Glükoosi lõhustumise etapid: I Glükoosi aktiveerimine fosforüleerimise teel. Süneesitakse glükoos-6-fosfaat ensüümi heksoosi kinaas vahendusel. Reaktsioon on sisuliselt pöördumatu ja vajab 1 molekuli ATP-d. II Glükoos-6-fosfaat isomeriseerub fruktoos-6-fosfaadiks ensüümi fosfoglükoosi isomeraasi vahendusel. Reaktsioon on pöörduv ja mittereguleeritav. III Fruktoos-6-fosfaat fosforüleeritakse ensüümi fosfofruktoosi kinaasi vahendusel (see on glükolüüsi keskne ensüüm, allosteeriliselt reguleeritav) fruktoos-1,6-bisfosfaadiks. Reaktsioon on pöördumatu ja vajab 1 molekuli ATP-d. IV Fruktoos-1,6-bisfosfaat lõhustatakse glütseraldehüüd-3-fosfaadiks (GAP) ja dihüdroksüatsetoonfosfaadiks (DAP) ensüümi aldolaas vahendusel. Reaktsioon on pöörduv ja mittereguleeritav. V Dihüdroksüatsetoonfosfaat (ketoon) konverteerub isomeriseerumisreaktsioonil glütseraldehüüd-3-fosfaadiks (aldoos) ensüümi trioosfosfaadi isomeraasi vahendusel
reaktandid, produktid ja tasakaal. Ensüümidel on suur reaktsiooni kiirus, pehmed reaktsiooni tingimused, reaktsioonide suur spetsiifilisus, reguleeritavus. 15. Ensüümide toimemehhanism, substraat, ensüümiaktiivsus, aktiivtsenter, koensüümid Toimemehhanism seisneb reaktsiooni kiirust limiteeriva energeetilise barjääri alandamises ehk nende ülesandeks on kiirendada reaktsioone ja seda võimslikult väikese energiskuluga, tagamaks elu kulgemist. Iga ensüüm katalüüsib ühte substraati või substraatide rühma. Substraat seondub aktiivtsentriga ja tekib ensüüm-substraat kompleks. Enamasti on kompleks pöörduv. Substraat – aine, mille muundumist ensüüm katalüüsib. Ensüümiaktiivsus – ensüümi katalüütilise aktiivsuse mõõt, näitab kui palju substraati ajaühikus suudab teatud kogus ensüümi muundada. Aktiivtsenter – valgu molekuli piirkond, mis võtab katalüüsist otseselt osa.
elurikkus on kujunenud miljardeid aastaid kestnud evolutsiooni vältel. 2. Keemilised ühendid ja elemendid loomorganismis Põhibioelemendid C, H, N, O, P, S, mikroelemendid raud, tsink, vask, mangaan, koobalt, jood jne, ja makroelemendid kaltsium, naatrium, kaalium, magneesium, kloor. Orgaanilistest ainetest on kõige rohkem rakkudes valke. ilmselt on peamine põhjus selles, et neil on rakus täita palju ülesandeid. Lipiidid (rasvad, õlid ja vahad) ja sahhariidid (glükoos, tärklis, tselluloos). Need ühendid kuuluvad erinevate rakustruktuuride koostisse ja on organismi põhienergiaallikateks. Nukleiinhapete sisaldus on suhteliselt madal, on nad vajalikud kõikidele rakkudele- DNA on pärilikkuse kandja; RNA molekulidel on oluline roll päriliku informatsiooni avaldumises. 3. Inimkeha aminohapped
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
