Ensüümireaktsioonide ahelat, milles glükoos konverteerub püruvaadiks, tuntakse glükolüüsi nime all. Kahe järgneva reaktsiooniga muundatakse püruvaat etanooliks ja CO 2 ks. Glükoosi molekulis sisalduvast keemilisest energiast salvestub glükolüüsi käigus osa ATP-sse, enamus aga jääb tekkivasse püruvaati. C6H12O6 + 2ADP + 2NAD+ + 2Pi 2CH3COCOOH + 2ATP + 2NADH+H+ + 2H2O glükoos püruvaat Glükoosi konversioon püruvaadiks on eksergooniline protsess, mille standartne vaba energia muut G10 = - 146 kJ mol-1. ATP süntees ADP-st ja anorgaanilisest fosfaadist on endergooniline protsess, mille vaba energia muut G20 = 2 x 30,5 = 61 kJ mol-1. Juhul, kui ei toimu biomassi moodustumist, avaldub glükolüüsi summaarne vaba energia muut G0sum = G10 + G20 = -146 + 61 = -85 kJ mol-1 9) Etappide kaupa pärmide metaboolsete omaduste uurimine. Töökäik. Söötme ettevalmistamine
Glükolüüsi järelejäänud osas konverteeritakse suhteliselt madala energiaga 3PG kui fosfoatsüülester kõrge energiasisaldusega molekuliks ja seotakse fosfaat ATP kujul. 3PG konverteeritakse esmalt 2PGks fosfoglütseraadi mutaasi toimel ja 2PG omakorda enolaasi reaktsioonis fosfoenoolpüruvaadiks (PEP). 10. Püruvaadi kinaas Glükolüüsi raja viimases reaktsioonis konverteeritakse PEP püruvaadiks reguleeritava ensüümi püruvaadi kinaasi (PK) poolt. Reaktsioon on tugevalt eksergooniline. Reaktsiooni tulemusel kantakse fosforüül üle ADP koosseisu ning seega moodustub ATP. Fosfaadi eemaldamise tulemusel PEP kossseisust moodustub esmalt ebastabiilne enoolvorm, mis tautomeriseerub spontaanselt stabiilsemaks püruvaadi ketovormiks. Selle reaktsiooni arvele langeb oluline osa PEP hüdrolüüsi vabaenergiast. Anaeroobne glükolüüs, fermentatiivsed reaktsioonid Aeroobsetes tingimustes metaboliseeritakse püruvaat enamikes rakkudes edasi TCA tsükli vahendusel
kasvu suunas. Entroopa S on juhuslikkuse e korrastamatuse mõõt. Metaboolsetes protsessides on S positiivne, kuna need on korrastavad protsessid. © MIHKEL HEINMAA, kevad 2010 Vabaenergia G on hüpoteetiline suurus, mis seob entalpia ja entroopia ja võimaldab hinnata reaktsiooni spontaansust. G=H-TS. Kui G=0, siis reakt on tasakaalus; kui G<0, reakt kulgeb spontaanselt (eksergooniline), kui G>0, reakt ei kulge spontaanselt (endergooniline) ' Bioloogilised standardtingimused: (G°). T=298K; P=101,3kPa; C=1M. Kui lisaks: pH=7,0; CH2O=5,55M, siis G° ' Vabaenergia muudu võrrand: G= G° +RTln([C][D]/[A][B]). Tasakaaluolekus [C][D]/[A][B]=Keq ning G=0, seega ' G° =-RTlnKeq
sobivus" (ensüüm võtab substraadi kuju) 4. Reaktsiooni G ja G* tähendus. Mittekatalüütilise ja katalüütilise reaktsiooni energiadiagrammid ja G* väärtuste võrdlus. G produktide ja lähteainete vabade energiate erinevus. Määrab ära reaktsiooni spontaanse kulgemise võimalikkuse, kuid mitte kiirust; G < 0 spontaanne; eksergooniline G > 0 mittespontaanne, lisaenergia vajalik; endergooniline G = 0 tasakaaluline reaktsioon; Reaktsiooni kiirus on määratud aktiveerimise vaba energia väärtusega G# 5. Bioloogilise termodünaamika alused. Mida näitab G märk ja arvväärtus? Bioloogilised standardtingimused. Kuidas on seotud G ja G0'? Eksergoonilised
+ 3,4,6 ja 8. Raektsioonidel toimivad ensüümid vajavad koensüüme NAD või FAD. 3. Ühe atsetüül-CoA molekuli oksüdeerimisel ühe TCA tsükli jooksul saadakse kaks CO2, 1 ATP ja 4 taandatud koensüümi. Summaarselt on tsükkel eksergooniline. 4. TCA kui amfiboolne rada. -ketoglutaraat transamineeritakse glutamaadiks, mida kasutatakse Gln, Arg ja Pro ning puriinnukleotiidide sünteesis. Oksaalatsetaat transamineeritakse aspartaadiks ning kasutatakse mitmete aminohapete ja pürimidiinnukleotiidide sünteesis. Suktsinüül-CoA on kasutatav porfüriinide sünteesis. Fumaraat konverteeritakse aspartaadiks ning kasutatakse järgnevalt mitmete aminohapete ja pürimidiinnukleotiidide sünteesis. 5. TCA regulatsioon
