Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Biokeemia kordamisküsimused". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
ensüüm, kompleks, inhibiitor, ligand, ligandi, hemoglobiin, promootor, afiinsus, inhibitsioon, polümeraas, transkriptsioon, kineetika, vmax, aminohape, aktivaator, konformatsioon, hemoglobiini, subühik, aatom, menteni, moodustumise, transition, antikehad, analoogi, seondub, polaarne, tasakaalukonstant, seostunud, steady, inhibiitorid, seriin, ioonidEnsüümkineetika Michaelis-Menteni võrrand Minimaalne ehk lihtsaim ensüümkatalüüsitava reaktsiooni skeem on kaheastmeline reaktsiooniskeem: 1. Seostumine ensüümi E ja substraadi S vahelise kompleksi ehk ensüüm substraat kompleksi ES moodustumine (pöörduv) 2. Keemiline etapp produkti P moodustumine ensüüm substraat kompleksist (pöördumatu) ja ensüümi vabanemine Produkti moodustumise kiirus V on antud seosega: V = d[P]/dt = k2[ES] Küsimus kuidas sõltub produkti moodustumise kiirus substraadi kontsentratsioonist [S] antud ensüümi kontsentratsioonil [E]t ? Michaelis-Menteni võrrandi tuletamine kiire tasakaalu eeldusel, I NB! Otsime ES kompleksi kontsentratsiooni [ES] sõltuvust substraadi kontsentratsioonist [S]
Tuletis on tan . on funktsioonile antud punktis tõmmatud puutuja (sirgjoon) tõusunurga tan. Avaldub kui, Hetkkiirus väheneb antud näites, sest substraati jääb vähemaks. Punase joone tõus on algkiirus, rohelise joone tõus on hetkkiirus 30 min järel, sinise joone tõus on hetkkiirus 1 h järel. Kiirus tee endale hästi selgeks!! Ensüümid mõjutavad reaktsiooni kiirust ainult, ei saa panna midagi tekkima, kui seda ei ole, siis pole, ensüüm ei aita sellisel juhul! 1 Reaktsiooni skeem aA+bBuU+rR. Suured tähed ained ja väikesed stöhhiomeetria kordajad. Biokeemias enamasti need 1 ehk 1 molekul ühes reaktsiooni tsüklis. Pärisuund vasakult paremale, vastasuund paremalt vasakule. v(päri)=reaktsiooni skeem+massitoimeseadus, seega vpärivõrdeline[A]a[B]b, vpäri=kpäri[A]a[B]b. Vaata edasi massitoimeseaduse juurest! vvastas=kvastas[U]u[R]r
(rakust väljuval suunal + 100 mV)? (võivad olla erinevad ühendid) Na+ 16. Tagurpidi töötav ioonpump: Tagurpidi töötav ioonpump võimaldab fosfoanhüdriidsideme sünteesi. 17. Erütrotsüütides on summaarne O2 kontsentratsioon oluliselt kõrgem, kui rakke ümbritsevas vereplasmas. Samas ei sea erütrotsüütide membraanid O2 liikumisele erilist takistust. Kuidas see võimalik on? Kuna erütrotsüüdid seovad hapniku, moodustub kompleks ja vaba hapniku kontsentratsioon rakus väheneb selle arvelt. 18. Seletage modifitseerimise kaudu toimiva transpordi põhimõtet. Rakku kas passiivse või vahendatud passiivse difusiooni kaudu sisenenud molekuliga toimub keemiline modifitseerimine nii, et see molekul ei ole enam võimeline rakumembraani läbima ja rakust väljuma. Selle tulemusega hakkab rakus kuhjuma (akumuleeruma) modifitseeritud molekul. Sellist meetodit kasutavad bakterid just erinevate suhkrute transportimisel rakku. 19