Lüaasid sidemete C-C, C-O, C-N ja C-S lõhkumine Isomeraasid isomerisatsioonireaktsioonid Ligaasid sünteesireaktsioonid. Ensüümid tõstavad alandavad reaktsiooni kiirust limiteerivat energeetilist barjääri. 15. Ensüümide toimemehhanism, substraat, ensüümaktiivsus, aktiivtsenter, koensüüm. Ensüümreaktsiooni toimumiseks peab ensüüm siduma ja muundama ühendit (substraati). Ensüümimolekulil on selleks vastav pinnaala (aktiivtsenter). Aktiivtsenter seob spetsiifiliselt substraadi ja teostab tema katalüüsi produktiks. Aktiivtsentrit iseloomustab: 1) substraadiga kontakteeruvad aktiivtsentri AHjääkide katalüütilised rühmad, mis muundavadki substraati 2) liitensüümides on aktiivtsentris ka koensüüm või mõni muu kofaktor 3) substraat fikseeritakse katalüüsiks vajalikku asendisse paljude sidemetega
Sõltuvalt keskkonna pH-st käituvad aminohapped prootoni doonoritena (lahus on nõrk -hape) või prootoni aksteptoritena (lahus on nõrk -alus). Füsioloogilise pH (7-7,4) juures on aminorühm protoneeritud ja karboksüülrühm karboksülaataniooni vormis. (need on laenguga, st molekulid on bipolaarsed ioonid) Isoeletriline punkt - pH väärtus, mille juures ta on elektriliselt neutraalne, s.t. anioonsed ja katioonsete laengud on võrdsed. pI juures aminohape elektriväljas ei liigu. Aminohapped on optiliselt aktiivsed polariseeritud valguse tasapinna pööramine. Molekulid on asümmeetrilised. Omavad (k)hiraalset tsentrit, v.a glütsiin (Gly). L- ja D-isomeersus. Lahustuvad polaarsetes lahustites (vees, etanoolis), ei lahustu apolaarsetes lahustites (benseen jt).Kõrge sulamistemperatuur kristallstruktuuri lõhkumiseks. Klassifikatsioon: * Proteinogeensed aminohapped valkude ehitusüksused
Ketokehad Ketokehad- atsetoatsetaat, 3-hüdroksübutüraat ja atsetoon. Atsetoatsetaat ja 3-hüdroksübutüraat sünteesitakse maksarakkude mitokondrites atsetüül-CoA baasil. Atsetoon sünteesitakse atsetoatsetaadi mitteensümaatilisel dekarboksüülimisel. Ketogenees Atsetüül-CoA molekuli kondenseerumine atsetoatsetüül-CoA-ks, mille reaktsioon atsüül-CoA-ga HMG-CoA süntaasi toimel annab 3-hüdroksü-3-metüülglutarüül-CoA. HMG-CoA on maksarakkudes olev ketogeneesi kiirustlimiteeriv ensüüm, mis lõhustub atsetoatsetaadiks, millest tekib 3-hüdroksübutüraat. Ketokehade kasutamine Ekstrahepaatilised koed oksüdeerivad atsetoatsetaadi, atsetoatsetaat muutub sukstsinüül-CoA osalusel atsetoatsetüül-CoA-ks, mis lõhustub 2-ks atsetüül-CoA-ks. Atsetüül-CoA lõhustumine TKT-s annab ATP. TG-de süntees ehk lipogenees (toimub maksas, rasvkoes, peensoole limaskestas, piimanäärmes ja neerudes) Glütserooli aktiveerimine 3-glütserooliks, atsüül-CoA teke CoA-SH-st ATP toimel
Cis-akonitaadi muutmine isotsitraad-iks (CO2+ NADH) Isotsitraadi muutmine -ketoglütaraad-iks -ketoglütaraadi muutmine sukstinüül-CoA-ks Sukstinüül-CoA muutmine sukstinaad-iks (ADP defosforüleerimine ATP-ks) TKT põhiülesanne: metaboliitide lõplik lõhustumine energia tootmiseks ( PyrDH, NADH ja CO2 tootmine) Trikarboksüülne tsükkel (TKT) (AcCoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O => 3NADH + FADH2 + GTP + CoA + 2CO2 + 2H+ + HSCoA) Süsivesikute, lipiidide, aminohapete metabolism TKT tähtsus Energia kasutamine: (1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2)= 12 ATP TKT talitluse ja häirete meditsiinilised aspektid TKT funktsioneerimishäired organismile ohtlikud ja kriitilised väga intensiivse aeroobse metabolismi kudedes. TKT vajadus Tiamiin, riboflaviin, pantoteenhape, nikotiinhape, lipoehape Regulatoorsed ensüümid TKT talitluses ATP/ADP/AMP, GTP/GDP/GMP, NADPH/NADH/NAD, sukstinüül-CoA, Ca2+, atsüül-CoA, hormoonid TKT kontrollpunktid
