Biokeemia MLK6008 eksami küsimused (0)

Biokeemia MLK6008 eksami küsimused
1/2 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. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate glükolüüsi.
Glükoosi esmane õhustumine., mille käigus saadakse glükoosisolev energia salvestada sobivasse vormi( ATP, NADH)
*Osaline lõhustumine toimub anaeroobselt. Tekib laktaat ( piimhape), intensiivselt töötavates ihastes, toimub tsütoplasmas. Kui on aga hapnik olemas tekib kohe püruvaat mis läheb 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 . ATP muutub teatud taseme juures signaaliks, et teda pole enam vaja juurde, toimub küllastatus ning rohkem juurde ei sünteesita.
Heksooso kinaas. Selle kinaasi aktiivust inhibeerib glükoos-6- fosfaat ( produkt )heksoosi kinaasi afiinsus glükoosi suhtes onväga kõge, mistõttu ensüümi maksimaalne kiirus saavutatakse madaa glükosi kontsentratsiooni juures. Maksas domineerib glükoosi kinaas.
Glükolüüsi etapid:
1. Glükoosi aktiveerimine glükolüüsiks: fosfürüleeritakse, sünteesitakse glükoos-6-fosfaat. Esimene etapp isegi vajab energiat, investeering .
2. Glükoos-6-fosfaadi isomeriseerumine:
3. Fruktoos -1,6-bisfosfaadi teke: toimub teine fosforüleerimine.
4. Fruktoos-1,6-bisfosfaadi lõhustumine GAP-ks ja DAP-ks, ensüümiga aldolaas.
5.……
1-5 reaktsioonid on ainult energiat juurde võtnud, kulutanud. Nüüd on investeeringu tasu.
6. 1,3-bisfosfoglütseraadi teke: aldehüüdrühm oksüdeeritakse, tekib makroergiline side.
7. 3-fosfoglütseraadi ja ATP teke:
8. 2-fosfoglütseraadi teke: fosfaatgrupi ülekanne.
9. Fosfoenoolpüruvaadi teke: makroergiline fosfaat.
10. Püruvaadi ja ATP teke: fosfoenoolpüruvaadi energia arvelt sünteesitakse ATP ja püruvaat.
Glükolüüs on glükoosi lõhustamine, mille käigus saadakse ATP ning eelkõige NADH hingamisahelaks. Leiab aset tsütoplasmas. Kõigepealt glükoos aktiveeritakse fosforüleerides, kulutatakse ATP-d. Kui on saadud makroergiline side, siis saadakse ATP-d rohkem tagasi. Kõigepealt 3-fosfoglütseraadi kõrvalt ning teiseks fosfoenoolpürivaadilt, millest saadakse ka pürivaat, mis läheb edasi tsitraaditsüklisse.
Glükolüüsi ülesanded on:
• Glükoosi lagundamine ATP tootmise eesmärgil
• Süsinikskelettide tootmine biosünteeside jaoks
Glükolüüsi toimumise jätkamiseks tuleb kulutatud NAD+ regenereerida:
• Aeroobsetes tingimustes regeneeritakse NAD+ hingamisahelas
elektronide ülekandega NADH-lt hapnikule
• Anaeroobsetes tingimustes (näit. aktiivselt töötavas skeletilihases)
regenereeritakse NAD+ püruvaadi laktaadiks redutseerimise teel:
3. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate tsitraaditsüklit.
Glükoosist tekkinud atsetüül-CoA siseneb tsitraaditsüklisse okaloatsetaadiga kondenseerudes:

• toimub kahe süsinikulise atsetüülijäägi ülekanne nelja süsinikulisele ühendile ja tekib kuue süsinikuline tsitraat.
  
• Tsitraat dekarboksüülub, eralduvad CO2, mille käigus tekivad viie ja nelja süsinikulised metaboliidid, millest viimane konventeerub oksaloatsetaadiks, mis saab lülituda järgmisse tsüklisse kondenseerudes atsetüül-CoA-ga.
  

