4. Kirjutage järgmiste glükolüüsi reaktsiooniahelas ülioluliste ühendite struktuurid: a) Glükoos - C6H12O6 b) Fruktoos-1,6-difosfaat - C6H14O12P2 c) Glütseeraldehüüd-3-fosfaat - C3H7O6P d) 1,3-difosfoglütseraat - C3H4O10P2 e) Fosfoenoolpüruvaat - C3H3O6P f) Püruvaat - C3H4O3 5. ATP toimib ainevahetusreaktsioonides kui võimas modulaator. Millist toimet avaldab ATP kontsentratsiooni suurenemine järgmistele ensüümidele: a) fosfofruktokinaas (PFK) - kõrgetel ATP kontsentratsioonidel on reaktsioon kooperatiivne, kõrge ATP inhibeerib PFK, vähendades afiinsust fruktoos-6-P suhtes b) püruvaadi kinaas - ATP inhibeerib püruvaadi kinaasi ehk siis mida suurem ATP, seda väiksem reaktsiooni kiirus. 6. Nimetage, milline ühend on anaeroobse glükolüüsi reaktsiooniahela nn tinglik lõpp-produkt ja kirjutage selle struktuurivalem. Kirjeldage selle ühendi edasise transformatsiooni võimalikke radu.
glükoosi perifeerset tarbimist siis, kui glükoos on vajalik energiaallikana perifeersetes kudedes. 2. Glükoos 6-fosfaadi isomeraas Glükolüüsi raja teine reaktsioon on isomerisatsioon, mille käigus G6P konverteeritakse fruktoos 6-fosfaadiks (F6P). Vastav reaktsioon on rakus olevate heksoosfosfaatide kontsentratsioonide korral pöörduv. Seega katalüüsib vastav ensüüm nii glükolüütilise raja reaktsiooni kui ka pöördreaktsiooni glükoneogeneetilise raja koosseisus. 3. Fosfofruktokinaas-1, PFK-1 Järgmises glükolüüsi raja reaktsioonis kasutatakse ATP energia F6P konverteerimisel fruktoos 1,6-bisfosfaadiks (F1,6BP). Reaktsiooni katalüüsib fosfofruktokinaas-1 ehk PFK-1 ja reaktsioon on praktiliselt pöördumatu (ΔG0 = -22.2 kJ/mol). Glükoneogeneetilises rajas viiakse F1,6BP-i konversioon F6P-ks läbi hüdrolüütilise ensüümi fruktoos 1,6-bisfosfataasi (F-1,6BPaas) poolt. Nende kahe ensüümi olemasolu samas raku kompartmendis võimaldab metaboolse
3. Loetlege reaktsioonide tüübid, mis esinevad glükolüüsi rajas. Loetlege glükolüüsi raja vaheühendid. Tüübid: fosforüülimised kinaaside reaktsioonid, isomerisatsioonid, aldolaasi reaktsioon C-C sideme katkemine, redoksreaktsioon, dehüdratatsioon. Heksokinaas ATPst sõltuv glükoosi fosforüülimine glükoos-6-fosfaadiks (glükolüüsi raja I reakts.) Glükoos-6-fosfaadi isomeraas II reaktsioon. G6P konverteeritakse fruktoos-6-fosfaadiks. Fosfofruktokinaas-1 III reaktsioon. ATP energiat kasutatakse F6P konverteerimisel fruktoos-1,6- bisfosfaadiks. Katalüüsib fosfofruktokinaas-1. Aldolaas katalüüsib fruktoos-1,6-bisfosfaadi lagunemist kaheks 3C produktiks, dihüdroksüatsetoonfosfaadiks ja glütseeraldehüüd-3-fosfaadiks. Trioosfosfaadi isomeraas Glütseeraldehüüd-3-fosfaadi dehüdrogenaas Fosfoglütseraadi kinaas Fosfoglütseraadi mutaas ja enolaas Mutaas: Enolaas:
