Kordamisküsimused Biokeemia osaeksamiks.
Organismi
elementaarkoostis on organismi ehituse ja talitluse alus.
Elavas
organismis on umbes 70-90 elementi, millest hädavajalikud on 27.
Elavates
organismides on 6 keemilist elementi, mida kutsutakse
põhibioelementideks, need on C ehk süsinik, O ehk hapnik, N ehk
lämmastik, S ehk väävel, P ehk
fosfor , H ehk
vesinik . Need
elemendid moodustavad 96-98%
elusorganismide elementaarkoostisest.
Inimorganismi
põhibioelemendid:O
ehk hapnik moodustab 62% põhibioelementide koguhulgast. Hapniku kasutab keha biomolekulide
lõhustamiseks, mis võimaldab kasutada nende energiat.
C
ehk süsinik moodustab 25%
põhibioelementide koguhulgast ja on elava keskne
bioelement . Süsinik
on orgaaniliste molekulide põhiskeleti aluseks. Suudab
moodustada kuni 4 stabiilset sidet teiste aatomite molekulidega või
süsiniku aatomitega.
H ehk vesinik moodustab
10% põhibioelementide koguhulgast. Vesinik võimaldab
vesiniksidemete tekke, mis omakorda võimaldab biomolekulide
kõrgemate struktuuritasemete tekke.
Vesiniksidemed kindlustavad
biopolümeeride (
valgud ,
nukleiinhapped , polüoosid) kõrgemat järku
struktuuride stabiilsuse.
N ehk
lämmastik moodustab 2%
põhibioelementide koguhulgast. Lämmastikku esineb peamiselt
aminohapetes ja nukleotiidides/nukleiinhapetes, täiendab
süsinikuskeletti ja muudab polaarsust molekulides.
S
ehk väävel moodustab
vähem
kui 2% põhibioelementide koguhulgast.
Väävlit leidub aminohapetes, hepariini koostises, koensüüm A-s
jm. Rohkesti sisaldub väävlit lihastes, nahas, küünte ja juuste
valkudes. Tähtsus immuunsüsteemi stimuleerija; vajalik
kasvuhormooni sünteesil ja
luukoe ehituses, osaleb kehavõõraste
ühendite kahjutukstegemisel
maksas .
P
ehk fosfor moodustab
vähem
kui 2% põhibioelementide koguhulgast.
Fosfor on üks osa orgaanilistest ühenditest, mis osalevad keemilise
energia salvestamisel ja ülekandel toimuvates reaktsioonides,
näiteks ühendite ATP (lämmastikualused,
adeniin , suhkur,
riboos , 3
fosfaatrühma) ja ADP (lämmastikualused, adeniin, suhkur, riboos, 2
fosfaatrühma) loomisel.
Biofunktsioone
ioonidena täitvad bioelemendid :
Ca2+
ehk kaltsium on levinuim
mineraalaine inimorganismis, tasandab südame rütmi, vähendab unetust;
normaliseerib kesknärvisüsteemi ja lihaste ärrituvust; vajalik
neerude normaalseks funktsioneerimiseks; madaldab vererõhku ja vere
kolesteroolitaset; on aktiveerijaks vere hüübimissüsteemis;
kindlustab veresoonte seinte normaalse läbilaskvuse ja vere
osmootse rõhu.
Na+
ehk naatrium tagab keha biovedelike
keemilise koostise stabiliseerumise,
normaalse
veevahetuse, happe-leelistasakaalu säilimise; vererõhu
normaliseerimise; süsivesikute aja aminohapete imendumise. Raku
talituse käigus rakku sattuv liigne Na viiakse rakust välja, liigne
kaalium viiakse samaaegselt rakku – teostab NA-
PUMP .
K+
ehk kaalium tagab
kehavedelike keemilise koostise stabiilsuse; normaalse veevahetuse;
vererõhu normaliseerimise; lihasmassi suurenemise ja lihaste
talitluse; süsivesikute aja aminohapete imendumise;
happe-leelistasakaalu säilimise; glükoosist glükogeeni
sünteesimise. Raku talituse käigus rakku sattuv liigne Na viiakse
rakust välja, liigne kaalium viiakse samaaegselt rakku – teostab
NA-PUMP.
