4. Mis asjad on organellid? Organellid on rakustruktuurid kindla ehituse ja talitlusega. 5. Nimeta tsütoskeleti 2 põhifunktsiooni! Annab rakule kuju ja võimaldab sellel liikuda 6. Millest koosneb tsütoskelett? Niitjatest valkudest. 7. Millised alaliigid on tsütoplasma võrgustikul (endoplasmaatilisel retiikulumil)? karedapinnaline ja siledapinnaline endoplasmaatiline võrgustik 8. Millises organellis toimub valkude ainevahetus? karedapinnalises endoplasmaatilises võrgustikus 9. Millises organellis toimub süsivesikute ainevahetus? siledapinnalises endoplasmaatilises võrgustikus 10. Millises organellis toimub lipiidide ainevahetus? siledapinnalises endoplasmaatilises võrgustikus 11. Kus sünteesitakse aminohapetest valkusid? Ribosoomides 12. Mis ülesanded on Golgi kompleksil? Selles toimub lõplik valkude töötlemine 13. Millised organellid lagundavad raku jaoks mitte vajalikke ühendeid? Lüsosoomid 14
· Koos moodustavad võrgustiku. · Paiknevad ribosoomid Karedapinnaline ER (muudavadki karedaks), mis osalevad valgusünteesil. · Lisaks : ensüümide süntees, ainete transport, uute membraanide, vakuoolide ja mõnede organellide moodustumine. Siledapinnaline ER · Koosneb harunevatest torukestest ja nende laienditest, kuid pole ribosoomidega kaetud. · See osaleb eeterlike õlide, vaikude jt ainete moodustumisel ja transpordil. Valkude muutmine endoplasmaatilises retiikulumis · Enne ,kui valgud jõuavad ER-ist sihtpunkti, neid muudetakse. · Muutused jagunevad neljaks. Golgi kompleks · Valkude ja lipiidide töötlemine, spetsiaalsetesse vesiikulitesse pakkimine ning seejärel lõplikesse sihtkohtadesse saatmine. · Eralduvad lüsosoomid (põiekesed, kus lagundatakse makromolekule ja rakustruktuure), mis on täidetud valmis valgumolekuliga. · Valgud saavad oma kõrgemat järku struktuurid.
Mõjutab ühte rakku Mõjutab mitmeid, kõrvuti asetsevaid rakke Põletikuvaba Põletikulised Raku kahanemine Raku turse Aktiivne protsess (ATP vajadus) Passiivne protsess RAKUBIOLOOGIA TSENTRAALNE DOGMA DNA -------> replikatsioon (tuumas, mitokondris) ---> transkriptsioon (tuumas, ribosoomides, ER's) -----> RNA -------> translatsioon(ribosoomides, endoplasmaatilises retiikulimis)-------> VALK REPLIKATSIOON matriitssüntees, mille tulemusena sünteesitakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Matriitsiks on DNA ühe ahela nukleotiidijärjestus. -Replikatsiooni etapid: I helikaas eraldab ahelad II DNA polümeraas seondub ahelaga III DNA polümeraasi abil sünteesitakse uued komplementaarsed ahelad IV replikatsiooni lõpuks on kaks identset DNA molekuli TRANSKRIPTSIOON -Replikatsiooni etapid:
Ta koosneb 50% ulatuses lipiididest ja 50% ulatuses proteiinidest. Tsütoplasmal on järgnevad funktsioonid: laseb läbi vajalikke toitaineid; eritab ensüüme (Gram-positiivsed eritavad ensüüme väliskeskkonda, Gram-negatiivsed suunavad need periplasmaatilisse ruumi); vajalik raku hingamiseks ja energia tootmiseks. Raku membraanil on tsütokroomid (rauda sisaldavad heemiühendid) ja nad esinevad endoplasmaatilises ruumis. Lisaks on seal ka dehüdrogenaasid ja ATP-aas. Need aitavd aeroobsetel mikroobidel läbi viia hingamist. Bakteriraku tsütoplasma membraan Mesosoomid -- rakumembraani sisesopistused, mis võtavad osa DNA replikatsioonist ning bakteri pooldumisest kaheks tütarrakuks. Jagunemise lõppemisel need struktuurid eemaldatakse bakterist ja tekivad uuesti enne tuumaaine ja bakteri uut jagunemist. Rakusein Rakusein (ehk rakukest) - asetseb tsütoplasma membraani ja kapsli (ehk kihnu) vahel
