elutegevuseks vajaliku sisekeskkonna (homeostaasi) tagamiseks • Metabolismi seoseid iseloomustavad: • Radasid ühendavad sõlmpunktid (nt. metaboliit võib anda sama produkti läbides erinevaid radasid) • Rajad on täpselt reguleeritud ja koordineeritud (katabolism ja anabolism eksisteerivad vaid koos, kuna on metaboliitide ja energia andmise-saamise kaudu seotud) • Raku elutegevuseks vajalikke molekule saab nii katabolismist kui anabolismist • Subtraatide muundamine annab energia sünteesiprotsessideks • Katabolism ja anabolism ei ole teineteise lihtsad pöördprotsessid (radade võtmereaktsioonid on pöördumatud ning pöörduvus on tagatud teiste reaktsioonide kaudu, nt. Glc täielik lammutamine toimub mitokondrites, süntees aga tsütoplasmas) Energiavahetus – metaboolsete protsesside energiamuutus • Tegeleb ainevahetuse energeetiliste külgede uurimisega
(kümosiin toimib s1-kaseiinile varases etapis). Happeline aspartüülproteinaas noores juustus, neutraalne metalloproteinaas 1 kuu jooksul 2. Peptidaasid: Karboksüpeptidaas, aminopeptidaas, töötavad aluselise pH keskkonnas vanemas juustus. Piima natiivne proteinaas töötab samuti nõrgalt leeliselises keskkonnas, lagundades - Kaseiini. Pinnamikrofloora AH katabolismist maitseühendid: NH3, 3-metüül-1-butanool, Fenüületanool, fenool- pinnaküpsemisega juustudele tüüpilised ühendid Aroomibuketis lenduvad väävliühendid H2S, dimetüülsulfiid (DMS), metaantiool (Metaantiool on eellaseks metüültiometaanile). Toodetakse ka tioestreid Proteolüütilise funktsiooni toimel 90% lämmastikühenditest muudetakse veeslahustuvaks Vabu ah kuni 1% Lipolüütiline aktiivsus · Lipolüüs triglütseriididest saadakse rasvhapped
sulfaatide redutseerimine sulfiidideks, mikroobide kaasabil väävliühendite kontsentreerumine ja inkorporeerimine orgaaniliseks väävliks. o Põhilised lagunemisprotsessid keskkonnas. Lagunemise roll aineringes. Katabolism on polümeeride biolagundamine fermentide toimel monomeerideni (näiteks tselluloos glükoosini) või lihtsate orgaaniliste aineteni (glükoosi lagundamine CO2 ja H2O-ni). Peenendamine on osakeste suuruse vähendamine, mis erineb katabolismist sellepoolest, et see on peamiselt füüsikaline mitte keemiline protsess. Leostumine (lahustavate ainete ülekandmine veega) on puhtalt füüsikaline protsess, kuigi selle kiirus sõltub katabolismi intensiivsusest ning peenestamise astmest. o Ökopüramiid Troofiliste tasemete kvantitatiivseid erinevusi väljendab ökoloogiline püramiid . Ökoloogilises püramiidis on tavaliselt 4...6 taset. Esimesel tasemel on tootjad ning teistel erinevate astmete tarbijad.