Mg2+
ehk magneesium Osaleb luukoe
tekkes ,nukleiinhapete ja valkude sünteesis. Stabiliseerib
biomembraane ja moduleerib ioonpumpade, kanalite ja kandjate tööd.
Vajalik närvitalitluse ja lihaskoe tegevuse normaalseks
funktsioneerimiseks, reguleerib ka südamelihase tööd.
Cl-
ehk kloor - koostöös naatriumi ja
kaaliumiga tagatakse organismi osmoregulatsioon,
happe-leelistasakaal, mitmete biomolekulide
imendumine , vedelike
liikumine verest rakku ja vastupidi, rakkude normaalne
membraanipotentsiaal.
Elektrolüütide
all mõistetakse soolasid,
happeid ja
aluseid, mis vesilahuses
suuremal või vähemal määral
dissotseeruvad vabadeks ioonideks - anioonideks ja katioonideks.
Keemiliselt on enamus organismis
leiduvatest vees lahustuvatest ainetest elektrolüüdid,
kuna nad kõik dissotseeruvad
suuremal või vähemal määral.
Elektrolüüdid – viivad oma funktsioone läbi ioonilises olekus,
laguneb vesilahuses ioonideks.
Essentsiaalsed
mikrobioelemendid:
Fluor /F on
vajalik hammaste arenguks, kaitseb hambaemaili, suurendab organismi
kiiritustaluvust, oluline vereloomes.
Nikkel /Ni
on mitmete ensüümide kofaktor, osaleb vereloomes.
Räni/Si
on luude, kõhrede, kõõluste (kollageen+
elastiin kompleks ) ja
veresoonteseinte
komponent .
Kindlapiiriliste
biofunktsioonideta elemendid (millised need on enam-vähem ja mis se
tähendab et on kindlapiiriliste funktsioonideta)
Al,
Ag, Ba, Be, Bi, Br, Cd, Li, Pb, Rb, Sr
Nad
osalevad paljudes vastavalt vaja minevates funktsioonides, nad on
kindlapiiriliste biofunktsioonideta elemendid.
Vesi
elusorganismis (palju on ja milleks vaja, kas võib olla ka ülearu).Kõikide
biosüsteemide eksisteerimine vajab vett
Meestel
kehas vett 60%, naistel 50%,
imikutel 75%
VAJA
Raku tasandil:
- Rakkude stabiilse sisekeskkonna looja
- Tsütoplasma põhiaine
- Raku siserõhu tekitaja
- Termoregulaator (suur soojusmahtuvus ja hea soojusjuht )
Organismi
tasandil:
- Termoregulaator (higi)
- Transportija ( veri , lümf)
- Hüdrostaatilise skeleti moodustaja
- Kaitsefunktsiooniga (pisarad, liigesvõie)
- Keskkond (loote areng, limakeskkond viljastumisel; laiemalt ainevahetusreakts. toimumise keskkond ja osaleja)
Liiga palju vett võib olla kahjulik, kuid
enamasti tekib siiski vedelikupuudus.
2.
Süsivesikute/Sahhariidide biokeemia.
Monosahhariidid
- looduslikud süsivesikud on
värvitud, veeslahustuvad, reeglina
magusamaitselised kristallilised
ühendid, nt glükoos,
fruktoos .
Glükoos
(viinamrajasuhkur) on taimede ja loomade põhiline süsivesik. Ta ei
ole kõige
magusam suhkur. Kuulub disahhariidide koostisesse. Inimese
organismis on glükoos põhiliseks energiaallikaks ja paljude teiste
süsivesikute aluseks (
laktoos ,
sahharoos , tärklis, glükogeen).
Vabas olekus reguleerib ta vere osmootset rõhku.
Fruktoos
(puuviljasuhkur) on kõige
magusam suhkur. Fruktoosi leidub ohtralt puuviljades, suhkrupeedis ja
mees. Fruktoos imendub soolestikust kaks korda aeglasemalt kui
glükoos. Teda kasutatakse magusainena diabeedi korral, kuna ta ei
tõsta veresuhkru taset.