Inaktiveerub õhuhapniku toimel. 3. Selgitage milline on glutamaadi ja glutamiini funktsioon ammooniumi assimileerimisel. Kirjeldage reaktsioonid, mida katalüüsivad glutamaadi dehdrogenaas, glutamiini süntetaas ja glutamiini süntaas. Nende reaktsioonidega toimub anorgaanilise lämmastiku sisenemine orgaaniliste ühendite koosseisu. Glutamaadi dehüdrogenaas kasutab NADPH redutseerivaid ekvivalente ammooniumi sidumiseks - ketoglutaraadiga. Glutamiini süntetaas on põhiline ensüüm mida kasutatakse ammooniumi fikseerimiseks. Kasutab ATP energiat reaktsiooni läbiviimiseks. Substraadiks glutamaat. 4. Asendatavad ja hädavajalikud aminohapped. Asendatavad aminohapped on sellised mille biosünteesi rajad on loomadel olemas. Biosünteesi rajad lihtsamad. Hädavajalikud aminohapped produtseeritakse taimede ja bakterite poolt. Biosünteesi rajad on pikemad ja keerukamad. Hädavajalikud: Histidiin, Isoleutsiin, Leutsiin, metioniin, fenüülalaniin, treoniin, trüptofaan, valiin
Lipiidide metabolism inimkehas Põhiülesanded - Lipiidid annavad umbes kolmandiku toitelisest energiast o Rasvkoe TG annavad 83-87% inimkeha energiavajadusest - Rasvhapete ja regulaatormolekulide süntees o Eikossanoidid - Kehaomaste TG, liitlipiidide ja tsükliliste lipiidide süntees - Ketokehade süntees ja lõhustamine - Lipiidsarnaste biomolekulide süntees o Kolesterool, steroidid, vit D3, sapphapped - Vere lipoproteiinide süntees Milleks inimkeha kasutab rasvhappeid?
Kloroplastides leidub alati nii klorofülli a kui ka b vormi. Mõlema vormi esinemine laiendab veelgi neeldumisriba. Abipigmendid (ntks -karoteen) laiendavad veelgi neeldumisriba sellistele spektrialadele, kus klorofüllid ei neela. Karotenoidid toimivad ka fotoprotektoritena lõhustades vabu hapniku radikaale. Fotosüsteem koosneb sadadest valgustpüüdvatest klorofüllide ja abipigmentide molekulidest pluss mõni eriotstarbeline fotokeemiliselt reaktiivne klorofülli molekul nn reaktsioonitsenter. Valguskvant kantakse resonantsenergia teel ühelt klorofüllilt teisele, kuni jõuab reaktsioonitsentrisse. 4. Kõik klorofülli molekulid kuuluvad ühte kahest fotosüsteemi. Fotosüsteem I (FSI (P700)) absorbeerib kiirgust 700 nm juures (klrfl a ja lisapigmendid) Fotosüsteem II (FSI (P680)) absorbeerib kiirgust 680 nm juures (klrfld a ja b ning lisapigmendid). Koosneb enam kui 20 subühikust
· Atsüüli kandja valk (ACP) on sünteesil kasutusel kui atsüülrühma kandja · Süntees toimub multiensüümsel kompleksil rasvhappe süntaasil · Degradatsioonil osalevad kofaktorid NADH ja FADH2 · Sünteesil osaleb kofaktor NADPH b) millise ensüümikompleksi toimel süntees kulgeb Süntees toimub multiensüümsel kompleksil rasvhappe süntaasil c) milline keskse tähtsusega rasvhape on sünteesi lõpp-produktiks (struktuur) Ac-CoA ?? d) mille poolest erinevad rasvhapete -oksüdatsioon ja süntees (vähemalt 3 aspekti) B-oksüdatsioon: · b-oksüdatsiooni raja reaktsioonid toimuvad mitokondris, kuhu aktiveeritud rasvhape transporditakse · b-oksüdatsiooni rada on 4 etapiline korduv protsess · Iga tsükli jooksul eemaldatakse 2 süsinikku rasvhappe jäägi koosseisust · Iga tsükli tulemusena tekib AcCoA