8. Glükolüüs ja glükogenolüüs. Glükogeeni süntees. Glükoneogenees. Glükolüüs kui glükoosi anaeroobse lagunemise ensümaatiline protsess. Glükolüüsi ja glükogenolüüsi energeetiline efektiivsus. Glükolüüsi kaks peamist etappi. Glükolüüsi vaheühendite fosforüülituse tähtsus. Glükolüüsi tulemusena tekkinud püruvaadi edasine metaboolne saatus sôltuvalt raku hapnikuga varustatusest. Glükolüüsi raja vôtmeensüümid - heksokinaas, fosforülaas, fosfofruktokinaas, püruvaadi kinaas. Nende aktiivsust môjutavad faktorid - hormoonid, Mg2+. Laktaadi dehüdrogenaasi funktsioon. Glükogeeni süntees. Glükogeeni süntaas - glükogeeni sünteesi vôtmeensüüm, glükogeeni "juuretise" olemasolu tähtsus rakus. Glükoneogeneesi môiste. Glütserool, aminohapped, laktaat kui glükoneogeneesi peamised substraadid. 1 9
fosfaat). Vajalik fosaatrühm saadakse ATP lõhustamise tulemusena (ATP->ADP). Sellega tegeleb heksokinaas. Järgnevalt toimub isomerisatsioon (glükoos-6- fosfaat -> fruktoos-6-fosfaat). Sellega tegeleb glükoosfosfaadi isomeraas. Seejärel see ühend fosforüülitakse uuesti lisandub veel üks fosfaatrühm ning tekib fruktoos-1,6-bisfosfaat, mille käigus lõhutakse jälle ATP-d (ATP->ADP). Seda reaktsiooni katalüüsib fosfofruktokinaas. Seejärel saab tööd aldolaas, mis lagundab fruktoos-1,6-bisfosfaadi glütseeraldehüüd-3-fosfaadiks ja dihüdroksüatsetoon fosfaadiks. Viimane muundub trioosfosfaadi isomeraasi mõjul samuti glütseeraldehüüd-3-fosfaadiks ning glükolüüsi rada jätkub kahe identse rajana. Siis glütseeraldehüüd-3-fosfaat oksüdeeritakse glütseeraldehüüd-3-fosfaadi dehüdrogenaasi poolt 1,3- bisfosfoglütseraadiks. Selles reaktsioonis osaleb koensüümina NAD+, mis redutseeritakse NADH+H+
reaktsioonikiiruse kasv? a) 1 M b) 100 M c) 1,0 mM (võivad olla erinevad arvud) Mida väiksem on KM väärtus mingi ensüümi ja substraadi jaoks seda suurem on ensüümi afiinsus selle substraadi suhtes. 86. Ensüümi KM substraadi jaoks on 1,0 mM. Substraadi kontsentratsioon rakus on 70 mM, kas sellistes tingimustes on võimalik efektiivne regulatsioon substraadi tasandil? Põhjendage. (võivad olla erinevad arvud). ei ole.. Ensüümi KM peab olema suurem kui substraadi konsentratsioon 87. Fosfofruktokinaas katalüüsib järgmist reaktsiooni: Fruktoos6fosfaat + ATP Fruktoos 1,6bisfosfaat + ADP Fosfofruktokinaasi aktiivsuse kaudu toimub glükolüüsiraja regulatsioon. Miks on vajalik fosfofruktokinaasi aktiivsuse allosteeriline regulatsioon ATP poolt? Allosteeriline regulatsioon on regulatsioon neg. tagasisideme kaudu. Glükolüüsiraja eesmärgiks on toota ATPd. Kui ATPd on juba piisavalt palju, siis pole seda enam mõtet toota ja on tarvis vastavat sünteesireaktsiooni inhibeerida e pidurdada
a) 1 M b) 100 M c) 1,0 mM (võivad olla erinevad arvud) Mida väiksem on KM väärtus mingi ensüümi ja substraadi jaoks seda suurem on ensüümi afiinsus selle substraadi suhtes. 86. Ensüümi KM substraadi jaoks on 1,0 mM. Substraadi kontsentratsioon rakus on 70 mM, kas sellistes tingimustes on võimalik efektiivne regulatsioon substraadi tasandil? Põhjendage. (võivad olla erinevad arvud). ei ole.. Ensüümi KM peab olema suurem kui substraadi konsentratsioon 87. Fosfofruktokinaas katalüüsib järgmist reaktsiooni: Fruktoos6fosfaat + ATP Fruktoos1,6bisfosfaat + ADP Fosfofruktokinaasi aktiivsuse kaudu toimub glükolüüsiraja regulatsioon. Miks on vajalik fosfofruktokinaasi aktiivsuse allosteeriline regulatsioon ATP poolt? Allosteeriline regulatsioon on regulatsioon neg. tagasisideme kaudu. Glükolüüsiraja eesmärgiks on toota ATPd. Kui