Ensümoloogia alused. Kordamisküsimused Ensüüm kui valk: valgu struktuur, aminohapped, mittekovalentsed interaktsioonid, vesilahused ja unikaalsed vee omadused. Valgu funktsioneerimise tagab tema struktuur. Ensüüm kui katalüsaator: keemiline reaktsioon, termodünaamika, kineetika, katalüüs, mehhanism, ensüümide kasutamine tööstuses. Ensüüm kui bioloogiline katalüsaator: sidustatud reaktsioonid, bioenergeetika, metabolism, regulatsioon, klassifikatsioon ja nomenklatuur. Ensüümid on organismide tööhobused. 1) Ensüümkatalüüsi põhimõisted ja printsiibid + Ensüümkatalüüsi peamised tunnus- jooned. · Ensüümkatalüüs põhineb rangelt füüsikalistel ja keemilistel vastasmõjudel. · Kõik ensüümid on evolutsioonilise arengu produktid ja kujunenud selliseks, nagu me
2. Monosubstraatse ensüümireaktsiooni täielik ja lihtsustatud võrrand, kiiruskonstantide tähendus ja dimensioonid. Monosubstraatne reaktsiooni nimetus vihjab ilmselt sellele, et tegemist on ühe ensüümi reageerimise teise ainega. Sellise ensüümireaktsiooni järk sõltub aine kontsentratsioonist, ehk kui tegu on madala kontsentratsiooniga, on reaktsioon 1 järku, kui kõrge konts. siis 0 järku (e. reaktsiooni kiirus ei sõltu aine algkontsentatsioonist) See toimub eeldusel, et ES kompleks saavutab kiiresti tasakaalulise kontsentratsiooni, mis ei muutu ajas. E ensüüm S substraat P produkt Konstantide Km , Vmax , kcat sisuline tähendus. Selleks, et saaks üldse rääkida neist võrranditest ja kiirustest, peaks enne lahti mõtestama järgnevad mõisted: Km see on kineetiline aktiveerimiskonstant (ühik M), mida saab avaldada ES (ehk ensüüm+substraat) kompleksi moodustumise ja lagunemise kiiruskonstantide kaudu: See on ka substraadi konts
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
Regulatsioon Rakk on piltlikult võrreldav tööstusettevõttega · Vabrik Rakk · Toorained Lähteained · Valmistoodang Lõpp-produktid · Vaheproduktid metabolismi vaheühendid · Tööpink Ensüüm · Tootmisliin Metabolismirada Vabriku töö peab olema reguleeritud: erinevate tööpinkide läbilaskevõime koordineerimine erinevate tootmisliinide läbilaskevõime koordineerimine tooraine jaotus erinevate tootmisliinide vahel turu nõudlus erinevate valmistoodete järele Vabrikus on insenerid ja ülemused Rakkudes toimib rida erinevaid regulatsioonimehhanisme Reguleeritakse ensüümkatalüüsitavate reaktsioonide toimumise kiiruseid:
kristalliseeruvad · kõrgspetsiifilised tuleneb valgulisest loomusest ja see läbi ensüümi aktiivtsentri ja substraadi komplementaarsusest. See määrab suuresti protsesside kulu vajalikus suunas ja koordineerituses. - substraadispetsiifilisus- spetsiifilisus ühe substraadi suhtes (nt lipaasid lõhustavad ainult lipiide). *absoluutne spetsiifilisus ensüüm muundab vaid ühte substraati (arginaas muundab Arg, mitte metüülArg) *stereokeemiline spetsif E muundab vaid ühte stereoisomeeri (L-aminohappe oksüdaas toimib vaid L- aminohappele) *sidemespetsif sahharaas lõhustab vaid glükoosi ja fruktoosi vahelist glükosiidsidet sahharoosis *rühmaspetsiifilisus nii pepsiin kui ka trüpsiin hõdrolüüsivad peptiidsidemeid
19. Millised väited on õiged? Katalüsaator: a) kiirendab keemiliste reaktsioonide toimumist b) suurendab reaktsiooni kiiruskonstanti c) suurendab reaktsiooni tasakaalukonstanti d) muudab reaktsiooni tervikuna termodünaamiliselt soodsamaks e) kiirendab spetsiifiliselt just pärisuunalist reaktsiooni ? 20. Katalaas katalüüsib vesinikperoksiidi lagundamist. Kas katalaasi hulk reaktsiooni käigus: a) suureneb b) väheneb c) ei muutu katalüsaatorid reaktsiooni käigus ise ei muutu! 21. Ensüüm katalüüsib pöörduvat reaktsiooni A B. Mis hakkab toimuma ensüümi lisamisel aine B lahusele? a) mitte midagi b) hakkab moodustuma ainet A c) hakkab kasvama aine B kontsentratsioon 22. Vaatame pöördumatut reaktsiooni A B. Kuidas avaldub reaktsiooni kiirus aine A kontsentratsiooni kaudu? V= 23. Mitmendat järku reaktsiooniga on tegemist? (erinevad reaktsioonid) a) E + L EL [E]1[L]1 = 1+1 = 2 2 järku b) EL E +L [EL]1 = 1 järku 24
kolmvesiniksidet C RNA koostises esinevad samad lämmastikalused välja arvatud see, et üks pürimidiin T on asendatud teise pürimidiiniga, uratsiil (U). 13.(109) Kas DNA esineb eukarüootses rakus reeglina ühe või kaheahelalise molekulina? DNAkaheahelalise molekulina, RNAüheahelalisena 14.(110) Miks toimub DNA ahela süntees alati 5´otsast 3`otsa suunas? (sama küsimus ka RNA kohta). Replikatsiooni läbi viiv ensüüm DNA (või RNA) polümeraas saab nukleotiide liita vaid 3'C külge. Seega jääb DNA/RNA "ülemisse" otsa nukleotiid vaba 5'OHrühmaga ja reaktsiooni saabki nimetada 5'3' suunaliseks. 15.(111) Millise sideme kaudu on ühendatud nukleotiidijäägid DNA ahelas? a) fosfodiesterside Nukleotiid lämmastikalus + suhkur + monofosfaat Nokleotiidid on ühendatud lineaarseks polümeeriks nukleiinhappeks 3'5' fosfodiestersidemega 16.(112) Milline oligonukleotiid omab kõrgemat ,,sulamistemperatuuri" Tm. Miks
Rakk on isepaljunev mullreaktor. Prokarüootse ja eukarüootse raku võrdlus. Loeng 01/slaid 36 Rakuorganellide põhifunktsioonid. (vt lisaks gümn bio kokkuvõtet) Plasmamembraan aktiivse transpordisüsteemid. Tuum DNA replikatsioon, RNA transkriptsioon ja tuumavalkude süntees. ER lipiidide süntees, biosünteesitud biomolekulide suunamine nende lõplikku paika rakus. Golgi kompleks glükoproteiinide ja muude membraanikomponentide lõplik valmimine. Mitokondrid tsitraaditsükkel, elektrontransport ja oksüdeeriv fosforüleeimine, rasvahapete ja püruvaadi oksüdatsioon, 1 aminohapete katabolism.