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
Kaitsefunktsioon (immuunglobuliinid) Ensümaatiline roll Proteaaside inhibitsioon Antioksüdatiivsus Markerensüümid diagnostikas 1 3. Selgita valkude käibe/aminohapete metabolismi ja aminohapete fondi tähtsust inimkeha talitluses ja lämmastiku metabolismis Lämmastik on inimkeha üks põhibioelemente, domineerivalt on see aminohapetes. Seetõttu on lämmastiku metabolism sisuliselt AH käive ja AH metabolism. Positiivne N bilanss – keharakkudesse tuleb N rohkem kui väljutub, iseloomulik väikelapsele, rasedale. Negatiivne N bilanss – väljub rohkem kui sisestub, esineb ägedate infektsioonide puhul raske vähi korral, peale traumat või operatsiooni, nälgimisel, põletuste puhul. Seda põhjustavad stresshormoonid (kortisool, adrenaliin) ja tsütokiinid. Valkude käibeks nimetatakse valkude pidevat lammutamist ja sünteesi inimkehas. ATP-
Kaitsefunktsiooniga (pisarad, liigesvõie) Keskkond (loote areng, limakeskkond viljastumisel; laiemalt ainevahetusreakts. toimumise keskkond ja osaleja) Liiga palju vett võib olla kahjulik, kuid enamasti tekib siiski vedelikupuudus. 2. Süsivesikute/Sahhariidide biokeemia. Monosahhariidid - looduslikud süsivesikud on värvitud, veeslahustuvad, reeglina magusamaitselised kristallilised ühendid, nt glükoos, fruktoos. Glükoos (viinamrajasuhkur) on taimede ja loomade põhiline süsivesik. Ta ei ole kõige magusam suhkur. Kuulub disahhariidide koostisesse. Inimese organismis on glükoos põhiliseks energiaallikaks ja paljude teiste süsivesikute aluseks (laktoos, sahharoos, tärklis, glükogeen). Vabas olekus reguleerib ta vere osmootset rõhku. Fruktoos (puuviljasuhkur) on kõige magusam suhkur. Fruktoosi leidub ohtralt puuviljades, suhkrupeedis ja mees. Fruktoos imendub soolestikust kaks korda
Biogeensed amiinid- bioaktiivsed ained, mis viivad läbi aminohape karboksüülrühma metabolismi, mille toimel tekivad aminohapetest vastavad amiinid. Nimetus Eelühend Funktsioon Etanoolamiin, koliin ja 1)Ser karboksüülimine 1,2)Fosfolipiidide süntees betaiin 2) Etanoolamiini 2) Letsitiini komponent metüülimine 2) Atsetüülkoliini süntees
• Vereplasmas on valku 63…85 g/L. • süda, maks, nahk (56…64%), • Uriiniga eritub ööpäevas alla 100… • närvikude (44…53%), 150 mg valku. • luud, hambad (18…25%). VALKUDE ÜLDTUNNUSED l . Valgud koosnevad erinevate aminohapete jääkidest ja sellest tuleneb nende duaalsus ning mitmekesisus. Aminohape on valgu ehituslik üksus. ◦ aminokarboksüülhaped, aminorühma (-NH2) ja karboksüülrühma (-COOH) ◦ Looduses leidub umbes 250 aminohapet, inimorganismis umbes 60 aminohapet. Valkudes leidub 20 aminohapet. Nad jagunevad: ◦ Asendamatud – täiskasvanutel neid on 8, lastel 10. Peab saama toiduga Kõik valgud on kõrgmolekulaarsed ◦ Asendavateks – ise sünteesib ühendid, s.t