orgaaniliseks väävliks. ► Lagunemise roll aineringes. Põhilised lagunemisprotsessid keskkonnas Lagunemisprotsessi lõpuks muundub orgaaniline aine lihtsateks anorgaanilisteks aineteks (CO2, H2O, mineraalsoolad), mida saavad taas kasutada taimed. Protsessid: Katabolism – polümeeride biolagundamine fermentide toimel monomeerideni (nt tselluloos glükoosini) või lihtsate orgaaniliste aineteni (gükoos -> CO2 + H2O) Peenendamine – osakeste suuruse vähendamine, msi erineb katabolismist sellepoolest, et see on peamiselt füüsikaline mitte keemiline protsess. Tavaliselt toimub loomade elutegevuse või abiootiliste tegurite toimel. Leostumine – (lahustuvate ainete ülekandmine veega) – puhtalt füüsikaline protsess, kuigi selle kiirus sõltub katabolismi intensiivsusest ning peenestamise astmest. ► Ökoloogilised püramiidid. koosneb tavaliselt 4-6 tasemest, mille tippu pannakse kiskjad, keskel on erinevate astmete tarbijad ning alla enamasti tootjad
mineraliseerumine, mis teeb toitained uuesti taimedele kättesaadavaks, tagab toitainete ringluse. Kui puuduksid lagundajad, kattuks maa laipade ja taimejäänustega. - Katabolism on polümeeride biolagundamine fermentide toimel monomeerideni (näiteks tselluloos glükoosini) või lihtsate orgaaniliste aineteni (glükoosi lagundamine CO2 ja H2O-ni). - Peenendamine on osakeste suuruse vähendamine, mis erineb katabolismist sellepoolest, et see on peamiselt füüsikaline mitte keemiline protsess. Tavaliselt on peenestamine loomade elutegevuse tagajärg või toimub see abiootilisete (näiteks tuule) faktorite toimel. - Leostumine (lahustavate ainete ülekandmine veega) on puhtalt füüsikaline protsess, kuigi selle kiirus sõltub katabolismi intensiivsusest ning peenestamise astmest. Ökopüramiidid Troofiliste tasemete kvantitatiivseid erinevusi väljendab ökoloogiline püramiid Ökoloogilises
- De novo süntees on palmitaadi süntees, mis toimub tsütoplasmas - Süntees vajab atsetüül-CoA - Kuna atsetüül-CoA tekib mitokondrites, kuid ei läbi nende sisemembraani, tagatakse piisav tsütoplasma tase järgmiselt o Atsetüül-CoA ja OAA annavad mitokondrites tsitraadi o See viiakse tsütoplasmasse ja lõhustatakse Oaa-ks ja atsetüül-CoA-ks - RH sünteesiks kasutuv atsetüül-CoA pärineb o süsivesikute katabolismist o pisut annab ka ketogeensete AH lõhustamine - Biotin rakutase peab olema piisav, et tagada palmitaadi de novo süntees, palmitaad omakorda on baasühendiks teiste kehaomaste RH biosünteesil Küllastatud rasvhapped - Peab andma toit ja neid toodab ka inimkeha de novo sünteesitud palmitüül- CoA ahela pikendamisega - On vajalikud lignotserhappe sünteesiks (müeliniseerumine, närvikude) Küllastamata rasvhapped
Eraldub CO2. Glüoksülaaditsükkel aitab taimedel pimedas kasvada ning aitab seemnetel idaneda. Taimedes toimub glüoksülaaditsükkel spetsiaalsetes organellides – glüoksüsoomides ning vajalikud ensüümid laenatakse mitokondritest. Pentoosfosfaaditsükkel. Pentoosfosfaaditsükkel (PFT) toimub tsütoplasmas. See on aeroobse oksüdatsiooni rada ja ta toodab pentoosfosfaate ning NADPH-d. Hõlmab 15%-30% kogu glükoosi katabolismist maksas, lakteerivas piimanäärmes, neerupealisekoores, seemnesarjades, rasvkoes, RBCs, kilpnäärmes. (minimaalne lihastes) Hingamisahel. Hingamisahel on üks elektronide transpordiahel bio-oksüdatsioonis. Põhiroll on ATP tootmine. Häired töös on kriitilised ja organismile fataalsed. Hingamisahelas on ülioluline hapniku olemasolu. Keskkonnafaktorite mõju taime hingamisele. Kõige aktiivsemad hingavad taime noored koed ja organid
· 3-fosfoglütseraat seriin, glütsiin, tsüsteiin · 5-fosforibosüül-PP ja ATP histidiin Kõige parem lämmastikudoonor on glutamaat. Aminohapete degradatsioon Normaalse toitumise korral ei ole aminohapped peamiseks energiaallikaks, kuid muutuvad metavoolse energia allikaks nälgimise korral ning juhtudel kui toiduga omastatav aminohapete kogus ületab biosünteesi vajadused. Aminohapete katabolism erineb rasvade ja süsivesikute katabolismist selle poolest, et aminohappeid on vaja desamineerida, kus aminorühm kantakse üle -ketoglutamaadile ja tekib glutamaat. Aminohappe desamineerimisel järele jäänud süsinikuskelett lagundatakse tsitraaditsüklis. Aminohappeid, millest tekivad glükoosi sünteesi eelühendid, nimetatakse glükogeenseteks. Aminohappeid, mis degradeeritakse atsetüül-CoA või atsetoatsetaadiks, nimetatakse ketogeenseteks. Mõned aminohapped kuuluvad mõlemasse rühma. Uurea tsükkel