Vesiniksidemel, sest N-aluse komplementaarsus põhineb vesiniksidemel 12. Millise lämmastikalusega moodustab DNA ahelas aluspaari tsütosiin ja mitme vesiniksideme vahendusel? Guaniin ning kolme vesiniksidemega. 13. . Kas DNA esineb eukarüootses rakus reeglina ühe- või kaheahelalise molekulina? Kaheahelaline. RNA on tavaliselt üheahelaline. 14. . Miks toimub DNA ahela süntees alati 5´otsast 3`otsa suunas? Sest replikatsiooni läbiviiv ensüüm DNA/RNA polümeraas saab nukleotiide liita vaid 3' otsa, seega jääb vabaks 5' OH rühmaga. 15. Millise sideme kaudu on ühendatud nukleotiidijäägid DNA ahelas? Fosfodiestersidemega 16. Milline oligonukleotiid omab kõrgemat ,,sulamistemperatuuri" Tm. Miks? GC rikas, sest GC omab kolme vesiniksidet, AT vaid kahte. 17. . Mitu aluspaari tuleb ühe B-DNA heeliksi pöörde kohta? 10 18. Ligikaudu mitut aluspaari sisaldab inimese genoom? 3 x 10^9 19
koostises esinevad samad lämmastikalused välja arvatud see, et üks pürimidiin T on asendatud teise pürimidiiniga, uratsiil (U). 13.(109) Kas DNA esineb eukarüootses rakus reeglina ühe või kaheahelalise molekulina? (sama küsimus ka RNA kohta). DNAkaheahelalise molekulina, RNAüheahelalisena 14.(110) Miks toimub DNA ahela süntees alati 5´otsast 3`otsa suunas? (sama küsimus ka RNA kohta). Replikatsiooni läbi viiv ensüüm DNA (või RNA) polümeraas saab nukleotiide liita vaid 3'C külge. Seega jääb DNA/RNA "ülemisse" otsa nukleotiid vaba 5'OHrühmaga ja reaktsiooni saabki nimetada 5'3' suunaliseks. 15.(111) Millise sideme kaudu on ühendatud nukleotiidijäägid DNA ahelas? (sama küsimus ka RNA kohta). a) fosfodiesterside b) fosfoanhüdriidside c) vesinikside Nukleotiid lämmastikalus + suhkur + monofosfaat Nokleotiidid on ühendatud lineaarseks polümeeriks nukleiinhappeks 3'5' fosfodiestersidemega 16
dissotsieeruvam ja tugevam on vahekompleks ES. Michaelise-Menteni võrrand: Ensüümreaktsiooni täielik põhivõrrand ja lihtsustatud põhivõrrand: Vmax- teoreetiline maksimaalne reaktsiooni kiirus, millist reaktsioon kunagi tegelikkuses ei saavuta . , kus - katalüütilise aktiivsuse mõõt; on substraadi molekulide arv, mis konverteeritakse ühe ensüüme molekuli poolt ühes ajaühikus produktiks, tingimusel, et ensüüm on küllastunud substraadiga. S- substraadi kontsentratsioon. Km- Michaelise constant ( kineetiline aktiveerimiskonstant) substraadi kontsentratsioon , mille juures . . Kus k1- reaktsiooni kiiruskonstant; k2- reaktsiooni kiiruskonstant; k-1- reaktsiooni kiiruskonstant. Laboratoorse töö teoreetilised alused: Reaktsioon kulgeb vesilahuses esimest järku reaktsioonina
ning kaotada oma natiivne struktuur. Edmani degradatsioon – valkude primaastruktuuri määramise protsess, kus N-terminusest eraldatakse ükshaaval aminohappeid ... (?) Kümotrüpsiin ja trüpsiin – proteolüütilised valgud, mis lõikavad peptiidsidet spetsiifilise aminhappe C-terminaalsest otsast. Kümotrüpsiin lõikab aromaatsete kõrvalahelatega aminohapete juurest; trüpsiin positsiivset laengut kandvate aminohapete juurest. Spetsiifiline aktiivsus – ensüüm katalüüsib talle spetsiifilist reaktsiooni ja spetsiifiliste molekulidega?. Nt. eksonukleaasne aktiivsus, peptidaasne aktiivsus? Geelfiltratsioon Ioonvahetuskromatograafia Afiinsuskromatograafia SDS geelelektroforees – geelelektroforees naatrium dodetsüül sulfaadiga (Sodium Dodecyl Sulfate); SDS annab valkudele tugeva negatiivse laengu, mistõttu on elektroforeesil võimalik eristada valke vaid nende massi järgi. Tavalisel geelelektroforeesil eristuvad valgu massi ja