Oligosahhariidid - on madalmolekulaarsed orgaanilised
ühendid, mis organismides on valdavalt moodustunud 2-3
monosahhariidi ühinemisel. Sinna kuuluvad ka disahhariidid -
sahharoos,
maltoos .
Sahharoos
(tavaline lauasuhkur ,
peedisuhkur) - on valdavalt taimne
süsivesik, mida on rohkesti suhkruroos ja suhkrupeedis. Koosneb
glükoosi ja fruktoosi jäägist. On oluline toiduaine ja magustaja.
Sahharoosi sünteesitakse paljudes taimedes. Loomorganism ei omasta
sahharoosi: see lammutatakse seedetraktis ensüüm sahharaasi toimel
ja vabanenud glükoos ja fruktoos imenduvad.
Laktoos
(piimasuhkur) - on loomne
disahhariid. Koosneb glükoosist ja galaktoosist. On piima peamine
süsivesik. Sisaldus rinnapiimas 6-8 %, lehmapiimas 3,8-5 %.
Maltoos
( linnasesuhkur ) - on tüüpiline
taimne süsivesik, mis moodustub tärklise hüdrolüüsil seemnete
idanemisprotsessis. Teatud kogus maltoosi tekib ka glükogeeni
(loomne polüoos) lõhustumise vaheproduktina. Maltoos koosneb kahest
glükoosi jäägist. Tärklisest eraldub maltoos sülje α-amülaasi
toimel. Ensüüm
maltaas hüdrolüüsib maltoosi.
Polüsahhariidid
- On kõrgmolekulaarsed süsivesikud,
koosnevad suurest hulgast omavahel ühinenud monosahhariidide
jääkidest, nt
tselluloos , tärklis,
kitiin .
Tärklis
- taimede polüsahhariid, koosneb glükoosijääkidest. Ei lahustu
külmas vees, kuumas vees tekib
kolloidne lahus -
kliister . On
ülekaalukalt meie toidu peamine süsivesik. Süües tärkliserikkaid
produkte, toimub inimese seedetraktis selle biopolümeeri
ensümaatiline hüdrolüüs, mis annab rohkesti glükoosi.
Kõige
tärkliserikkamad on kartuli, bataadi ja kassaava
mugulad ning
teraviljade
terad .
Tselluloos
- eluslooduse enim levinud biopolümeer olles taimede rakukesta
põhikomponent. Aktiveerib mao ja soolestiku motoorikat, seedemahlade
eritumist ja loob täiskõhu tunde. Ei lõhustu, organism ei omasta.
Sahhariidide
biofunktsioonid: Energeetiline - põhiline energiaallikas
Plastiline ehk ehituslik. Kõikides kudedes ja organites on süsivesikuid. Nad on rakukestades, rakkude sisemuses.
Reserv(varu)materjal. Nad on paljude organismide energeetiline varuaine (tärklis, inuliin, sahharoos - taimedes; glükogeen - kõrgemais loomades ). Glükogeen on maksas ja lihastes.
Kaitsefunktsioon – nt sekreet kaitseb õõnesorganeid (söögitoru, soolestik, bronhid ) mehhaaniliste vigastuste ja haigustekitajate sissetungi eest.
Reguleeriv funktsioon.
Spetsiifiline funktsioon.
Toitefunktsioon - laktoos
Monosahhariidid.
D- ja L- isomeerid , α- ja β- isomeerid (niipalju võiks teada, et
nad on olemas ja kumb on organismis olulisem)
Sahhariidide
seedimine ja metabolism
Suus algab tärklise ja glükogeeni hüdrolüüs süljes sisalduva
α-amülaasi toimel. Et maos pole süsivesikuid seedivaid ensüüme,
siis jätkub maos tärklise ja glükogeeni seedimine niikaua kuni
inaktiveerub sülje ensüüm maosoolhappe ja pepsiinide toimel.
Glükogenolüüs
– glükogeeni lagundamine ehk veresuhkru tootmine
Glükoneogenees – glükogeeni tootmine
piimhappest, glütseroolist, aminohapetest
Glükogenees
- glükogeeni süntees glükoosist
Aeroobne glükolüüs (saab toota 38 ATP) anaeroobne glükolüüs (saab toota
2 ATP)
3.