süsihappegaasiks ja veeks ning rohke ATP tootmine. 38. Pentoosfosfaaditsükkel ja selle bioloogiline tähtsus Pentoosfosfaaditsükkel e PFT on tsütoplasmas toimuv glükoosi aeroobse oksüdatsiooni rada, mis toodab pentoosfosfaate ja NADPH. Bioloogiline tähtsus: Suudab täita rakkude vajadusi erinevates tingimustes Hõlmab 15-30% maksa, lakteeriva piimanäärme, neerupealiskoore, seemnesarjade, rasvkoe, erütrotsüütide, kilpnäärme kogu glükoosi katabolismist Toodab peaaegu poole inimkehas vajatavast redutseeritavast energiast(NADPH) PFT produtseerib riboos-5-P, mida vajab nukleotiidsete koensüümide nukleotiidide ja PAPS süntees Võimaldab utiliseerida toiduga organismi sattuvaid pentoose Vajadusel ja teatud tingimustes võib anda panuse ATP tootmisesse 39. Sahhariidide biosüntees 40. Bioloogiline oksüdatsioon, hingamisahela ensüümid 41. Oksüdatiivne fosforüülumine 42
Pentoosfosfaaditsükkel on tsütoplasmas toimuv glükoosi aeroobse oksüdatsiooni rada, mis toodab pentoosfosfaate (riboos-5-fosfaati- kasutatakse DNA, RNA ja nukleotiidkoensüümide sünteesiks) ja NADPH (kasutatakse redutseerivas biosünteesis) Bioloogiline tähtsus: Suudab täita rakkude vajadusi erinevates tingimustes Hõlmab 15-30% maksa, lakteeriva piimanäärme, neerupealiskoore, seemnesarjade, rasvkoe, erütrotsüütide, kilpnäärme kogu glükoosi katabolismist Toodab peaaegu poole inimkehas vajatavast redutseeritavast energiast(NADPH) PFT produtseerib riboos-5-P, mida vajab nukleotiidsete koensüümide nukleotiidide ja PAPS süntees Vajadusel ja teatud tingimustes võib anda panuse ATP tootmisesse 39. Sahhariidide biosüntees Glükoneogenees- metaboolne rada püruvaadist glükoosini Glükogenees- metaboolne rada püruvaadist (või glükoosist) glükogeenini
ASENDAMATUD: Arginiin* (väikelastele) Histidiin* Isoleutsiin Leutsiin Lüsiin Metioniin Fenüülalaniin Treoniin Trüptofaan Valiin · Aminohappeid ei kasutata energiaallikana, va nälgimine või kui toiduvalkude kogus ületab biosünteesi vajadused. NB! Imetajatel pole aminohapete/valkude varu ja neid ei väljutata organismist ka ilma degradeerimata (=lagundamata) · Aminohapete katabolism erineb süsivesikute ja rasvhapete katabolismist selle poolest, et esmalt elimineeritakse aminorühm (desamineerimine) ja tekib süsinikuskelett, mis lagundatakse · Desamineerimine toimub reeglina transamineerimise teel; aminorühm kantakse aminohappelt üle -ketohappele (-ketoglutaraat® glutamaat). · Aminohappe desamineerimisel tekkinud süsinikuskelett transformeerub kas atsetüülCoA-ks või püruvaadiks, mida kasutatakse biosünteesides või lagundatakse TCA tsüklis lõplikult
oksüdatiivne osa, kus töötab PFT' võtmeensüüm glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas, mille häired on mitmete haiguste põhjusteks. 1. pooles elimineerub glükoosi 1 C CO2 vormis ja tekib ribuloos-5-P. PFT teises pooles toimuvad mitteoksüdatiivsed pöörduvad üleminekud, nendeks on 3-7 süsinikuliste monooside interkonversioonid. PFT hõlmab 15-30% maksa, lakteeriva piimanäärme, neerupealisekoore, seemnesarjade, raskoe, erütrotsüütide, kilpnäärme kogu glükoosi katabolismist. PFT toodab peaaegu 50% inimkehas vajatavast redutseerivast energiast (NADPH) ning produtseerib riboos-5-P, mida vajab nukleotiidsete koensüümide (NAD, NADP, FAD), nukleotiidide ja fosfoadenosiinfosulfaati (PAPS) süntees. PFT võimaldab utiliseerida toiduga organismi sattuvaid pentoose ning vajadusel ja teatud tingimustes võib PFT anda oma panuse ka ATP sünteesiks, sest tema vaheühend Fru-6-P võib lülituda glükolüüsi. 35. Sahhariidide biosüntees.