DNA hulk suur kaksikmembraaniga Pole On tuum, mitokondrid - rakuorganellid kõigis rakkudes ja plastiidid taimerakkudes sisemembraanistik Pole eristunud, võib olla sopistisi Hästi arenenud: ümber tuuma, Golgi kompleks, EPR, lüsosoomid rakkude mõõtmed Läbimõõt 0,5 - 5 mikromeetrit. Läbimõõt 20 - 40 Suurim 1 cm. Erinevaid rakutüüpe mikromeetrit. Eri rakke 10-kond u. 250 tüüpi näited Bakterid Kõik ülejäänud rakud jagunemine Amitootiline. Paljunevad enamasti Keharakud jagunevad
koordinaatides ehitatud graafiku abil (1/v sõltuvana 1/S). Teooria Ensüüm reaktsiooni kineetikat kirjeldab Michaelis-Menteni vôrrand: kus v0 – reaktsiooni algkiirus; S0 – substraadi algkontsentratsioon; Km- Michae maksimaalne kiirus Konstandi Km sisuline tähendus: kui [S]0 = Km, siis v0 = e kontsentratsioon, mille juures reaktsiooni kiirus on pool maksimaalsest. Järeldu madalama substraadi kontsentratsiooni juures töötab ensüüm (ferment) efekti moodustumise kiirust katalüüsi algperioodil. Väga kõrgetel substraadi kontsent reaktsiooni kiirust vaid ensüümi hulk (ja reaktsiooni tingimused). Kõrgetel subs ensüüm täielikult reaktsioonis hõivatud. Sahharoosi inversioonireaktsiooni (hüdrolüüsi) produktideks on glükoos ja frukt Reaktsioon kulgeb vesilahuses (kusjuures vee kontsentratsioon on tunduvalt su kontsentratsioonist) esimest järku reaktsioonina. Inversioonireaktsiooni kiirus o
katalüüsitava reaktsiooni kohta Malaat Fumaraat + H2O Mida teeb katalüsaator? Katalüsaator alandab reaktsiooni teel esinevat energeetilist barjääri alandab aktivatsioonienergiat Kuidas? · üleminekuoleku stabiliseerimine · erinev reaktsiooni tee vaheühend lokaalses energia miinimumis Tulemus kiiruskonstant kasvab Katalüsaator ei mõjuta tasakaaluolekut kiireb nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon Katalüüsi mehhanismid Kuidas ensüüm aktivatsioonienergiat alandab? 1. Üleminekuoleku stabiliseerimine · elektrostaatiline katalüüs (Arg jt laenguga grupid, kofaktorid) · üldine happe-aluse katalüüs (His, Asp, Glu jt) 2. Kovalentne katalüüs vaheühendid · üks kõrge energiabarjäär on asendunud mitme madalamaga (Ser, Cys, His) · redoksreaktsioonid (kofaktorid s.h. metallid) 3. Substraatide toomine teineteisega "kokku" ensüüm-substraat kompleksi moodustumine
Liitvalgud koosnevad lisaks mitteaminohappelisest osast: kui see osa on funktsionaalselt oluline (lihtne ehitus kofaktor, keeruline koensüüm). Jagatakse vastavalt mitteaminohappelisele osale glüko-, lipo-, nukleo-, hemoproteiinideks. 3. Valkude bioloogiliste funktsioonide loetelu, näiteid vastava funktsiooniga valkudest. Funktsioon Näide Katalüütiline Ribonukleaas Transport Hemoglobiin Struktuurne Kollageen Kaitse Immunoglobuliinid Eksootilised funktsioonid Antifriisvalgud kalades 4. Sekundaarstruktuuri mõiste ja tüübid. -heeliks ja -leht ehk voldik (paralleelne ja antiparalleelne) põhilised parameetrid, stabiliseerivad sidemed. Teised - struktuurid. Valgu sekundaarstruktuur moodustab põhiahela amino- ja karbonüülrühma aatomite vahel tekkivate vesiniksidemete abil.
