Ca2+-ioonid aktiveerivad aktiinifilamendi, stimuleerivad müosiini ATP-aasi ja võimaldavad aktomüosiini moodustamist. Lihaskontraktsiooni reguleeritakse Ca2+-ioonide kontraktsiooni muutuste kaudu sarkoplasmas. Lihaskontraktsiooni molekulaarmehhanism: Lihaskraku erutumisel sarkoplasmasse diffundeerunud Ca2+-ioonid seotakse regulaatorvalk troponiiniga. Puhkeolekus ristisillakesi (müosiini päid) blokeerinud tropomüosiin troponiinikompleksis toimuvate konformatsiooniliste muutuste tulemusena vabanevad aktiini - aktiivsustsentrid. PTP hüdrolüüsil vabanev energia läheb üle müosiinile, tekib müosiini aktiivne vorm ja ristisillakesed aktiini ja müosiini vahel aktiveeruvad ning lihaskiud lüheneb või kui see on takistatud, tekib tema sees pinge. LIHASKONTRAKTSIOONI MEHHANISM Libisemisteooria: 1. Jämedate(müosiini) ja peenikeste(aktiini) müofilamentide pikkus kontraktsiooni käigus ei muutu. 2
Ligandi poolt kontrollitud (ligand-gated) Transmitter kontrollitud (transmitter-gated) Lekkivad kanalid (leak channels) Retseptorvalgud. 11. ATP pumpade klassifikatsioon ja erinevused. ATP-pumbad on transmembraansed valgud, mis viivad erinevaid ioone vastu nende kondensatsioonigradiente. ATP-aasid kasutavad transpordiks ATP energiat. ei moodusta poore, vaid ioonide liikumine läbi konformatsiooniliste muutuste. Põhjustavad elektrokeemilise gradiendi ja membraanipotensiaali tekke. 4 klassi: P-klassi pumbad: H+ pump taimede, seente, bakterite rakumembraanis; Na +/K+ pump kõrgemate eukarüootide rakumembraanis; H+/K+ pump imetajate kõhu telje-rakumembraanis; Ca2+ pump kõikide eukarüootide rakumembraanides. V-klassi prootonipumbad: taimede, pärmi, teiste seente vakuolaarsetes membraanides; loomarakkude endosomaalsetes ja
Elektronide transportahel koosneb seeriast elektronide akseptoritest ehk redokstsentritest, mis saavad elektronid NADH või FADH2 koosseisust. Need akseptorid on positiivsema redokspotentsiaaliga, nii et nende redutseerimisel vabaneb energia. Hingamisahela komplekside oluline iseärasus on see, et vabanev energia suudetakse osaliselt säilitada, kasutades seda kindlate aminonohappe jääkide Kõrvalahelategs seotud prootonite liigutamiseks ja arvatavasti peptiidahela kõrgema struktuuritaseme konformatsiooniliste muutuste läbiviimiseks, mis kokkuvõttes võimaldab prootoneid pumbata vastu kontsentratsiooni gradienti. Prootonite pumpamisega mitokondrist välja salvestatakse elektronide vabaenergia keemilise ja elektrokeemilise gradiendi energiana. Keemiline ja elektrokeemiline vabaenergia ei ole identsed. On võimalik elimineerida prootonite gradient nii et säilib membraanipotentsiaal ja vastupidi. Elektronide ülekandeahela kompleksid
Regulatoorsed molekulid sünteesitakse sama metaboolse raja mõnes teises etapis. Efektorid võivad olla nii aktivaatorid kui ka inhibiitorid. Allosteerilised ensüümid omavad allosteerilist tsentrid, mida on vaja regulatoorse molekulide sidumiseks. Müoglobiin ja hemoglobiin Müoglobiin on monomeerne valk, hemoglobiin on tetrameerne valk. Kui müoglobiinile on hapnik juba seotud, siis ta rohkem siduda ei saa. Hemoglobiinil toimub esimese hapniku sidumise järel konformatsiooniliste muutuste seeria, mille tulemusel suureneb järgmise subühiku hapniku sidumise afiinsus (positiivne kooperatsioon). Müoglobiin on vajalik hapiku kandmiseks südamepiirkonnas, hemoglobiin kannab hapnikku kõikidesse kudedesse. Motoorsed valgud Motoorsed valgud ehk molekulaarmootorid on valgud, mis transformeerivad ATP-energia liikumisenergiaks. ATP hüdrolüüs kutsub esile ja kontrollib mootorvalgu konformatsiooni muutusi, mille tulemusena toimub