- `kulutatakse' elutegevuseks vajalikeks sünteesiprotsessideks - 3 fosfaatrühmaga ribonukleotiid - eraldati esmakordselt 1929 aastal küüliku lihasrakkudest - leidub organismi kõigis rakkudes, kudedes - fosfaatrühmade vahel on sidemed, millesse talletatakse energiat - 1 glükoosimolekulist saab 36/38 (vastavalt prokarüootne / eukarüootne rakk) ATP'd - organismi eesmärk on kasutada ATP energiat Glükolüüs - glükoosi lagundamise I etapp - toimub endoplasmaatilises retiikulumis e tsütoplasmavõrgustikus - iseenesest ei vaja O2 juuresolekut (anaeroobne protsess) - tulemiks : 2ATP + 2NAD + polüviinamarjahape (polüvaat) - kui tegemist on aeroobse raku glükolüüsiga, siis polüvaat liigub biolahusena tsitraaditsüklisse (e. krepsi tsüklisse) - anaeroobse raku glükolüüsi puhul (nt lihasrakkudes) tekib etanool v. piimhape e. toimub kas etanoolkäärimine v piimhappe käärimine
Õige vastus ära arvata ja selle ette ristike teha, õigeid vastuseid võib olla ka rohkem kui 1 Millised vetikad kuuluvad prokarüootide hulka: (x) Cyanophyta ; (x) Cyanobacteria; () Glaucophyta; (x) Prochlorophyta; () Rhodophyta; () Bacillariophyceae; ()Raphidiophyceae; () Heterocontae; () Haptophyta; () Eustigmatophyta Eukarüootidel toimuvad respiratoorsed protsessid peamiselt: (x) mitokondrites; () kloroplastides; () Golgi aparaadis; () vakuoolides; () Endoplasmaatilises retiikulumis; () hüdrogenosoomides Fotosünteetilistel organismidel toimuvad fotokeemilised reaktsioonid: (x) tülakoididel; () mitokondrites; () Golgi aparaadis; () vakuoolides; () Endoplasmaatilises retiikulumis; () hüdrogenosoomides Pürenoidi funktsioon on: (x)sünteesida väiksematest orgaanilistest ainetest suuremaid, mida talletatekse varuainetena; () Kaitsta rakku ohtlike vabade hapnikuradikaalide eest; () Varuda raku
vereplasma on happelisem (7,0...7,2) kui emal (7,4), võivad aluselised ravimid loote veres peetuda. Ravimite biotransformatsioon e. metabolism e. muutmine Ravimi füüsikalis-keemiliste omaduste muutmine organismis. Selle käigus suureneb ravimite vesilahustuvus ja polaarsus, mis omakorda suurendab nende ekskretsiooni ehk eritumist. Biotransformatsiooni ensüümsüsteemid Ensüümsüsteemid, mis osalevad biotransformatsiooni- ehk muundumisprotsessides, paiknevad peamiselt maksarakkude endoplasmaatilises retiikulumis. Tähtsuselt järgmised organid on seedetrakt, neerud ja kops. Endoplasmaatiline retiikulum Torukeste ja põiekeste süsteem tsütoplasmas, kus leidub ensüüme, mis töötlevad vesilahustuvateks ravimeid ja mitmesuguseid, ka kehaomaseid aineid, et need erituksid kiiremini rakust ja kogu organismist. Endoplasmaatiline retiikulum osaleb samuti süsivesikute ja rasvade ainevahetuses. Biotransformatsioon