redutseerijat ja ATP hüdrolüüsi energiat endergoonilisteks protsessideks heksoossuhkrute jt orgaaniliste molekulide sünteesil CO2-st Pime: 12 NADPH + 12 H+ + 18 ATP + 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 Pi Valgus: 2 H2O + 2 NADP+ + x ADP + x Pi O2 + 2 NADPH + 2 H+ + x ATP + x H2O Pimereaktsioonid seotud stroomaga, valgusreaktsioonid tülakoidmembraanidega 7. katabolismi ja anabolismi skeem: loeng 16, slaid 11 Katabolism (oksüdatiivne, eksergooniline): Energiat andvad toitained: rasvad, valgud süsivesikud Energiavaesed lõpp-produktid: vesi, CO2, NH3 Anabolism (redutseeriv, endergooniline): Lähtemolekulid: aminohapped, suhkrud, rasvhapped, lämmastikalused Raku makromolekulid: valgud, lipiidid, polüsahhariidid, nukleiinhapped Keemiline energia: ATP, NADPH 8. vabalt valitud aminohapetega peptiidi struktuur, näita peptiidsidemed Alaniin (-CH3), glütsiin (-H) ja türosiin näiteks
G produktide ja lähteainete vabade energiate erinevus. Määrab ära reaktsiooni spontaanse kulgemise võimalikkuse, kuid mitte kiirust; G* - reaktsiooni kiirus on määratud aktiviseerimise vaba energia väärtusega 5. Bioloogilise termodünaamika alused. Mida näitab G märk ja arvväärtus? Bioloogilised standardtingimused. Kuidas on seotud G ja G0'? Eksergoonilised ja endergoonilised reaktsioonid. G < 0 spontaanne, eksergooniline reaktsioon; G > 0 mittespontaanne, endergooniline reaktsioon G = 0 tasakaaluline reaktsioon 6. Siirdeseisundi EX# tähendus ensüümireaktsioonis ja selle saavutamine. 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).
ainult toimides parasiitidena peremeesrakkudes Henderson-Hasselbachi võrrand pH = pKa + log [A-] / [HA] puhverlahuse pH. Puhverlahus on lahus, mis koosneb nõrgast happest ja selle konjungeeritud alusest (tavaliselt soolast), puhverlahuse tema mingi parameeter säilitab püsiva väärtuse. Gibbsi vabaenerga · G= 0, reaktsioon on tasakaalus · G < 0, produktide siseenergia on väiksem kui reaktantidel, reaktsioon kulgeb spontaanselt (eksergooniline) · G > 0, produktide siseenergia on suurem kui reaktantidel, reaktsioon ei kulge spontaanselt (endergooniline) Aminohapete klassifitseerimine · proteogeensed (esinevad valkude koostises) apolaarsed, polaarsed, happelised, aluselised · aproteogeensed ei esine valkude koostises Peptiidside aminohapetes esineb trans-konfiguratsioonis, iseloomult 40% kaksikside, lühem kui tüüpiline üksikside ja pkem kui
võimeline konstantse temperatuuri ja rõhu juures tööd tegema Vabaenergia G on hüpoteetiline suurus, mis seob entalpia ja entroopia; keemikul võimaldab prognoosida, kas antud reaktsioon leiab ase. G = H - TS G = H TS · G = 0: reaktsioon on tasakaalus · G < 0: produktide siseenergia on väiksem kui reaktantidel, reaktsioonis vabaneb energia, reaktsioon on eksergooniline, st kulgeb spontaanselt. · G > 0: produktide siseenergia on suurem kui reaktantidel, reaktsioonis seotakse energiat; endergooniline reaktsioon, st mittespontaanne reaktsioon. ISOELEKTRILINE PUNKT (tähis pI) on keskkonna pH väärtus, mille juures aminohappe molekuli summaarne laeng võrdub nulliga. Kõik aminohapped (va glütsiin) on kiraalsed, kuna -süsinik on asümmeetriline (4 erinevat asendajat) Looduses domineerivad a,L-aminohapped
annaabi.ee 