1/3 rakuväline. Kõikide biosüsteemide eksisteerimine vajab vet. universaalne lahusti, mis aitab toitainete transportimist ja omastamist ning ainevahetust; aitab säilitada hapete-aluste tasakaalu. aitab moodustada uusi kehaomaseid aineid 2. Sahhariidide biokeemia. Sahhariidid - ehitus, klassifikatsioon. Koosnevad: süsinik, vesinik, hapnik 3 rühma: 1.Monosahhariidid- Koosnevad C, H, O Sisaldavad aldehüüd- või ketoonrühma. glükoos C6H12O6, riboos C5H10O5 2.Oligosahhariidid- liitsüsivesikud. koosnevad 2..10 monoosijäägist, seotuna glükosiidsidemega 3.Polüsahhariidi: 1)Homopolüsahhariidid- Koosnevad paljudest ühe- taolistest monoosijääki-dest. Piir on kokkuleppeli-ne, on kõrgmolekulaarsed ühendid, mille molekul- mass peab 1000-sse küündima. 4 2)Heteropolüsahhariidid- Korduvad süsivesikulised üksused, mid on seostatud
Bioelemendid vesinik, hapnik, lämmastik, süsinik, väävel, fosfor Bioloogilised makromolekulid valgud, RNA, DNA, polüsahhariidid, lipiidid omavad ,,suuna taju", kannavad informatsiooni, on ruumilise struktuuriga, bioloogilise struktuure hoiavad koos nõrgad jõud Molekulaarne hierarhia anorgaanilised eellased, metaboliidid, monomeersed ehituskivid, makromolekulid, supramolekulaarsed kompleksid, organellid Eluslooduse hierarhia molekul, makromolekul, organell, rakk, kude, organ, elundkond, hulkrakne organism, populatsioon, kooslus, ökosüsteem, biosfäär Keemiliste reaktisioonide põhitüübid rakkudes
Süsivesikute ainevahetus ja labordiagnostika Tartu Tervishoiu Kõrgkool Kliiniline keemia eriosa Aivar Orav 2005/2006 uuendatud 2011 Glükoosi tähtsus organismis Glükoos on inimorganismi keskne süsivesik Monooside metabolism lülitub glükoosi metabolismi Glükoos on keemiliselt stabiilne, lahustub hästi vees Metabolism on ensümaatiliselt kontrollitav ja suunatav Glükoosi tähtsus organismis Läbib piisava kiirusega HEB-i, tagades ajukoe energiavajaduse Ainukene arvestatav kütus ajukoe, erütrotsüütide, spermatosoidide, neerupealiste, silma võrkkesta jaoks Glükoosi metabolismi põhirajad Vereglükoosi metaboolne Vereglükoosi metaboolne tootmine kulutamine Glükogenolüüs
temperatuuril ja konstantsel rõhul • Ülearune energia hajub soojusena • ∆G, vaba energia muut reaktsioonil näitab reaktsiooni võimalikkust ja seda kas reaktsioonil vabaneb või neeldub energiat (negatiivse vaba energia muuduga reaktsioonid kulgevad spontaanselt (katabolism) • Lõhustatava (muundatava) substraadi energia muutmine kasutatavaks metaboolseks energiaks Gibbsi energia • Molekulid võtavad oleku, kus nende energia on madalam (vaba energia äraandmine), molekul on madalama energiaga olekus stabiilsem •A B, GA > GB ehk GB – GA = - G • Metaboolse raja korral vaatleme üksikreaktsioonide vaba energia muutuste summat – kui kogusummas on vaba energia muutus negatiivne, siis on raja kulgemine võimali Makroergilised ühendid • Makroergilised ühendid on ajutised energia salvestajad/ülekandjad • Ühend on makroergiline, kui tema (hüdrolüüsil) lõhustamisel tekib üle 25 kJ/mol energiat