Primaarstruktuur aminohappejääkide kindel järjestus antud valgu jaoks, kus aminohappejäägid on seotud polüpeptiidiks kovalentse peptiidsidemega. AH-te kindel järjestus polüpeptiidis (AH-d seotud kovalentse peptiidsidemega), mis sisaldab info valkude kõrgemate struktuuritasemete kujunemiseks, sh. valkude funktsioonide tagamiseks Primaarstruktuuris esineb ka ahelasiseseid tugevdavaid kovalentseid disulfiidseid sidemeid (tekivad endoplasmaatilises retiikulumis – esinevad sekreteerivates ja membraanvalkudes) Olulisus: Määrab ära valkude spetsiifilisuse – on aluseks valkude biofunktsioonidele, nt ensüümvalk seostub substraadispetsiifiliselt.Geneetiliselt määratletud AH-line järjestus ja koosseis on baasinformatsiooniks kõrgemate struktuuritasemete moodustumisele (ja seega fn- dele) .Molekulaarhaigused – põhjustatud enamasti mõne AH jäägi asendusest primaarstruktuuris (nt
Di- ja tripeptiidid lõhustatakse enterotsüüdis aminohapeteks Valgu imendumine võimalik vastsündinutel 24-36 t passiivse immuunsuse omandamine emapiima immuunoglobuliinide abil 20. Lipiidide imendumine peensooles. Sapi ja pankrease lipaasi toimel rasvhapete ja monoglütseriidide teke Mitsellide moodustumine ja nende komponentide imendumine epiteelirakku Rasvhapete ja monoglütseriidide imendumine difusiooni teel või spetsiaalse transporteri abil Enterotsüüdi endoplasmaatilises retiikulumis triglütseriidide biosüntees Külomikronite moodustumine ja imendumine lümfikapillaaridesse 21. Vee ja mineraalainete imendumine seedetraktis. Paralleelselt soolade, glükoosi, aminohapete, jt ühendite imendumisega 70 kg inimene 24 t jooksul imendub 9 l, sellest ainult 2 l joogivee ja söögiga saadud Peensooles imendub 90% veest inimesel, karnivooridel, lambal 60-70% veistel. Mineraalainete imendumine: Vastavalt organismi vajadustele
moodustuvad kotikesi, tsisternikesi ja põiekesi, mis transporditakse siis rakus vajalikus suunas. Toimub proteiinide ja lipiidide ümberkujundamine, ehk nende ühendidte moodustamine süsivesikutega. 5. Ainete sorteerimine, et suunata nad raku tippmisse ossa (väljutamiseks), külgmisse ossa(plasmamembraani moodustamiseks), raku erinevatesse tsütoplasma osakesse. 19. 20. (pildil) Karedas endoplasmaatilises retiikulumis on toodetud valguline struktuur, see jõuab golgi aparaati, siin liidetakse süsivesikud ja ta väljub näiteks eksotsütoosi teel antud rakust. Toodetud valk võib läbida golgi aparaadi aga võib jõuda ka lüsosoomidesse, kus toimub ühendi ümbertöötlemine. 21. 6. Lüsosoomid on membrannoossed organellid, sisaldab arvukalt erinevaid lõhustavaid ensüüme, mis talitlevad pH keskkonnas 4.7. Kuna lüsosüüm on lagundav
Piima süntees piimanäärme epiteelis Enamik orgaanilisi piima komponente sünteesitakse alveooli epiteelirakkudes. Prekursoritena kasutatakse glükoosi, AH, rasvhappeid, mis on pärit ekstratsellulaarsest vedelikust. Epiteeli rakkudes on palju mitokondreid. Need toodavad ATP-d, mida kasutatakse * sünteesiks * piimakomponentide prekursorite võtmiseks rakku sisse * piimakomponentide transport epiteelirakust alveooli valendikku. Epiteeliraku karedapinnalises endoplasmaatilises retiikulumis sünteesitakse proteiine, siledapinnalises fosfolipiide ja triglütseriide. Seejärel transporditakse piimaproteiinid vesiikulites ERist Golgi kompleksi, seal pakitakse need sekretoorsetesse vesiikulitesse. Need sisaldavad nüüd ka laktoosi, mida Golgi kompleksis sünteesiti. Osmoosi teel satub vesiikulisse vett ja vesiikul paisub. Vesiikulid vabastatakse alveolooli valendikku eksotsütoosil. Triglütseriidid