fosforüülumine. (glükolüüs) (rakuhingamine) ADP saab fosfaatrühma kreatiinfosfaadi(CP) lagunemisest Energiaallikas: Energiaallikas: glükoos Energiaallikas: glükoos, kreatiinfosfaat püruvaat, rasvhapped rasvkoest,aminohapped valkude katabolismist · O2 ei kasutata · O2 ei kasutata · O2 kasutatakse · 1 ATP kreatiini molekuli · 2ATP-d glükoosi · 36ATP-d glükoosi kohta molekuli kohta, tekib molekuli kohta, tekib · Kestab 15 sekundit piimhape CO2 ja H2O · Kestab 30-60s · Kestab tunde Punased lihased on aeglased, kuid vastupidavad. Lihaskiududes on palju
fosforüülumine. (glükolüüs) (rakuhingamine) ADP saab fosfaatrühma kreatiinfosfaadi(CP) lagunemisest Energiaallikas: Energiaallikas: glükoos Energiaallikas: glükoos, kreatiinfosfaat püruvaat, rasvhapped rasvkoest,aminohapped valkude katabolismist · O2 ei kasutata · O2 ei kasutata · O2 kasutatakse · 1 ATP kreatiini molekuli · 2ATP-d glükoosi · 36ATP-d glükoosi kohta molekuli kohta, tekib molekuli kohta, tekib · Kestab 15 sekundit piimhape CO2 ja H2O · Kestab 30-60s · Kestab tunde Punased lihased on aeglased, kuid vastupidavad. Lihaskiududes on palju
Glükoosi aeroobse oksüdatsiooni rada, toimub tsütoplasmas · I etapp: pöördumatu, oksüdatiivne, tekib NADPH, võtmeensüümiks G6PDH · II etapp: pöörduv, tekib riboos-5-P Toodab pentoosfasfaate ja NADPH( redutseeriv metaboolne energia) NADPH on redutseeriv energia, mis kasutub paljudes sünteesides, on vajalik ensüümidele ja GSH taseme hoidmiseks (GSH kaitseb rakke oksüdatiivse stressi eest) Hõlmab 15-30% kogu glükoosi katabolismist (toimub aktiivselt maksas, neerupealistes,lakteerivas piimanäärmes, rasvkoes, erütrotsüütides) Toodab peaaegu poole redutseerivast energiast NADPH kasutub erütrotsüütides GSH taseme hoidmiseks(kaitseb neid kahjuliku oksüdatiivse stressi eest/stabiliseerib hemoglobiini) Toodab riboos-5-P Riboos-5-P on vajalik nukleotiidsete koensüümide ja nukleotiidide sünteesiks Võib anda panuse ATP sünteesiks Võimaldab utiliseerida toiduga organismi sattuvaid pentoose
ADP otsene fosforüülumine. Anaeroobne (glükolüüs) Aeroobne (rakuhingamine) ADP saab fosfaatrühma kreatiinfosfaadi (CP) lagunemisest Energiaallikas: Energiaallikas: glükoos Energiaallikas: glükoos, kreatiinfosfaat püruvaat, rasvhapped rasvkoest, aminohapped valkude katabolismist. O ei kasutata O ei kasutata O kasutatakse 1ATP kreatiini molekuli 2ATP-d glükoosi molekuli 36ATP-d glükoosi molekuli kohta kohta, tekib piimhape kohta, tekib CO ja HO kestab 15sek kestab 30-60sek kestab tunde ·Punased lihased on aeglased, kuid vastupidavad lihaskiududes on palju mitokondreid ja
coli's pidevalt ning tema aktiivsuse regulatsioon toimub allosteeriliselt, kas keskkonnas on piisavalt glükoosi või mitte. Glükoosi olemasolu korral keskkonnas, cAMP-d ei sünteesita ning Crp aktiveerib glükoosi transpordiks kasutatavast transportsüsteemist (PTS) ühe geeni (ptsG), püruvaadi dehüdrogenaasi (aceE), kaudselt tRNA ja ribosoomi valkude, ja RNAP geenid. Sellega suurendab Crp glükoosi juuresolekul püruvaadi sisenemist tsitraaditsüklisse ning glükoosi katabolismist saadud energia kasutamist valgusünteesiks. Glükoosi olemasolul on paljude geenide transkriptsioon pärsitud Crp vahendusel. Pärsitud on tsitraaditsükli geenide ekspressioon, mis kataboliseerib -ketoglutaraati (2-oksoglutaraat) edasi üle suktsinaadi, fumaraadi oksaalatsedaatiks. Samuti on pärsitud oksaalatsetaadi kineerimine PEP-ks (geenid sucAB, sucCD, sdhAD, fumA, mdh, pckA). Crp pärsib ka glüoksülaadirada tsitraaditsüklis (aceA, aceB). Pärsitud on sekundaarsete C-
annaabi.ee 