Lipiidide biokeemia.
Lipiidid on
ained, mis ei lahustu vees, kuid lahustuvad orgaanilistes lahustites
( eeter , bensool, bensiin , kloroform jt.), neid leidub organismi
kõikides kudedes.
Lipiidid
on väga erineva struktuuriga orgaaniliste biomolekulide,
enamasti estrilise
ehitusega
vees
mittelahustuvate,
looduslike
ühendite rühm, mis koosneb alkoholidest
ja rasvhappejääkidest.
Jagunevad kaheks: tsütoplasmaatiline ja varurasv.
Lihtlipiidid
(triglütseriidid
ja vahad) koosnevad baasalkoholist ja rasvhappejääkidest. Esinevad
toidurasvas; neid sünteesitakse maksas ja rasvkoes, nt
triglütseriidid ja vahad.
Liitlipiidid
-
rasvhapete estrid , mis sisaldavad peale baasalkoholi ja
rasvhappejääkide ka teisi rühmi (fosforhappejääki,
süsivesikulist komponenti, lämmastikalust). Näiteks:
sfingolipiidid ja glütserofosfolipiidid.
Kolesteriidid
– olemas on Kolesterool ja
selle ühendi estrid ei ole kahjulikud ega toksilised. Tegemist on
kõigile päris-tuumsetele rakkudele tüüpilise ühendiga.
Lipiidide
biofunktsioonid:
Energeetiline funktsioon (täidavad varulipiidid, peamiselt triglütseriidid
Varuaine funktsioon (talletavad organismiks varuks rasva)
Struktuurne funktsioon (rakumembraani struktuurne komponet)
Kaitsefunktsioon (termoregulatsioon)
Transpordifunktsioon (Vere lipoproteiinid on kolesterooli, vabade rasvhapete ja rasvlahustuvate vitamiinide transportija)
Lahusti
Lipiidide
seedimine ja metabolism: Lipiidide
seedimine toimub peensooles, aitab sapphape. Selleks on vaja
vastavaid ensüüme ja emulgaatoreid, mis lõhustavad need
glütserooliks ja rasvhapeteks. Seedunud toidumassi viibimisel
peensoole keskmises osas imenduvad toidurasvadest tekkinud glütserool
ja rasvhapped .
Lipiidide imendumine:
1. Veeslahustuvad komponendid – glütserool, fosforhape , lämmastikalused, vabad rasvhapped alla 10 C-aatomiga -
saavad imenduda vabalt.
2. Veeslahustumatud komponendid –
monoglütseriidid, kolesterool, vabad rasvhapped üle 10 C-aatomiga -
vajavad imendumiseks sapphappeid.
4.
Aminohapete, peptiidide ja valkude biokeemia.
Aminohapped
sisaldavad amino- (NH2) ja karboksüülrühma (-COOH), reageerivad
nii hapete kui alustega.
Jagunevad:
Proteinogeenseteks
- eluks
vajalikud 20 aminohapet, millest on ehitatud valgud. Nt: alaniin,
glütsiin.
Aproteinogeenseteks
Lisaks
jagunevad veel:
Asendatavateks
- sisaldumine toidus pole oluline, sest
neid võib organism ise sünteesida.
Asendamatuteks
- inimorganism peab saama toiduga, aminohapped,
mida inimese organism ise kas üldse ei tooda või toodab vähesel
määral, nii et nende omastamine toidust on möödapääsmatult
vajalik. Nt lüsiin, leutsiin.
Peptiidside
- tekib
aminohapete vahel, moodustuvad peptiidid ja valgud ning
seedimisel/ainevahetuses jälle lagundatakse/hüdrolüüsitakse.
Peptiidid
koosnevad aminohapetest. Liigitatakse: oligopeptiidid, polüpeptiidid,
valgud.
Valgud
koosnevad aminohappejääkidest.