Tsitraadi süntees

toimub atsetüül-CoA atsetüülgrupi ülekanne oksaloatsetaadile, mille tulemusena sünteesitakse tsitraat.

Tsitraadi isomerisatsioon isotsitraadiks

isotsitraadi konverteerumine α-ketoglutaraadiks

Toimub teine oksüdatiivne dekarboksüülimine, mille tulemusel sünteesitakse suktsinüül-CoA, eraldub CO2 (väljub teine süsiniku aatom ) ning toodetakse NADH

α-ketoglutaraadi konverteerumine suktsinüül-koensüüm A-ks

Toimub suktsinüül-CoA konventeerumine suktsinaadiks

Ainuke reaktsioon tsitaaditsüklis, mille käigus toodetakse energiarikas fosfaatside

Suktsinaadi konventeerumine fumaraadiks

Toimub suktsinaadi dehüdrogeenimine annab fumaraadi ning tekib FADH2

Tsitraaditsükkel on seotud hingamisahelaga suktsinaadi kaudu

Fumaraadi konventeerumine malaadiks

Malaadi konventeerumine oksloatsetaadiks

Toimub malaadi dehüdrogeenimine, mille tulemusel regenereeritakse oksaloatsetaat ning toodetakse NADH

Oksaloatsetaat kondenseerub uue atsetüül-CoA molekuliga tsitaadiks ning algab uus tsükkel
Tsitraaditükli regulatsioon
Reguleeritakse vastavalt ATP vajadusele. Kui on piisavalt ATP ja NADH siis ei toimu aktiivset katabolismi. Tsükli toimumiseks eeldameet on oleams Oksaloatsetaat. Seda ainet aga kasutatakse aga ise erinevate ainete biosünteesiks. Tsüklit võetakse ka ns ühendeid välja ja sünteesitakse.Osaliselt saadakse Püruvaadist otse oksaloatsetaati.
Seda saadakse püruvaadi karboniseermise läbi.
4. Millises vormis säilitatakse organismis rasvhappeid ?
Rasvhappeid säilitatakse organismis peamiselt triglütseriididena. Nende lõhustamisel saadaud rasvhapete edasisel töötlemisel saadakse Atsetüül-CoA. Triglütseriididest jätkub organismile mitmeks nädalaks energiat. Rasvhappe täielik oksüdatsioon annab 9 kcal /g energiat. Süsivesikud ja valgud vaid 4 kcal/g. Triglütseriidid( neutraalrasvad ): glütserool +3rasvhapet.
Lipiidid ehk rasvad . Rasvhapete ja alkoholide estrid . Lipiididon veesmitelahustuva,aga lahustuvad orgaanilistes lahustites . Koosenvad vähemalt kahest komponendist . Mida pikem, seda kehvemini vees lahustub.
Süsivesikud annavad ööpäevast üle poole kogu energiavarust ja lipiidid ligi 30%. Lipiidides on olemas pikaajaline energiavaru. Häired lipiidide metabolisimis võib tekkida rasvumine.
5. Triglütseriidid on inimorganismi põhiline energiavaru. Selgitage.
Toidulipiidide seedimisest saadud rasvhapped säilitatakse triglütseriididena, mille omakordsel katabolismil ja edasisel rasvhapete katabolismil saadakse atsetüül-CoA. Triglütseriidide kaal keskmises inimeses on 11kg. Sama hulk energiat talletada glükogeeni -> 55kg.
Triglütseriidid on organismi põhiline energiavaru. Täielik oksüdatsioon annab 9 kcal/g energiat. Lipiidid ei sisalda vett ja seega on kergem. 70 kg kaaluv inimese energia varust on 100,000 kcal triglütseriidides, 25,000 kcal valkudes (peamiselt lihastes), 600 kcal glükogeenis ja 40 kcal glükoosis. Kui sama energa oleks salvestatud glükogeenis siis peaks inimese kaal olema 55 kg suurem. Mida rasvasem inimene on seda rohkem energiavarusid tal on.
6. Kirjeldage triglütseriidide lagundamist.
Triglütseriidide Biosunteesi etapid:
• Glutserooli aktivatsioon glutserool-3-fosfaadi tekkega
• Rasvhapete aktivatsioon atsuul-CoA tekkega
• Triglutseriidi biosuntees glutserool-3-fosfaadist ja atsüül-CoA-st
Triglütseriidide lagundamine energia saamise eesmärgil toimub mitmes etapis :