See muudab need ained/ühendid lahustuvateks või blokeerib nende toimet/toksilisust Makromolekulaarsus- valkudel, mille primaarstruktuur on teada, sab Mrarvutada. Kui koostis pole teada, määratakse Mr eksperimentaalselt(mass-spektromeetriga) 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
2.keem.reakts.kiirusHomogeense reaktsiooni kiirus -molekule on ruumalaühikus e.mida suurem -on aine kiiruse seaduse parameetrid -katseandmetest k1>k2, siis on -võimalik läbi viia jadareaktsioonid Olgu antud FAO, CAO, k, E, Cpi, HR-Praktikas esineb on kiirus, millega keemiline ühend kaotab oma molaarne kontsentratsioon C. Järeldust, et vähim ruutude meetodil?-Vähimruutude meetodi küllalt -hea saagisega YB. Oluline on aga valida -õige kaks põhiülesannet:-a)antud protsessi parameetrite identsuse (ühendi hulga muutus ühes ruumalaühikus reaktsioonikiirus on võrdeline reageerivate ainete puhul parameetrite -väärtused leitakse nii, et mudeli aeg: kui ruumaeg ... pidevas reaktoris -või reaalaeg t algväärtused v0, -CAO, Fi0 ja nõutav X, leida
Tallinna Tehnikaülikool Keemiainstituut Bioorgaanilise keemia õppetool BIOKEEMIA LABORATOORSED TÖÖD Koostajad: Malle Kreen Terje Robal Tiina Randla Tallinn 2010 SISUKORD 1. AINETE TUVASTAMINE KVALITATIIVSETE REAKTSIOONIDEGA ........................... 4 1.1 VALKUDE REAKTSIOONID ............................................................................... 4 1.1.1 Biureedireaktsioon ....................................................................................... 9 1.1.2 Ksantoproteiinreaktsioon (Mulderi reaktsioon) ........................................... 10 1.1.3 Milloni reaktsioon ....................................................................................... 10 1.1.4 Sulfhüdrüüli- e tioolireaktsioon ...................................................................
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. Valgu Aluselised-happelised omadused, isoelektriline täpp Valgud on amfoteersed polüelektrolüüdid. Valke iseloomustab kindel pI. Mida suurem on suhe happelised/aluselised(R-grupid), seda madalam on pI. Kui on saavutatud pI, siis valk sadeneb kõige kergemini, kiiremini. pH < pI positiivselt laetud pH > pI negatiivselt laetud
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. Aluselised-happelised omadused, isoelektriline täpp Valgud on amfoteersed polüelektrolüüdid. Valke iseloomustab kindel pI. Mida suurem on suhe happelised/aluselised(R-grupid), seda madalam on pI. Kui on saavutatud pI, siis valk sadeneb kõige kergemini, kiiremini. pH < pI – positiivselt laetud pH > pI – negatiivselt laetud
12. Valkude keemiline vananemine.??? Valkude eluiga on determineeritud tema järjestusega. Keemiline vananemine Gln Asn deaminatsioon. 13. Lüsosomaalne ja ubikvitiin-sõltuv valkude degradatsioon. Ubikvitiin sõltuv degradatsioon toimub proteasoomides. ATP-sõltuv proteaas 1% koguvalgust 76AA jääki, tsütosoolne. Ubikvitiin seotakse degradeerimisele määratud valgu külge ensümaatiliselt, seda toimetab spetsiaalne ensüüm, mis paneb ubikvitiini sellele valgule lüsiini jäägi külge. Ubikvineeritud valgud tuntaksegi ära proteasoomide poolt. Lüsosomaalne degradatsioon? 14. Valkude topoloogia. Valkude bioloogilise aktiivsuse avaldumine toimub kindlates kohtades, selle realiseerimiseks kasutatakse erinevaid signaaljärjestusi. 2 tüüpi: (1) võivad olla järjestikused, (2) moodustada valgu eri osades selle pakkimise tulemusena. 15. Posttranslatoorsed modifikatsioonid.