Produktid on püruvaat, ATP ja NADH Esimeses faasis glükoosi molekul muundatakse viie keemilise reaktsiooni abil kaheks glütseraalaldehüüd-3-fosfaadi molekuliks. I faasis tarbitakse 2 molekuli ATP, et hiljem toota 4ATP molekuli. See on energia inves-teerimise faas : Reaktsioon: Ensüüm: 1. Glükoos Glükoos-6-P Heksokinaas* 2. Glükoos-6-P Fruktoos-6-P Fosfoglükoisomeraas 3. Fruktoos-6-P Fruktoos-1,6-di-P Fosfofruktokinaas* 4. Fruktoos-1,6-di-P Dihüdroksü- Fruktoos-difosfaadi atsetoon-P + Glütseeraldehüüd-3-P aldolaas 5. Dihüdroksüatsetoon-P Glütseer- Trioosfosfaadi aldehüüd-3-P isomeraas Teises faasis tekib kaks molekuli püruvaati. Saadakse netona 4 ATP. See on energia genereerimise faas: 1 glükoosi molekuli kohta tekib 2 püruvaadi molekuli. Tekib 2 NADH ja 4 ATP molekuli
koodonit UGA trüptofaani koodonina nagu mitokondrid. Acholeplasma's on UGA stop- koodoniks, trüptofaani kodeerib UGG nagu tavaliselt. Selle erineva koodonikasutuse tõttu ei saa mükoplasmadest kloneeritud geene ekspresseerida E. coli's. E. coli ei lülita UGA kohal valku Trp, vaid termineerib ahela sünteesi. Tekivad mittetäielikud valgud. Füsioloogia Mükoplasmad jagatakse fermentatiivseteks ja mittefermentatiivseteks. Mittefermentatiivsetel mükoplasmadel puudub heksokinaas, fosfofruktokinaas ja aldolaas ja EMP (Embden- Meyerhofi) rada neil ei funksioneeri. Küll aga saavad nad kasutada rasvhappeid ja alkohole ja neid aeroobselt lagundada. Kõigil seniuuritud mükoplasmadel on väga puudulik hingamissüsteem, neil puuduvad kinoonid ja tsütokroomid, seega ei suuda nad oksüdatiivselt fosforüülida. Fermentatiivsetel mükoplasmadel moodustub ATP glükolüüsis substraatsel fosforüülimisel. Mittefermentatiivsetel võib ATP moodustuda arginiini dihüdrolaasi reaktsioonis
kaheks laktaadi molekuliks. Sellega kaasneb nelja ADP molekuli fosforüülimine ATP-ks. Seega kujunebki glükolüüsi summaarseks energeetiliseks egektiks 2 ATP molekuli iga lammutatud glükoosi ühiku kohta. 4. Glükolüüsi vaheühendite fosforüülituse tähtsus: 5. Glükolüüsi tulemusena tekkinud püruvaadi edasine metaboolne saatus sõltuvalt raku hapnikuga varustatusest: 6. Glükolüüsi raja võtmeensüümid - heksokinaas, fosforülaas, fosfofruktokinaas, püruvaadi kinaas. Nende aktiivsust mõjutavad faktorid - hormoonid, Mg2+: 7. Laktaadi dehüdrogenaasi funktsioon: Laktaadi dehüdrogenaasi poolt katalüüsitav reaktsioon on ainus, mille tulemusena inimese keha rakkudes produtseeritakse laktaati. Veelgi enam, tegemist on ka ainsa reaktsiooniga, mille kaudu tekkinud laktaat utiliseeritakse. See on võimalik, kuna kõne all oleva reaktsiooni suund on kergesti pöörduv. Nii ei kujuta laktaat endast veel kaugeltki mitte
annaabi.ee 