Valgud jagunevad lihtvalkudeks
(proteiinid), liitvalkudeks
(sisaldab nukeliinhappeid,
süsivesikuid, lipiide ), täisväärtuslikeks
valkudeks (sisaldab kõiki
asendamatuid aminohappeid inimorganismile vajalikus koguses ja
omavahelises suhtes) ja
väheväärtuslikeks valkudeks
(asendamatutest
aminohapetest on puudu 1 või mitu).
Valkude
struktuuritasemed
– osata selgitada.
Primaarstruktuur
- valgu ruumiline struktuur ehk konformatsioon . Valkude primaarstruktuur
on molekulaaraluseks: a) valkude spetsiifilisusele/mitmekesisusele,
b) kõrgete struktuuritasemete kujunemisele, c) molekulaarhaiguste
patogeneesile.
Sekundaarstruktuur
- vesiniksidemete
abil formeerunud ruumiline struktuur, jaotub
α-heeliks ja β-struktuur.
Tertsiaarstruktuur
- kogu valgu kolmemõõtmeline struktuur, moodustunud
sekundaarstruktuuridest, gloobulid (kerajad) ja fibrillid (kiudjad).
Kvaternaarstruktuur - Subühikutest koosnev (SU).
Subühikud omavad tertsiaarstruktuuri.
Valkude denaturatsioon : kõrgemate
struktuuritasemete lõhkumine madalamateks, seda põhjustab
temperatuur, vibratsioon , ultraheli kiirgus.
Valkude koagulatsioon : kalgendumine,
kolloidsüsteemi osakeste liitumine.
Aminohapete,
peptiidide ja valkude funktsioonid
ja tähtsus.
Ensümaatiline
/ biokatalüütiline -
Ensüümid kindlustavad kõikide biokeemiliste reaktsioonide
toimumise vajaliku kiirusega. Ainult ensüümide kaastalitusel saavad
toimuda toitumine, organismiomaste ainete biosüntees, kehaline töö
jm. eluprotsessid, sest ensüümid algatavad ja hoiavad käigus mis
tahes ainevahetusprotsesse.
Bioregulatoorne
- Selle
all peetakse silmas ainevahetuse ja metabolismi reguleerimist
valguliste hormoonide poolt, nt insuliin ja glükagoeen, mis
kontrollivad süsivesikute ainevahetust.
Transpordifunktsioon
- valkudega seostunud ainete
transport biovedelikes.
Kaitsefunktsioon
- a)
aktiivne kaitse haigusttekitavate mikroobide vastu, b) passiivne
kaitse –
samastub struktuurse funktsiooniga (naha, juuste, küünte valgud jt)
Kontraktsioonifunktsioon
- See tähendab keemilise
energia muundamist vastavate valkude abil mehhaaniliseks. Näiteks
lihaskoe aktiin , müosiin, mikrotorukeste ja -filamentide valgud.
Retseptoorne
- Retseptorite koostis ja toime
rajaneb valkudel
Varufunktsioon
- Valkude
kui varuainete kasutamine arenevate rakkude toiduks. Albumiinid
moodustavad valgu varu, mida organism kasutab nälgides.
Energeetiline
funktsioon -
1 grammi valgu täielikul lõhustumisel CO2 ja H2O moodustumiseni
vabaneb umbes 4,3 kcal energiat. Organism kasutab valkusid
energiaallikana ainult siis, kui energia põhisubstantsid
(süsivesikud ja lipiidid) on ammendatud .
Kahjustustamise
funktsioon -
albumiinid, näiteks munavalge- ja piimavalgud , seovad vastavate
rühmade abil raskmetalle ja alkaloide, mistõttu neid kasutatakse
nende mürkide neutraliseerimiseks maos.
Ehituslik
funktsioon. - Valgud on rakkude
põhilisteks struktuurseteks/ehituslikeks komponentideks.
Geeniregulatoorne
funktsioon -
valgulised faktorid osalevad transkriptsiooni alustamises ja
lõpetamises, kontrollivad selle täpsust ja sagedust.
Aminohapete/peptiidide/valkude
seedimine: Suus valkude seedimist ei
toimu. Valkude seedimine algab maos soolhappe (HCl) ja seedeensüümide
pepsiinide tõttu. Peensool on valkude seedimise põhikoht, kus
valgud lõhustatakse lõplikult imendumisvõimelisteks aminohapeteks.