• Triglütseriidid lagundatakse adipotsüütides rasvhapeteks ja glütserooliks:
  
  • vabanenud rasvhapped läbivad adipotsüüdi membraani ja seotakse verealbumiini poolt, mis transpordib nad energiat vajavatesse kudedesse, kus nad difundeeruvad rakkudesse.
    
• Rasvhapped transporditakse energiat vajavate kudede rakkude mitokondritesse, kus need aktiveeritakse lagundamiseks.
  
• Rasvhapped lagundadatkse etapiviisiliselt atsetüül-CoA molekulideks, mida protsessitakse edasi tsitraaditsüklis.
  

TRIGLÜTSERIIDIDE MOBILISEERIMINE

• Triglütseriidide lõhustatakse hüdrolüüsi teel, mida viivad läbi lipaasid . Protsess on hormoonide kontrolli all.
  

Rasvhapete lagundamine
Hakatakse osa osalt lagundama kuni CoA tekkeni. Põhiada on beeta oksüdatsioon, mille tulemusel eraldub rasvhappe ahelast 2 süsikuline molekul . Paarisarvulised jagatakse lihtsalt lõpuni kaheks.
Vabanenud glütseooli metabolism
Vabanenud glütserool liigub maksa, kus ta fosforuleeritakse (aktiveeritakse) ning kasutatakse, kas triglütseriidide biosünteesiks või konverteeritakse glütseraldehüüd-3-fosfaadiks, mida saab kasutada glükoneogeesiks (glükoosi biosünteesiks) või edasiseks konverteerimiseks püruvaadiks ning lõhustumiseks tsitraaditsuklis. Paarituarvulise ahelapuhul toimub sarnaselt niikaua kuni jääb järgi 3-süsinikuline propionüül-CoA, mis muunudb suktsionüül-CoA-ks ning lülitub tsitraaditsüklisse. Küllastumata rasvhape lagundatakse kuni beeta süsinik satub cis-sidemesse ja see muudetakse trans- sidemeks ning lagundamine järkub.
7. Mis on rasvhapete oksüdatiivse lagundamise põhiline metaboolne rada? Kirjeldage lühidalt.
Rasvhapete lagundamine toimub põhiliselt maksas, samuti südamelihastes ja skeletilihastes. Oksüdatsiooni põhirada on Beeta-rada, mille tulemusena eraldub rasvhappe ahelast 2C- molekul . See toimub mitokondrite maatriksis. Rasvhapped aktiveeritakse enne lisades CoA molekuli( välismembraanis).
Paarituarvuline-C rasvhape lagundatakse suktsinüül-CoA-ks -> tsitraaditsükkel.
Küllastumata rasvhape lagundatakse kuni beeta süsinik satub cis-sidemesse ja see muudetakse trans-sidemeks ning lagundamine järkub.
Beeta –oksüdatsioon.
Toimub mitokondritemaatriksis. B oksüdatiooniks on vajalik rasvhappe aktiveerimine, mis toimub mitokondrite välismembraanis.rasvhappe molekulile lisatakse CoA molekul, mille tulemusel tekib atsetüül-CoA. ATP vahendusel toimub tioestrisideme moodustumine rasvhappekarboksüülrühma ja CoA sulfhüdrüülrühma vahel. Pikad rasvhapped ei suuda vabalt läbi mitokondri membraani minna, selleks kasutatakse karnitiini.
Paarituarvulise ahelapuhul toimub sarnaselt niikaua kuni jääb järgi 3-süsinikuline propionüül-CoA, mis muunudb suktsionüül-CoA-ks ning lülitub tsitraaditsüklisse
Peroksüsoomides beeta oksüdatsioonis saab vähem ATP kui maatriksis. Tekkinud vesinikperoksiid lõhustatakse katalaasi toimel veeks ja hapnikuks.
Ketokehad
Olukord,kus nälgime. Siis tuleb energia ketokehadest mida saab lipiididest . Tekkinud glükoosi defitsiit, sel juhul on raskendatud CoA lülitumine tsitraaditsüklisse, samal ajal on intensiivistunud rasvhapete lõhustumineatsetüül-CcoA. Ketokehade süntees (slide 32).
