvirakke kasutab aktsioonipotentsiaali (AP) info edastamiseks.
AP on suur hetkeline membraanipotentsiaali muutus, levib mööda aksonit.
See tekitab NRM'i läbilaskvuse suurenemise, Na- ioonid valguvad massiivselt rakku → PP väheneb →
→ Sees positiivne, väljas negatiivne → Na-kanalid sulguvad, K-ioonid väljuvad rakust → NR repolariseerub
Läbiväärtuse ületanud signaal kutsub esile AP, käitub „kõik või mitte midagi“ põhimõttel
Närviimpulss on suure kiirusega piki aksoneid leviv AP laine, levib 100m /s
Kui AP on jõudnud aksonit pidi NR lõppu siis vabaneb neurotransmitter → 2. NR AP
NR sees signaal elektriline, NR vahel keemiline.
Neurotransmitter (NTR) sünteesitakse presünaptilise raku tsütoplasmas → sekreteeritakse sünaptilisse pilusse
NTR seostub spetsiifilise retseptoriga postsünaptilises NRM'is