Peensoole valendikus hüdrolüüsitakse valgud vabadeks
aminohapeteks.
5.
Ensüümid
on biokatalüsaatorid
ja valgulise ehitusega, keemiliselt kuuluvad ensüümid valkude
hulka. Ensüüm on väga spetsiifiline, iga
ensüüm tahab oma kompleksi, mõni teeb ühte reaktsiooni aint ühes
kohas. Koosnevad aminohappejääkidest.
Koensüümid/kofaktorid
– madalmolekulaarsed orgaanilised
ühendid, mis koos ensüümide valguosaga
osalevad ensüümi katalüüsis
moodustades toimivaid ensüüme. Need on liitensüümi osas, enamasti
on aktiivtsentri koostises, vitamiinist pärit või ise vitamiin , nt.
B5, B3.
Ensüümkatalüüsi
olemus
- Biokatalüüs
ehk ensüümkatalüüs on spetsiaalsete proteiinide –
ensüümide kasutamine keemilises reaktsioonis. Substraatlik
aine läheb ensüümi juurde, sobib aktiivtsentrisse, ensüüm muudab
ta teiseb aineks ehk muundatatakse ära, kui ei sobi tuleb välja.
Reaktsiooni kiirus tõuseb proportsionaalselt ensüümi sisalduse
suurenemisega. Ensüümkatalüüs on
vajalik vitamiinide koeensüümiks saamiseks
6. Nukleiinhapete biokeemia.
Nukleiinhapped
on biopolümeerid,
mille monomeerid on nukleotiidid .
Nukleotiidid
koosnevad lämmastikalusest, suhkrust ja fosforhappejäägist.
TUNNUS
DNA molekul
RNA molekul
monomeeri nimetus
desoksüribonukleotiid
ribonukleotiid
monomeeri ehitus:
a)lämmastikualus
b) sahhariid
c)happejääk
adeniin
guaniin
tsütosiin
tümiin
b) desoksüriboos
c) fosfaatrühm
adeniin
guaniin
tsütosiin
uratsiil
b) riboos
c) fosfaatrühm
nukleotiidi nimetus
adenosiinfosfaat
guanosiinfosfaat
tsütidiinfosfaat
tümidiinfosfaat
adenosiinfosfaat
guanosiinfosfaat
tsütidiinfosfaat
uridiinfosfaat
molekul või kuju
kaheaheline, biheeliks
üheahelaline (osaline pöördumine ahela eri osade vahel)
komplementaarsus
A=T, C=G
A=U, C=G
põhiline ülesanne
päriliku info säilitamine ja ülekanne
päriliku info realiseerimine
RNA
erinevad tüübid ja ülesanded organismis:
mRNA
- informatsiooni RNA, toob geneetilise koodi ribosoomi, ja selle
alusel saab hakata sünteesima valku ribosoomil
tRNA
- võtab kaasa ribosoomile aminohappejäägid
rRNA
- on ribosoomi koostises ja aitab
seda valku sünteesida
Komplementaarsusprintsiip
on kahe paralleelse ahela täpne sobivus .
DNA
struktuuritasemed:
Primaarstruktuur
- Nukleotiidide dAMP, dGMP, dCMP ja dTMP järjestus (on leitud ka
nende metüülderivaate)
Sekundaarstruktuur
- Kahest antiparalleelsest DNA polünukleotiidahelast
komplementaarsuse alusel moodustunud kaksikspiraal (kaksikheeliks)
Jaguneb:
–A-struktuur
(dehüdratiseerivate agentidega kristalliseeritud B-struktuur)
–B-struktuur
(paremale pöördunud, klassikaline)
–Z-struktuur
(vasemale pöördunud)
Tertsiaarstruktuur
- Histoonide, di- ja polüamiinide, RNA ja mitthistoonsete valkude
abil kokku pakitud DNA
RNA
struktuuritasemed:
Primaarstruktuur
-
-RNA
ribonukleotiidide järjestus
-Sünteesitakse
DNA-lt komplementaarsuse alusel, seega peegeldab DNA teatud lõigu
-nukleotiidide järjestus.