8. Mis on ajukoe peamine energiallikas ? Miks?
Glükoos. Ajus puuduvad energiavarud ja glükoosi tsükliline vorm on väga stabiilne. Ta on suht. inertne ja ensümaatiliselt kontrollitav. Eelkõige: ta läbib piisavalt kiiresti hemato-entsefaalset barjääri ja suudab seega tagada ajukoe energiavajaduse.
Ajukoe sisuliselt ainus energiaallikas , välja arvatud pikaajalise nälgimise korral, on glükoos. Ajukoes puuduvad energia varud, mistõttu aju vajab pidevat glükoosiga varustamist. Aju kasutab ööpäevas ca 60% kogu organismi glükoosi kasutamisest. Enamus energiast kulub ajul Na+-K+ membraani potentsiaali hoidmiseks, mis on vajalik närvi impulside ülekandeks. Biosünteetilistest protsessidest on ajus olulised neurotransmitterite süntees.
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.
Aminohapete aminorühma ülekanne on transamiinimine.
Aminohappelt aminogrupi elimineerimine ammoniaagi vormis on oksüdatiivne desamiinimine
TRANSAMIINIMINE
• Transamiinimine on aminohapete metabolismi keskne protsess:
• Aminohapete lõhustumise esimene etapp
• Kasutatakse asendatavate aminohapete biosünteesiks
• Transamiinimine on α-aminorühma ülekanne α-aminohappelt α- ketohappele:
• Aminorühma loovutanud aminohappest tekib talle vastav ketohape, aminorühma vastuvõtnud α-ketohappest tekib talle vastav α- aminohape
• Ensüümiks on aminotransferaas( aspartaadi aminotransferaas ja alaniini aminotransferaas)
Inimorganismis on aminorühma vastuvõtjaks enamasti α-ketoglutaraat, millest tekib glutamaat.
PLP kõige tähtsam funktsionaalne rühm on aldehüüdrühm, mis moodustab
aminohapetega vaheühendeid, mida kutsutakse Schiffi alusteks ( neis on side –CH=N- )
OKSÜDATIIVNE DESAMIINIMINE
• Oksüdatiivne desamiinimine on aminohappelt aminogrupi elimineerimine
ammoniaagi vormis:
• Aminohappest tekib α-ketohape, mida saab kasutada nii aminohapete
biosünteesiks kui lõhustumiseks tsitraaditsükli vahendusel energia
saamise eesmärgil
• Tekkinud ammoniaak kas lülitub karbamiidi ( uurea ) biosünteesi ning
väljutatakse või kasutatakse aminohapete biosünteesiks
• Inimorganismis toimub efektiivselt vaid glutamaadi oksüdatiivne desamiinimine:
• Tekib α-ketoglutaraat
• Ensüümiks on glutamaadi dehüdrogenaas
10. Kirjeldage nii üksiskasjalikult kui suudate uureatsüklit.
See on maksas toimuv rada, mida nim uureatsükliks – toksiline ammoniaak muudetakse neutraalseks vesilahustuvaks karbamiidiks.
1)Tsükkel algab karbamoüülfosfaadi tekkega NH4+-st ja CO2-st. Reaktsioon on mitmeastmeline ja vajab ATP molekuli.’
2)Karbamoüülfosfaat kondenseerub ornitiiniga andes tsitrulliini, mis transporditakse tsütosooli.
3)Tsütosooli transporditud tsitrulliin ühineb aspartaadiga argininosuktsinaadiks
4)Argininosuktsinaas lõhustub arginiiniks ja fumaraadiks
5) Arginiin lõhustub karbamiidiks ning taastub ornitiin. Karbamiid difundeerub verre, viiakse neerudesse ja väljutakse. Ornitiin transporditakse mitokondritesse, kus ta lülitub uureatsükli uude ringi.
Uureatsükkel kulutab ATP-d, et muuta ammoniaak karbamiidiks.
CO2 + NH4 + 3ATP + aspartaat + H2O -> Karbamiid + 2ADP +2Pi + AMP + Ppi +Fumaraat Karbamiid väljutatakse neerude kaudu ning fumaraat konverteeritakse tsitraaditsüklis oksaloatsetaadiks, mis sea transamiinimisega annab jälle aspartaadi.