CYP sulfotransferaas benseen---------------------- > fenool------------------- > fenooli sulfaat PhO-SO3H [O] ( PAPS) 8. Faas I katalüüsiv põhiline ensüümkompleks CYP. Epoksiidhüdrolaas ainete toksilisuse olulise muutjana. Põhiensüüm - CYP = tsütokroom P450 monooksügenaasi membraanne kompleks, eriti kõrges kontsetraadis maksa endoplasmaatilises retiikulumis · Epoksiidid on aga enamuses pinge all oleva kolmelülilise oksiraantsükliga väga reaktsioonivõimelised elektrofiilsed ühendid. · Epoksiidide detoksifitseerimiseks on organismil mitmed erinevad teed: 1. hüdrateerimine epoksiidi hüdrolaasi abil. Epoksiidi detoksifitseerimise põhiline tee. 2. epoksiidi spontaanne lagunemine (SN1) 3. mitteensümaatiline liitumine glutatiooniga (vt. Faas II) 4
agregaatide teket. Kui valk pole mingil põhjusel saavutanud õiget konformatsiooni, siis ta pumbatakse läbi ER-i membraani tagasi tsütosooli, kus ta lagundatakse proteosoomides. ER toimib valkude kvaliteedi kontrolli punktina. 3. Valkude glükosüleerimine. Praktiliselt kõik membraanseoselised ning sekreteeritavad valgud on glükosüleeritud. ER-is toimub ainult N-seoseline glükosüleerimine. Endoplasmaatilises retiikulumis toimuva N-seoselise glükosüleerimise seisneb selles, et: 1. kõigepealt sünteesitakse valmis suur prekursor-oligosahhariid, mis koosneb komest glükoosi, üheksast mannoosist ning kahest N-atsetüülglükoosaminist. Struktuur on seotud spetsiaalse lipiidi, mida nimetatakse dolihooliks, külge. 2. tõstetakse see prekursor-oligosahhariid ühes tükis dolihooli küljest valguahelas oleva asparagiini külge. Seda toimetab ensüüm oligosahhariid-valk transferaas. 3
Ribosoomid - sõmerjad moodustised. Ribosoomides toodetakse valkusid. Tsütoplasmaatiline/endoplasmaatiline võrgustik - kujutab endast membraaniga ümbritsetud kanalikeste ja pilujate ruumikeste tihedat võrgustikku. Sõmerapinnalise võrgustiku pinnal on rohkesti ribosoome seal toimub valkude süntees. Golgi kompleks - on muutliku ilmega, võrkjas moodustis raku tuuma läheduses. Funktsioonilt kujutab Golgi kompleks endast reservuaari, kuhu kogunevad endoplasmaatilises võrgustikus toodetud ained. Lüsosoomid -on väga muutliku kujuga tillukesed põiekesed. Nad on rakusisesed seedevakuoolid, mis lammutavad rakuväliseid kärbunud rakuosakesi. 2.2. Raku eluavaldused Nagu kõiki elusorganisme, iseloomustab teatavate eluavalduste olemasolu nii on see ka rakkudel. Nendeks on: 1. ainevahetus 2. erutuvus 3. liikumisvõime 4. sigimine e. pooldumine 11 2.3
plasmasse. T-rakud kohtumisel nakatunud rakuga või kasvajarakuga vabastavad tsütokiine või tsütotoksilisi aineid. T-helper rakud vabastavad tsütokiine, et stimuleerida B rakke. Tsütotoksilised T-rakud vabastavad rakumürke, et haige rakk tappa ja seeläbi viiruse paljunemist takistada. Kui keharakk on viirusega nakatunud, hakkavad tema tsütoplasmas ekspresseeruma võõrvalgud. Need valgud lammutatakse raku sees peptiidideks, mis moodustavad endoplasmaatilises võrgustikus MHC-ga kompleksi ning viiakse raku pinnale. T-rakk tunneb ära MHC-ga seondunud võõrpeptiidi ja tuvastab seda esitanud raku kui nakatanu. Monotsüütide diameeter 15 mikromeetrit. Luuüdist verre liikudes suurenevad nad ning muutuvad makrofaagideks (bakterid, vanad erütrotsüüdid, surnud neutrofiilid), peamised fagotsütoosivõimelised rakud (100 bakterit elu jooksul), ’’patrullivad’’ kudedes või püsivad kusagil ’’ankrus’’. Samuti tekivad monotsüütidest