Anomeersed süsiniku aatomid on karbonüülsed süsiniku aatomid, mis hemiatsetaalsete/hemiketaalsete tsükliliste struktuuride moodustumisel muutuvad asümmeetrilisteks süsinikeks. D-suhkrud: kui anomeerse C aatomi juures paiknev OH-rühm on Haworth'i projektsioonis suunatud tsükli tasapinna alla, siis -anomeer, kui üles, siis -anomeer. L-suhkrud: vastupidine asetus. Esindajaid: riboos, glükoos, fruktoos, galaktoos. 3. Monosahhariidide derivaadid. Suhkurhapped: karboksüülrühm C-1 keto- või aldehüüdrühma asemel. karboksüül C-1 asendis > aldoonhapped (N: glükoonhape, galaktoonhape). Ainult lineaarne karboksüül C-6 asendis > uroonhapped (N: glükuroonhape, galakturoonhape). Tsükliline või lineaarne. Redoksreaktsioonide käigus suhkur oksüdeeritakse suhkurhappeks.
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
Metabolism- rakkus kulgevate keemiliste reaktsioonide kogum Metaboolsed reaktsioonid jaotatakse anaboolseteks ja kataboolseteks Anaboolne- Keerukamate ühendite biosüntees lähtudes lihtsamatest komponentidest. Energiat tarbiv Kataboolne- Degradatiivne rada. Keerukamate orgaaniliste ühendite lagundamine lihtsamateks. Energiat genereeriv. Vastavalt kasutatavale süsiniku allikale jaotatakse organismid autotroofideks heterotroofideks Vastavalt energiaallikale saame organismid jaotada kemotroofideks fototroofideks Kataboolse metabolismi staadiumid Esimene staadium Makromolekulide lagundamine monomeerideks
apelsin 9,2-11,4 banaan 21,8-23,5 mustsõstar 9,8-13,6 pähklid 11,1-23,5 piim 4,5-5,1 loomamaks 3,5-5,1 kanamuna 0,4-0,5 viinerid 0,4-2,7 Funktsioon organismis 1. Energeetiline Organismi põhiline energiaallikas - ~ 60 % kogu ööpäevasest energiast saadakse süsivesikute arvelt (süsivesikud - glükoos, fruktoos - on kõigi heterotroofsete organismide energiaallikaks). 1 g süsivesikute lagunemisel eraldub 4,1 kcal (17,1 kJ) energiat. 2. Plastiline ehk ehituslik Kõikides kudedes ja organites on süsivesikuid. Nad on rakukestades, rakkude sisemuses. Nad on ka kõigi taimede, lülijalgsete loomade ja paljude mikroobide põhiline ehitusmaterjal (taimedes - tselluloos ja pektiinained; lülijalgseis ja seentes - kitiin; kõigi organismide nukleiinhappeis - riboos ja desoksüriboos). 3
makroergilised ühendid. Makroergiliste molekulide reageerimisel teiste biomolekulidega vabaneb energia, mille arvelt toimuvad mitmed energeetiliselt ebasoodsad protsessid (biosüntees, liikumine, osmoos). MOLEKULAARNE HIERARHIA: Anorgaanilised eellased CO2, H2O, NH3, N2. Metaboliidid püruvaat,tsitraat, suktsinaat Monomeersed ehituskivid aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped, glütserool Makromolekulid valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid. Supramolekulaarsed kompleksid ribosoomid, tsütoskelett Organellid tuum, mitokondrid, kloroplastid. ELUSLOODUSE HIERARHIA: Molekul väikseim iseseisev osake Makromolekul kovalentsete sidemete abil lihtsatest molekulidest konstrueeritud biomolekul. Organell reaktsioone ajas/ruumis eraldav rakusisene moodustis. Rakk eluslooduse väikseim struktuurne ühik Kude sarnase tekke/ehituse/talitlusega rakkude kogum.