11. Kirjeldage aminohapete süsinikskeleti lagundamist.
V: Aminohapete süsinikskeletid lõhustatakse energia saamiseks või kasutatakse glükoosi ja lipiidide biosünteesiks. 20 aminohappe süsinikskeletid muudetakse 7 võtmeühendiks(atsetüül.-CoA, atsetoatsetüül CoA, alfa-ketoglutaraat, fumaraat, oksaloatsetaat, sukstsionüül CoA).
Eristatakse glükogeenseid ja ketogeenseid aminohappeid :
•Glükogeensete aminohapete süsinikskeletid konverteeritakse püruvaadiks või tsitraaditsükli vaheühenditeks
•Ketogeensed aminohapped konverteeritakse atsetüül-CoA-ks või atsetoastetüül-CoA-ks
(Kolmesüsinikulised) 3C-skeletid konverteeruvad püruvaadiks. 4C-skeletid oksaloatsetaadiks ja 5C-skeletid alfa-ketoglutaraadiks.
12. Kirjeldage puriin- ja pürimidiinnukleotiidide biosünteesi.
Puriinnukleotiidide biosuntees algab ( riboos -5-fosfaadist aktiivse fosforibosuulpurofosfaadi) PRPP tekkega, mille kulge ehitatakse erinevate fragmentide liitmisega puriintuum. Pürimidiinnukleotiidide biosüntees, erinevalt puriinnukleotiidide de novo sunteesist sunteesitakse eraldi terviklik purimidiintuum ja seejarel kantakse PRPP-le.
Puriintuuma ülesehitamine:
1. Glütsiini lisamine fosforibosüülamiini aminorühmale
2. Formüülgrupi ülekanne glütsiinijäägile
3. Amiidrühma fosforüleerimine ja konverteerumine amidiiniks
4. Tsüklilise imidisoolrühma teke
5. Süsinikuaatomite imidasoolrühmale lisamine
6. Imidasoolkarboksülaadi fosforüleerimine ja väljatõrjumine aminorühma poolt
Purimidiinnukleotiidi biosüntees
Pürimidiintuuma C2 ja N3 aatomid tulevad karbamoüülfosfaadist, ülejäänud aspartaadist
• Erinevalt puriinnukleotiidide de novo sünteesist sünteesitakse eraldi terviklik pürimidiintuum ja seejärel kantakse PRPP-le:
• Tekib vaheühend orotidiinmonofosfaat
13. Kirjeldage organite metaboolset spetsialiseerumist.
V: Organite metaboolsete aktiivsuste erinevused tulenevad nende poolt kasutatava energiaallika erinevusest. Aju – glükoos; Skeletlihas – glükoos, rasvhapped, ketokehad; Südamelihas – rasvhapped.
Maks varustab kogu keha energiaga pm. Enamus imendunud ühendeid satuvad sinna. Vastavalt signaalidele kehast, reguleerib maks veresuhkru taset jmt.
AJUKUDE
• Ajukoe sisuliselt ainus energia allikas, välja arvatud pikakajalise nälgimise korral, on glükoos
• Ajukoes puuduvad energia varud, mistõttu aju vajab pidevat glükoosiga varustamist
• Aju kasutab ca 120 g glükoosi ööpäevas (vastab 420 kcal energiale), mis on ca 60% kogu organismi glükoosi kasutamisest
• Enamus energiat (60 – 70%) energiast kulub ajul Na+-K+ membraani potentsiaali hoidmiseks, mis on vajalik närvi impulsite ülekandeks
• Biosünteetilisest protsessidest on ajus olulised neurotransmitterite süntees
SKELETILIHAS
• Skeletilihase olulised energia allikad on glükoos, rasvhapped ja ketokehad
• Skeletilihas erineb ajukoest selle poolest, et lihases on suured glükogeeni varud (1200 kcal):
• Ca 75% organismi glükogeenist säilitatakse skeletilihases
• Aktiivselt töötavas skeletilihases on piiratud hapniku kontsentratsiooni tõttu glükolüüsi aktiivsus palju kõrgem kui tsitraaditsükli aktiivsus, mistõttu tekib palju püruvaati:
• Osa püruvaadist redutseeritakse laktaadiks, mis konverteeritakse maksas glükoosiks
• Osa püruvaadist transamiinitakse alaniiniks, mis konverteeritakse maksas püruvaadiks ja seejärel glükoosiks:
• Lihaskude ei ole võimeline sünteesima karbamiidi
SÜDAMELIHAS
• Erinevalt skeletilihasest töötab südamelihas praktiliselt täielikult aeroobselt, mille tõenduseks on suur mitokondrite arv südamelihase rakkudes
• Südamelihases praktiliselt puudub glükogeeni varu
• Südamelihase peamine energia allikas on rasvhapped, vähemal määral ketokehad ja laktaat
ADIPOTSÜÜT
• Adipotsüütides toimub triatsüülglütseriidide süntees, mis annavad väga suure energia varu:
• 70 kg kaaluvas inimeses on 15 kg triatsüülglütseriide, mille vastav energia varu on 135000 kcal
MAKS
• Maksal on oluline roll aju, lihase ja teiste perifeersete organite varustamisel “kütusega”:
• Maks asub unikaalsel positsioonil, kuhu enamus imendunud ühendeid kõigepealt satuvad
• Maks eraldab imendunud glükoosist ca 65% ning praktiliselt kõik monosahhariidid .
• Sõltuvalt vajadusest imendunud glükoos kas lõhustatakse või säilitatakse glükogeenina
• Maks suudab ka toota glükoosi ning sekreteerida verre:
• Maks on võimeline biosünteesima teatud koguse glükoosi (glükoneogenees)
• Maksas toimub glükogeeni lõhustumine glükoosiks
• Maksal on ka tsentraalne roll lipiidide metabolismis:
• Kui “kütuseid” on piisavalt, siis sekreteeritakse rasvhapped verre ning transporditake adipotsüütidesse
• Nälgimise korral konverteerib maks rasvhapped ketokehadeks, mis sekreteeritakse verre ning transporditakse teistesse kudedesse
14. Mida mõeldakse geeni ekspresseerumise all? Kirjeldage geeni ekspressiooni
erinevaid etappe.
Geeni ekspressioon on lõplikult valgu süntees mingi DNA info pealt saadud mRNA järgi. mRNA sünteesiks on vaja promootorit, millega saavad DNA peale seonduda transkriptsioonifaktorid. Loodakse komplamentaarsuse alusel A-U, C-G. Peale transkritpsiooni lisatakse lõppu saba ja mRNA protsessitakse enne ribosoomi minemist ja lõigatakse välja intronid ning seotakse eksonid. Ribosoomis algab valgu süntees, AUG alustab. Süntees käib 5’-3’ otsani ja kui satub stop- koodon , siis lisatakse valgule ”müts”.
• Transkriptsiooni viivad läbi RNA polümeraasid:
• Toimub sünteesitava RNA ahela 3’- hüdroksüülrühma nukleofiilne atakk nukleosiidtrifosfaadi kõige sisemisele fosfori aatomile
• Peale matriitsi on vajalik promootori olemasolu
• RNA süntees toimub 5’ → 3’ suunas
• Transkriptsiooni käigus sünteesitud mRNA läbib enne suundumist rakutuumast ribosoomi protsessimise:
• mRNA 5’-ots blokeeritakse “mütsiga” (cap)
• mRNA 3’-otsa lisatakse polü-A saba (poly-A tail )
• Pre-mRNA molekul sisaldab nii kodeerivaid eksonjärjestusi kui mittekodeerivaid intronjärjestusi:
• Intronid lõigatakse välja ja eksonite otsad ühendatakse splaisingu teel (splicing)
Translatsiooni alustamise koodon on tavaliselt AUG:
• Kodeerib metioniini
• Translatsiooni lõpetamise koodoneid on kolm: UAA, UAG ja UGA
Alguspunkti otsimist nimetatakse scanning.
15. Kirjeldage nii üksikasjalikult kui suudate informatsiooni edastamist närvisüsteemis.