- P53 geen: osaleb DNA reparatsiooni protsessis kontrollsüsteemina, tajub kas muteerunud DNA sai parandatud või mitte. Kui jäi parandamata, juhib raku apoptoosi. - BRCA-1, BRCA-2, täpne funktsioon pole selge, kui isikule pärandatakse üks nende geenide defektne alleel, risk suureneb haigestuda vähki Apoptoosi reguleerivad geenid: bcl-2. hoiab apoptoosi ära - Paikneb mitokondri välismembraanis, endoplasmaatilises retiikulumis, tuuma membraanis. Bcl-2 perekond koosneb: 1) apoptootilised valgud (bax, bad, bid,); 2) antiapoptootilsed valgud:bcl-xl P53 on seotud apoptoosiga bax valgu kaudu DNA reparatsioonis osalevad geenid · DNA- reparatsiooni geenid pole onkogeensed · Nõrgem reparatsioonivõime omab kõrgemat riski haigestuda kasvajasse Kasvaja suurus sõltub: - rakkude pooldumisajast (rakujagunemise kiirusest); kasvajarakkude puhul sageli pikenenud
kiirgus) Renaturatsioon-fibrille rohkem, kui vanemal loomal. Valgu bioaktiivuse taastamine 5. Valkude primaarstruktuur Primaarstruktuur on kovalentne peptiidsidemetega seotud aminohappejääkide kindel järjestus antud valgu polüpetiidahelas(-tes) . Aminohappejääke seob polüpeptiidahelaks kovalentne peptiidside. Paljudes valkudes esineb ka kovalentseid disulfiidsidemeid (S-S sidemeid). Need tekivad endoplasmaatilises retiikulumis, esinedes nii enamikes sekreteerivates ja membraansetes valkudes. Disulfiidsidemed luuakse kahest tsüsteiinjäägist - ahelasisesed (tugevdavad primaarstruktuuri) või ahelatevahelised (aitavad siduda polüpeptiidahelaid).Peptiidsidemed ja disulfiidsidemed on kovalentsed. Valkude primaarstruktuur on molekulaaraluseks: - valkude spetsiifilisusele/mitmekesisusele - kõrgemate struktuuritasemete kujunemisele - molekulaarhaiguste patogeneesile
Pigmentinklusioonideks – looduslikult värvilised ühendid rakus, nt melaniin Troofilised ja pigmentinklusioonid moodustavad lipiidtilgad, glükogeeni-, valgu- ja pigmendisõmerad GOLGI (LAMELLOOS-) KOMPLEKS Moodustub lamedatest tsisternidest e kotikeste gruppidest ja nende äärealade laienenud lõppstruktuuridest – põiekestest Igas loomarakus on 20-100 Golgi kompleksi Golgi kompleksis toimub endoplasmaatilises retiikulumis valkude ja lipiidide modifitseerimine Toimib raku sorteerimiskeskusena, kust valgud ja lipiidid saadetakse rakus nende lõplikesse sihtkohtadesse Eristatakse cis-, kesk- ja transosa – cis: valkude fosforüülimine, kesk: valkude glükosüülimine, trans: valkude glükosüülimine, sorteerimine ja transportpõiekestesse pakkimine MITOKONDRID Eristatakse umbes 7nm paksuseid sise- ja välismembraane, sisemembraan on tänu harjade e kristade sissesopistustele
eritatud lipofiilne ------------------- > vähem lipofiilne ------------------ > hüdrofiilne CYP sulfotransferaas benseen---------------------- > fenool------------------- > fenooli sulfaat PhO-SO3H [O] ( PAPS) Põhiensüüm - CYP = tsütokroom P450 monooksügenaasi membraanne kompleks, eriti kõrges kontsis maksa endoplasmaatilises retiikulumis. 10. Faas II käigus tekkivad olulisemad konjugaadid - sulfaadid ja glükuroniidid. 11. Aine metabolism soolestikus. Oluliseks võõrühendite metaboliseerijaks imetajate organismis on soolestiku mikroorganismid. Nende metabolism sõltub kasvusubstraadist ja keskkonnast. Imetajate soolestik sisaldab erinevaid mikroorganisme, mille liigid, asukoht ja arvukus sõltuvad konkreetsest loomast. Eriti oluline roll on
annaabi.ee 