Katalüüsi soodustavad faktorid. Miks ja kuidas saavutatakse ES kompleksi destabiliseerimine? Siirdeseisund ehk aktiveeritud vaheoleku moodustumine. Siirdeolek on ühendil lähteaine ja produkti vahepealne olek, ebastabiilne. (Kõrgeim punkt reaktsioonikoordinaadil). Katalüüs aktiveeritud siirdeoleku stabiliseerimine. Katalüüsi toimumiseks on vajalik energeetiline barjäär ES kompleksi ja siirdeseisundi kompleksi vahel peab olema väiksem kui barjäär S ja X vahel; Ensüüm peab siduma X tugevamini kui S või P. Katalüüsi soodustavad faktorid: 1)Lähedus ja orientatsioon 2) Entroopia vähenemine ES moodustamisel 3)ES destabiliseerimine mida suurem ES energia, seda suurem kiirus; ES energia tõstmine antud EX energia korral tõstab katalüüsi kiirust. V. ENSÜÜMIKINEETIKA. (Õpik lk 81-88, 100-108) 1. Keemilise kineetika põhimõisted - reaktsiooni kiirus, kiiruskonstandid, reaktsiooni järk
süsivesikute ja lipiidide ainevahetust. Kroom (Cr) – insuliini toime võimendamine hormooni retseptorite seisundi mõjutamise kaudu. Koobalt (Co) – toimimine kobalamiini komponendina ning seeläbi eelkõige normaalse vereloome tagamine. Seleen (Se) – toimib koos vitamiin E-ga kui oluline antioksüdant, olles glutatiooni peroksüdaasi kofaktor; hambakoe valkude koostisosa. Fluor (F) – hambakaariese vastane toime. 8. Vesi, valgud, lipiidid, süsivesikud organismi koostisosadena, nende peamised funktsioonid ja hulk organismis: Vesi (H2O) – inimese organismi kui terviku kogumassist moodustab suurima osa vesi. Vesi moodustab meie kehast ligikaudu kaks kolmandikku. Vee hulk sõltub nii vanusest kui soost. Vastsündinul 75%, täiskasvanud mehel 60% ja täiskasvanud naisel 50% keha massist. Erinevus mehe ja naise organismi veesisaldusest tuleneb peamiselt rasvkoe osakaalust keha koostises. Funktsioonid: 1) Universaalne lahusti
o Tekivad põhiaminohapete translatsioonijärgsel ensümaatilises modifitseerimisel o Lisab valkudele uusi omadusi Aproteinogeensed aminohapped (et on olemas). Aminohapete füüsikalised ja keemilised omadused (amfoteersus- võime reageerida olenevalt tingimustest aluse või happena). Isoelektriline punkt- pH väärtus mille juures aminohape on neutraalne. Aminohapete tähtsamad reaktsioonid: peptiidsideme teke ehk amiidide teke (ei pea keemiliselt näitama, kui oskate, lisapunkt). Peptiidid - nende ehitus ja liigitus (oligo-, polü-). o Koosnevad aminohapetest Aminohapete ja peptiidide biofunktsioonid ja tähtsus organismis. o AMINOHAPPED: Ehitusüksus- ensüümid, valgud, hormoonid, energeetililine funkt., eelühendid paljude