V: Neuronil on puhkeseisundis membraanipotentsiaal. St, et membraan on elektriliselt laetud ja selle tasakaalu kontrollib Na-K pump . Neuroni ärritamine kutsub esile muutuse ioonide läbilaskmises. Muutunud iooniline tasakaal saadab elektrisignaali mööda aksoneid teistesse neuronitesse. Aksoni lõpus vabaneb neurontransmitter, mis destabiliseerib järgmise raku ning signaal jätkub.
NEUROKRIINNE SIGNALISATSIOON
• Esineb närvikoes, kus rakud sekreteerivad neurotransmittereid, mis sekreteeritakse ekstratsellulaarsesse ruumi
• Neurotransmitter liigub sünaptilise vedeliku vahendusel märklaudrakuni, kus ta seostub spetsiifiliste retseptoritega:
• Märklaudrakk võib olla postsünaptiline (kaugus 50 nm) või presünaptiline (sama rakk )
• Näit. noradrenaliini sekreteeritakse südame närvilõpmetes ja ta toimib südamelihase rakkudele
• Närvirakk omab puhkeseisundis membraanipotentsiaali – puhkepotentsiaali:
• Raku sisemembraanil on negatiivne, välismembraanil aga positiivne laeng:
• Sellist tasakaalu kontrollivad kaks faktorit :
• Närviraku membraanis on ioonkanalid, mis lasevad läbi teatud ioone (mitte kõiki)
• Ioonide ebaühtlane jaotus raku sise- ja väliskeskkonna vahel tagatakse ioonide aktiivtranspordi abil, näit. Na+-K+-pump
• Puhkepotentsiaali suurus on -60 kuni -90 mV
• Enamus närvirakke kasutab aktsioonipotentsiaali (AP) informatsiooni edastamiseks pika maa taha:
• Aktsioonipotentsiaalid on suured lühiajalised membraanipotentsiaali muutused, mis levivad mööda aksoneid:
• Närviraku ärritamine kutsub esile membraani ioonide läbilaskvuse muutuse, mille tulemusel tekib Na+-ioonide laviinitaoline sissevool rakkudesse, millega kaasneb depolarisatsioon – puhkepotentsiaali vähenemine:
• Puhkepotentsiaal muutub lühiajaliselt positiivseks (20 – 40 mV), mille järel rakk repolariseerub
AKTSIOONIPOTENTSIAALI TEKE
• Aktsioonipotentsiaal tekib närviraku ärritamise tulemusel Na+- ja K+- ioonkanalite transientse avamise ja sulgumisega:
• Esmalt avanevad Na+-ioonkanalid, mille tulemusel toimub Na+-ioonide laviinitaoline sissevool närvirakku allapoole kontsentratsiooni gradienti kuni saavutatakse Na+-ioonide tasakaalupotentsiaal +30 mV:
• Närvirakk depolariseerub (raku sisemembraanil tekib positiivne, välismembraanil aga negatiivne laeng)
• Na+-ioonide tasakaalupotentsiaal saavutatakse 1 millisekundi jooksul