· Tsüklilised AH (Pro, Phe, Tyr, Trp, His; NB! Pro on sisuliselt võttes iminohape) · Asendamatud ja inimkehas sünteesitavad AH (asendatavad) 4.Valgud: üldiseloomustus, funktsioonid loomorganismis · Biomakromolekulid, mis koosnevad ühest või mitmest polüpeptiidahelast · Nende aminohappelise koostise erinevus, mis tingib nende individuaalsuse/rohkuse · Peptiidside aminohappejääkide vahel · Mitmetasemeline struktuurne organisatsioon · Omavad aktiivalasid ligandi sidumiseks Funktsioonid: a) Valgud täidavad organismis ensümaatilist funktsiooni b) Ehitusliku funktsiooni c) Transport funktsiooni d) Retseptor funktsiooni e) Regulatoorset funktsiooni f) Kaitse funktsiooni g) Liikumis- ja energeetilist funktsiooni 5. Valkude primaarstruktuur, valgu süntees. Valkude primaar e. esmane struktuur - AH suhteline hulk ja järjestus polüpeptiidahelas, mis on geneetiliselt määratletud. On aluseks kõikide kõrgemat järku struktuuride moodustamisele.
1. Sissejuhatus Metaboolne ja geneetiline regulatsioon bakterites Bakterirakkude efektiivseks kasvuks on vaja, et kõiki raku põhilisi ehitusblokke ja nendeks vajalikke makromolekule produtseeritaks õiges vahekorras. Selleks, et sünteesi lõpp-produktide kontsentratsioon rakus liiga kõrgele ei tõuseks, on rakus välja kujunenud kaks kontrollmehhanismi: 1. Ensüümiaktiivsuse tagasisidestuslik inhibitsioon (feedback inhibition) metaboolne regulatsioon 2. Ensüümi sünteesi repressioon geneetiline regulatsioon Tagasisidestusliku inhibitsiooni tulemusena inhibeeritakse rakus juba olemasoleva ensüümi aktiivsus reaktsiooni lõpp-produkti poolt. Inhibitsiooni võib esile kutsuda ka teatav metabolismiraja vaheprodukt. Geneetilise repressiooni korral inhibeerib tavaliselt lõpp-produkt metabolismiraja esimese ensüümi sünteesi vastava geeni avaldumise pärssimise kaudu
Transferaasid -> funkts rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele Hüdrolaasid –> katalüüsivad hüdrolüüsi (C-N, C-O, C-P, C-S sidemete lõhustamist vee toimel) Lüaasid -> katalüüsivad C-C, C-O, C-N,C-S jt mittehüdrolüütilist lõhustamist Ligaasid -> katalüüsivad sünteesireaktsioone Isomeraasid Ensüümi toime: E+S - > ES E-ensüüm S-substraat ES-substraadi kompleks ES->EI EI- üleminekukompleks EI- >EP EP- produktikompleks EP-> E+ P P – produkt Selle asemel , et teha kõrge akt.energiga reaktsiooni E<->P , sooritatakse mitu madalama akt.energiaga reaktsiooni , mis kulgevad kiiremini. Ensüümi molekulaarne aktiivsus – üksiku ensüümimolekuli poolt kindla ajaühiku vältel muundatud substraadimolekulide arvu näitamine Kõige aktiivsem karboanhüdraas (süsihappegaasi ja vee reageerimine
toimib pärast valgu sünteesi lõppu). Kõik molekulaarsed chaperonid on ATPaasid ehk nad katalüüsivad ATP hüdrolüüsi. Hsp 70 (heat shock protein) asub tsütosoolis ja mitokondriaalses. Tavaolekus on Hsp 70 kui ATPaasi aktiivusus madal, kuid kui valk väljub ribosoomist, tunneb Hsp 70 substraati siduv domeen ära valgus olevad hüdrofoobsed alad ja seondub nendega. Selle tegevuse käigus stimuleeritakse tema kui ATPaasi aktiivsust ja suureneb ATP hüdrolüüs. ADP- seotud olekus Hsp 70 afiinsus substaadiga on kõrge ja ta seob endaga polüpeptiidahela kokkupakkimata alad, eriti hüdrofoobsed alad. Kaitstes niimoodi valku kuni produktiivse pakkimiseni. Edasise ATP hüdrolüüsi kiirenemise eest vastutavad co-chaperonid (eukarüootides Hsp 40). Kui terve valk on sünteesitud, stimuleerib nukleotiidvahetus faktor ADP vabanenemist ja uue ATP seondumist Hsp 70-le, muutes sellega ta afiinsuse valguga madalaks – valk vabaneb.