ning prootonite liikumiseks tülakoidi luumenisse, et saaks toimuda ATP süntees. Valgusenergia jõudmisel fotosüsteem II (PSII) reaktsioonitsentrisse, toimub klorofülli (P680) ergastumine, mille tagajärjel vabaneb elektron. Selle tulemusena reaktsioonitsentri P680 oksüdeerub ning tekib P680+. Tugeva oksüdeerijana eemaldab P680+ vett-lõhustavalt kompleksilt elektroni, taastades nii neutraalse seisundi. Vett-lõhustav kompleks on ensüüm, mis paikneb tülakoidmembraani lumenaalsel küljel ning vastutab vee oksüdeerimise eest. Ensüümkompleksiga on seotud Mn2+ ioonid, mille oksüdeerumisel vabanev elektron liigub P680+-ile. Mn3+ ioonid omakorda osalevad väävli oksüdeerimisel. S toimib laengut akumuleeriva kompleksina - vee oksüdeerimiseks peab eelpool kirjeldatud oksüdeerimiste ahel toimuma neli korda, kuni produtseeritakse S 4+. S4+ reageerib kahe veemolekuliga: S4+ + 2H2O → S + 4H+ + O2
1. Inimese organismi keemiline koostis. Mononukleotiidid, aminohapped, monosahhariidid, rasvhapped ja glütserool kui makromolekulide ehitusplokid. 2. Süsivesikud. Glükoos ja fruktoos - looduses enam levinud monosahhariidid. Monosahhariidide D- ja L- isomeerid. Glükogeeni molekuli ehitus, kahte tüüpi glükosiidside glükogeeni molekulis. Maks ja skeletilihased kui inimese organismi peamised glükogeenidepood. 3. Lipiidid. Looduslikud rasvad kui triglütseriidide segud. Steroidid: sapphapped, suguhormoonid, neerupealise koore hormoonid, D-vitamiin, kolesterool. 4. Valgud. Valkudesse kuuluvate aminohapete klassifikatsioon külgahela struktuuri ja omaduste alusel: mittepolaarse hüdrofoobse külgahelaga aminohapped, polaarse hüdrofiilse külgahelaga aminohapped, happelise külgahelaga aminohapped, aluselise külgahelaga aminohapped. 5. Nukleiinhapped
METABOLISMI PÕHIMÕISTED Metabolism = ainevahetus kõigi elusrakus kulgevate keemiliste reaktsioonide võrk Katabolism keerulise ehitusega ühendite lagundamisega (degradatsiooniga) seotud reaktsioonide kogum Anabolism raku makromolekulide sünteesiga seotud reaktsioonide kogum Vahemetabolism ainevahetusreaktsioonid, milles osalevad (intermediaarne metabolism) väikesed molekulid (nn. intermediaadid) Metaboliidid raku ainevahetuses osalevad ained Metaboolsed rajad järjestikuste ensüüm reaktsioonide ahelad; ühe lõppprodukt on substraadiks järgmises reaktsioonis Metaboolsed rajad on paljuastmelised · Lineaarsed · Hargnenud · Tsüklilised METABOLISM KULGEB ÜKSIKUTE, KONTROLLITUD ASTMETENA Glükoosi kontrollimatul lagundamisel vabaneks korraga suur hulk energiat. Paljuastmelises ensümaatilises protsessis on vabanevad energiahulgad väikesed (mitte üle 60 kJ/mol) ja ülekanne
koordineeritud - aktiveerimine ja inhibeerimine (ühe ensüümreaktsiooni produkt on teise substraat) Tartu Tervishoiu Kõrgkool 9 Koostanud M. Kolga Biokeemia * sõltuvus ensüümi ja substraadi kontsentratsioonist reaktsiooni kiirus tõuseb proportsionaalselt ensüümi sisalduse suurenemisega * iga ensüüm on aktiivne keskkonna teatud pH juures * ensüümide (katalüsaatorite) süntees on geneetilise kontrolli all Katalüüs keemilise reaktsiooni kiiruse muutmine (enamasti kiirenemine) katalüsaatorite toimel, mis osalevad selles protsessis, kuid reaktsioonist väljuvad muutumatutena. Koensüümid on madalamolekulaarsed orgaanilised ühendid, mis on liitensüümis valkosaga tihti mittekovalentselt seotud. Paljud koensüümid on vitamiinsed. Seega vitamiini toime
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