Sekundaarstruktuur
- RNA ühe ahela komplementaarne paardumine , kokkukäändumine
Tertsiaarstruktuur
- • Sekundaarstruktuuride kokkukäändumine • Vesiniksidemed,
hüdrofoobsed vastasmõjud • tRNA-l spetsiifiline ruumikujund •
rRNA-l kerajas • mRNA-l niidirulli moodi
Replikatsioon ,
transkriptsioon ja translatsioon
Replikatsioon
- paljundamine, DNA ahela süntees teise alusel ehk päriliku
materjali paljundamine
Transkriptsioon
-
ärakiri, kirjutatakse maha, RNA süntees, kirjutatakse RNA DNA pealt
maha EHK RNA kirjutamine DNA alusel
Translatsioon
- ehk
tõlkimine, valgusüntees ribosoomis
Milliseid
nukleotiidse ehitusega olulisi aineid veel organismis on ehk kus on
veel nukleotiidid olulised? (tooge näide: ATP, GTP, NADH, FADH jne)
Olulised on ainevahetuses (NADH ja FADH)
7. Vitamiinid ja koensüümid.
Vitamiinid
on asendamatud mikrotoitained .
Vitamiinid on ensüümide kofaktorid,
tagavad organismi arengu, on osa immuunsüsteemist, ülesandeks ka
side- ja tugikoe arengu parandamine.
Vitamiine saab nii loomsest kui taimsest toidust, paljusi vitamiine ei suuda keha ise toota, kuid
saab sünteesida.
Provitamiinid ehk eelvitamiinid on looduslike
vitamiinide algvormid ehk organism suudab selle sünteesida
vitamiiniks. Näiteks A-vitamiini eelvitamiiniks on alfa ja beeta karoteen .
Vitamiinid
jagunevad:
1. Rasvlahustuvad: KADEQ
2. Vesilahustuvad: BC
Vitameer on sarnase
struktuuriga ühend või üksik vitamiin, mis omab vitamiini
bioaktiivsust või mis muudetakse ainevahtuse käigus vitamiiniks
Vitamiinide defitsiit – põhjused ja
tagajärjed ( avitaminoos , hüpovitaminoos).
- hüpovitaminoos:
ühe/mitme vitamiini ajutine puudus, sümptomiteks väga üldised
häired nt väsimus
- avitaminoos:
ühe/mitme vitamiini täielik puudus, tagajärjeks pöördumatud
kliinilised kahjustused, mis võivad lõppeda surmaga
Põhjused: ühekülgne toitumine, maksa ja
soolestikuhaigused, suureneneud vajadus (nt rasedus ),
antibiootikumide kuur , toksilised ained, keskkond (nt pole eestis
piisavalt päiksevalgust)
VITAMIIN
A
A-vitamiini saab loomset päritolu allikatest
retinoolina, kuid organism on võimeline ka taimset päritolu toiduainetes leiduva β– karoteeni muutma organismis A-vitamiiniks.
A-vitamiini
on vaja nägemisprotsessiks, paljude organismi rakkude kasvuks ja
arenguks, limaskestade normaalseks arenguks (siit tuleneb tema oluline
kaitse infektsioonide vastu), antioksüdantseks regulatsiooniks,
organismi viljastusvõime tagamiseks. Toiduga ei ole võimalik saada
toksilises koguses A-vitamiini. arimateks A-vitamiini
allikateks on
maks, piimatooted (juust, või), muna. Karotenoide leidub enim
kollastes ja oranžides, aga ka mõnedes rohelistes puu- ja
köögiviljades ning marjades (kibuvitsamarjad porgand , lehtkapsas, spinat , kõrvits, brokoli , lehtsalat, paprika , apelsin, papaia ,
hurmaa) ning maguskartulis.
Norm päevan annus 700-900 mcg.
Homeöostaas
- stabiilse
keskkonna tagamine rakkude ja kudede ning organsüsteemide talitluseks .