· Katalüütiline roll - muudab substraadi produktiks, tänu millele toimub aktivatsioonienergia alandamine Paljud metabolismi võtmeensüümid omavad peale aktiivtsentri ka allosteerilist ehk regulatoorset tsentrit: · Allosteeriline tsenter on ensüümmolekuli pinnaosa, millega seostub regulaator · Regulaatoriteks on ioonid ja madalmolekulaarsed ühendid · Paljud ravimid on allosteerilised efektorid · Allosteeriline inhibitsioon on pöörduv Aktiivtsenter - seal leiab aset reaktsioon. Osadel ensüümidel on olemas regulatoorne tsenter - reguleerib ensüümi aktiivsust. *Regulatoorne võimsus on vaid ahela esimestel nn. võtmeensüümidel. 4. Iseloomustage mikrotuubuleid järgmistest aspektidest: a) millest nad koosnevad b) milliste rakustruktuuride põhikomponendiks nad on c) mida tähendab mikrotuubulite ---rsus? d) milline on nende roll prokarüootsete / eukarüootsetes rakkudes?
1. Milliseid RNA polümeraasi subühikuid peate transkriptsiooni aktivatsiooni regulatsiooni seisukohalt olulisteks? Selgitage. Aktivatsiooni seisukohalt olulised ja faktor. Eubakterite RNA polümeraas, suurusega 480 kDa, koosneb viiest subühikust. 2ßß` - apoensüüm - koosneb neljast subühikust ja on võimeline katalüüsima RNA sünteesi. ülesandeks on apoensüümi assambleerumine (N-terminus) ja interaktsioon TF-dega või promootori UP-elemendiga (C-terminus). Sageli on transkriptsiooni initsiatsiooniks vajalik ka spetsiifiliste TF-de olemasolu. Kui transkriptsiooni kontrolliv järjestus -35 on vaevu äratuntav on vajlikud transkriptsiooni aktivaatorid
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 · Tuum DNA replikatsioon, RNA transkiptsioon, tuumavalkude süntees · ER lipiidide süntees, biosünteesitud biomolekulide suunamine nende lõplikku paika rakus.
Siin toimub katalüüsi protsess tänu füüsikalistele mõjudele. Katalüütilised- ja adsorptsioonitsentrid võivad seega mõlemad kuuluda aktiivsete tsentrite koosseisu, mis toimivad katalüsaatoritena. Michaelis-Menteni mehhanism: k1 E + S ==== ES (9.19) k2 k3 ES ----> E + P (9.20) E = ensüüm, S = substraat (reageeriv ühend) ja P = produkt. According to this mechanism rate of reaction is given by the rate of producing P ie. Comment [FKLab1]: dc P r k 3 c ES (9.21) Comment [FKLab2]:
annaabi.ee 