• Närviraku depolarisatsiooni saavutamisel sulguvad Na+-kanalid ning algab K+-ioonide väljavool rakust kuni saavutatakse K+-ioonide tasakaalupotentsiaal -75 mV:
• Närvirakk repolariseerub
• K+-ioonide tasakaalupotentsiaal saavutatakse 2 millesekundi jooksul
NÄRVIIMPULSS
• Närviimpulss on suure kiirusega piki aksoneid leviv aktsioonipotentsiaalide laine:
• Toimub membraani transientne depolariseerumine, millele järgneb repolariseerumine tasakaalupotentsiaalini (-60 mV)
• Kui aksoni mingis piirkonnas tekib aktsioonipotentsiaal, siis selle piirkonnaga vahetult külgnevas alas tekib lokaalne depolarisatsioon, mis on piisav uue aktsioonipotentsiaali algatamiseks:
• Signaali amplituud ei sumbu kuna kogu läbitava tee jooksul toimub signaali pidev võimendamine
• Närvirakk genereerib ühe aktsioonipotentsiaali ca iga 4 millisekundi tagant
• Aktsioonipotentsiaal levib piki aksonit kiirusega kuni 100 m/s
Aktipotenstsiaal levib vaid ühes suunas.
SIGNAALI ÜLEKANNE ÜHELT NEURONILT TEISELE
• Närvirakkude “suhtlemise” viis on aktsioonipotentsiaali ülekandmine ühelt rakult teisele:
• Kui aktsioonipotentsiaal on jõudnud aksonit pidi närviraku lõppu, siis vabaneb rakust neurotransmitter, mis põhjustab teise närviraku, mis on eelneva närvirakuga kontaktis , membraani depolarisatsiooni ja aktsioonipotentsiaali indutseerimise:
• Närviraku sees edasikanduv signaal on elektriline
• Närvirakkude vahel edasikanduv signaal on keemiline
• Kahe närviraku kontakti koht on sünaps
Elektrilised sünapsid vahendavad informatsiooni kahe neuroni vahel otsese elektrilise kontakti teel. Nad on seotud omavahel valgulise struktuuriga. Läbi tiheliiduse suunatakse elektriimpulls otse ühelt rakult teisele: Signaali ülekanne toimub vahetult ilma keemiliste ühenditeta
Keemilised sünapsid: närvirakud on üksteisega kontaktis sünapsi kaudu: Presünaptilise ja postsünaptilise membraani vahel on sünaptiline pilu (20 – 50 nm).
NÄRVIIMPULSI ÜLEKANNE KEEMILISES SÜNAPSIS
• Sünaptiline närviimpulsi ülekanne on erinevalt impulsi levikust neuronis valdavalt keemiline, mitte elektriline(neurotransmitteri kaudu):
• Neurotransmitter sünteesitakse presünaptilise raku tsütoplasmas, kust ta sekreteeritakse sünaptilisse pilusse
• Neurotransmitter seostub spetsiifiliste retseptoritega, mis asuvad tavaliselt postsünaptlises membraanis, kuid võivad asuda ka presünaptilises membraanis (sama raku membraanis, kus toimus neurotransmitteri süntees ja vabastamine sünaptilisse pilusse)
11