Näiteks: insuliin:
toodetakse kõhunäärmes, vastutab glükoosi sisalduse reguleerimise
eest veres
9. Metabolism
ehk ainevahetus on termin, mida kasutatakse kõigi keemiliste
reaktsioonide kirjeldamiseks, mis on seotud rakkude ja
organismi säilitamisega. - keemiliste muutuste kogum, mis on
organismi elutegevuse aluseks.
Metaboolne rada
- üksikreaktsioonide rada, milles lähtesubstraat muundub
lõpp-produktiks.
Metaboolne võrgustik:
metabolism käib mööda metaboolsete radade. On olemas nii põhirajad
(Krebsi tsükkel) kui ka spetsiifilised rajad . Selles osalevad
tavaliselt mitmed ensüümid, igaüks katalüüsib kindlat
reaktsiooni, mille produkt on järgmise substraadiks. Ühelt rajalt
on võimalik minna teisele, koordineeritud, on võimalik ka
samaaegselt teha.
Anabolism
(ehitab, tahab energiat), katabolism
(lagundamine, annab energiat)
Makroergilised
ühendid on ajutised energia
salvestajad/ülekandjad, olulisim energia salvestaja on ATP.
GLÜKOLÜÜS
Glükoosi lõhustamisega sobitab organism glükoosis oleva energia
endale sobivasse vormi (ATP, NADPH ) ja toodab vajalikke metaboliite.
Glükoosi oksüdatiivne lõhustumine on glükolüüs. Sõltuvalt
tingimustest on glükoosi oksüdatiivne lõhustumine aga osaline või
lõplik: Osaline lõhustumine toimub hapniku defitsiidi tingimustes
(intensiivselt töötavas lihasrakus)
ja see on anaeroobne glükolüüs.
Lõplik lõhustumine (glükoosist tekivad CO2 ja vesi) toimub
aeroobsetes tingimustes -
aeroobne glükolüüs.
Ensüümid,
mis katalüüsivad anaeroobset glükolüüsi:
Heksoosi kinaas , fosfoglükoosi isomeraas , fosfofruktoosi kinaas, püruvaadi kinaas.
Aeroobne
glükolüüs on on
glükoosi täielik lõhustumine hapniku olemasolul , mis koosneb
kõigist glükolüüsi reaktsioonidest, tsitraaditsüklist (TCA) ja hingamisahela reaktsioonidest. Aeroobse glükoosi käigus tekib CoA.
Atsetüül-CoA mängib olulist rolli ka rasvhapete ja kolesterooli
sünteesis ning lõhustamises.
Ensüümid
on hädavajalikud, et rakkudes
läbiviidavad metaboolsed reaktsioonid toimuksid piisava kiirusega
toetamaks elu toimimist. Ensüümid on kõrgmolekulaarsed
bioloogilised katalüsaatorid, mis kiirendavad keemiliste
reaktsioonide toimumist. Paljud haigused on põhjustatud ensüümide
aktiivsuse langusest.
Vitamiinid
mikrokogustes igapäevaselt vajalikud enamiku organismide pea kõikide
füsioloogiliste protsesside toimimiseks. Mitmed vitamiinid osalevad
teatavate kudede ja elundite struktuuri kujundamisel.
Hormoonid
on bioloogiliselt aktiivsed
endogeensed ained, mida sünteesib KNS (reguleerib ka nende toimet),
eluliselt vajalikud ained, mis tekivad organismis väikestes kogustes , kuid on tugeva toimega. Keemiline koostis on hormoonidel
erinev. Hormoonid hoiavad organismis tasakaalu teatud piiride seas -
homeöostaas,
reguleerivad ensüümide hulka, adrenaliin ohukorras, veresuhkru
kontroll.
Tsitraaditsükkel
on organismi keskne metaboolne
rada, milles sulanduvad süsivesikute, lipiidide, aminohapete jt.
metabolismirajad. oluline tsentraalne tsükkel nii biomolekulide
katabolismis kui ka anabolismis. Tsitraaditsüklisse võivad
kataboolitavad ühendid siseneda ükskõik millises etapis, seega
võib selle abil lagundada kõiki ühendeid, mis annavad
tsitraaditsükli võtmeühendeid. 38 mooli
ATP-d
ühe mooli Glükoosi kohta.
Kõik kommentaarid