Mb ja Hb hapniku sidumise kõverad Hemoglobliin (Hb) LIISI KINK 40 BIOKEEMIA test I Hemoglobiini funktsioonid Hb seob hapniku kopsus ja vabastab kudede kapillaarides · Kui Hb heemi Fe-le seotakse esimene hapniku molekul, initsieeritakse konformatsiooniliste muutuste seeria, mis kantakse üle teistele subühikutele · Selle tulemusel suureneb järgmise subühiku hapniku sidumise afiinsus · Sellist nähtust nimetatakse positiivseks kooperatiivsuseks Müoglobiini detailne struktuur Müoglobiini polüpeptiidahel koosneb kaheksast helikaalsest segmendist, tähistatud A-H (N- terminusest). 7-26 jäägi pikkused heeliksid on ühendatud lühikeste struktureerimata osadega, mida nimetatakse AB, BC jne. Veel tähistusi: His F8 tähendab,
stimuleerivad müosiini ATP-aasi ja võimaldavad aktomüosiini moodustamist. Lihaskontraktsiooni reguleeritakse Ca2+-ioonide kontraktsiooni muutuste kaudu sarkoplasmas. Lihaskontraktsiooni molekulaarmehhanism: Lihaskraku erutumisel sarkoplasmasse diffundeerunud Ca2+-ioonid seotakse regulaatorvalk troponiiniga. Puhkeolekus ristisillakesi (müosiini päid) blokeerinud tropomüosiin troponiinikompleksis toimuvate konformatsiooniliste muutuste tulemusena vabanevad aktiini - aktiivsustsentrid. PTP hüdrolüüsil vabanev energia läheb üle müosiinile, tekib müosiini aktiivne vorm ja ristisillakesed aktiini ja müosiini vahel aktiveeruvad ning lihaskiud lüheneb või kui see on takistatud, tekib tema sees pinge. LIHASKONTRAKTSIOONI MEHHANISM Libisemisteooria: 1. Jämedate(müosiini) ja peenikeste(aktiini) müofilamentide pikkus kontraktsiooni käigus ei muutu. 2
aktiinifilamendi, stimuleerivad müosiini ATP-aasi ja võimaldavad aktomüosiini moodustamist.Lihaskontraktsiooni reguleeritakse Ca2+-ioonide kontraktsiooni muutuste kaudu sarkoplasmas. Lihaskontraktsiooni molekulaarmehhanism: libisemisteooria põhiseisukohad. Lihaskraku erutumisel sarkoplasmasse diffundeerunud Ca2+-ioonid seotakse regulaatorvalk troponiiniga (troponiin C-ga). Puhkeolekus ristisillakesi (müosiini päid) blokeerinud tropomüosiin troponiinikompleksis toimuvate konformatsiooniliste muutuste tulemusena vabanevad aktiini - aktiivsustsentrid. PTP hüdrolüüsil vabanev energia läheb üle müosiinile, tekib müosiini aktiivne vorm ja ristisillakesed aktiini ja müosiini vahel aktiveeruvad ning lihaskiud lüheneb või kui see on takistatud (isomeetrilistes tingimustes), tekib tema sees pinge. Libisemisteooria põhiseisukohad: *Jämedate (müosiini-) ja peente (aktiini-) müofilamentide pikkus kontraktsiooni käigus ei muutu.
Dimeeride seondumine toimub kooperatiivselt. Skanneeriva mikroskoobi abil on näha, et NtrC oligomeriseerub gln TE-l. Kompleks sisaldab 4 NtrC dimeeri, millest 2 seonduvad otse DNA-le, järgmised 2 dimeeri seonduvad aga juba DNA-le seondunud dimeeridele läbi valk-valk interaktsioonide. EBP-d tuuakse 54-holoensüümkompleksiga kontakti DNA lingu abil. Selleks on 2 võimalust: 9 1) DNA ling moodustub juhuslikult DNA konformatsiooniliste muutuste tulemusena; 2) DNA lingu stabiliseerib spetsiifiline faktor, näiteks IHF, mis DNA-le tugeva painde. Transkriptsiooni aktivatsioonil toimub EBP-vahendatud ATP hüdrolüüs. Selleks, et aktivaatoril avalduks ATP-aasne aktiivsus, tuleb ta viia aktiivsesse konformatsiooni. Selleks on erinevaid võimalusi: 1) Aktivaatori fosforüleerimine. Näiteks NtrC puhul toimib NtrB-vahendatud fosforüleerimise
mis on tsütoplasma membraanis ja on võimeline looma prootongradienti. NDH-I on oluline nii aeroobsel kui ka anaeroobsel hingamisel, kui hingamisahela esimene komponent. NDH-I on tsütoplasmamembraanis ning koosneb 14 subühikust, mis oksüdeerib NADH, redutseerib kinoone ning transpordib kuni 4 H + tsütoplasmast periplasmasse. NADH oksüdeerimisega liigub tsütoplasmast 2 prootonit redokspotentsiaali abil periplasmasse ning lisaks 1-2 prootonit konformatsiooniliste muutuste tulemusena. NDH-I koosneb kolmes struktuursest osast: hüdrofiilne fragment (NuoEFG), mis katalüüsib NADH oksüdeerumise ja elektronide liikumise ensüümi sisemusse; amfipaatne fragment (NuoBCDI; amfipaatne molekulil on nii hüdrofiilne kui ka hüdrofoobne osa), mis ühendab hüdrofiilset ja hüdrofoobset fragmenti, ning hüdrofoobne fragment, mis on sukeldunud membraani (NuoAHJKLMN). Hüdrofiilne fragment sisaldab FMN kofaktorit. NADH kaks