Bioloogiline oksüdatsioon inimkehas Hingamisahel Ksenobiootikumide biotransformatsioon Ensüümid Oksüdaasid: otse reaktsioon hapnikuga Monoksügenaasid: lülituvad hapnikuaatomi substraadimolekuli (CytP450) Dioksügenaasid: lülituvad hapnikumolekuli substraadimolekuli (Trüptofaani oksügenaas) Hüdroksüperoksüdaasid: lipiidide hüdro- või vesinikperoksiidi konversioon (peroksüdaas, katalaas) Dehüdrogenaasid: bio-oksüdatsiooni kesksed ensüümid Hingamisahel Roll: energia saamine (prootonite transport) Koostis:
kontsentratsioonides pärsivad nende kasvu või põhjustavad organismide hukkumise. Paljud ained on omastatavad vaid kindlas kontsentratsioonivahemikus. Optimaalsete kasvutingimuste järgimine on vajalik, et optimiseerida biotehnoloogilist protsessi. Käesoleva teema raames uuritakse: 1. Mikroorganismide morfo-füsioloogilisi tunnuseid 2. Mikroorganismide kasvukiiruse sõltuvust · temperatuurist, · keskkonna pH-st, · keedusoola, · suhkru, · ksenobiootikumide sisaldusest keskkonnas; 3. Termilise töötluse mõju erinevatele mikroorganismidele. Kasutatavad materjalid: 3 tardsöötmel ettekasvatatud mikroobikultuuri (Baccillus sp Ps 42, Pseudomonas sp 105, Saccharomyces cerevisae); glükoosi (0%, 20%, 40%), vesinikioonide (pH 5, 7, 9) ja soola NaCl (0%, 10%, 20%) erinevate kontsentratsioonidega katseklaasid; PCA ja MALT söötmed Petri tassidel ilma ja koos ksenobiootikumidega
väikestes kogustes mikroorganismide kasvu soodustada või olla selleks lausa hädavajalikud, suuremate kontsentratsioonide puhul aga hakkab toimima osmoos ja mikroorganismid hukkuvad ning seega nimetatud ühendid käituvad konservantidena. Töö eesmärk: erinevate söötmetega tutvumine, värvimine Grami järgi ja mikroskopeeromine, mikroorganismide kasvukiiruse sõltuvuse uurimine temperatuurist, keskkonna pH-st ning keedusoola, suhkru, ksenobiootikumide sisaldusest keskkonnas Kasutatavad materjalid: 3 tardsöötmel ettekasvatatud mikroobikultuuri (Baccillus, Rhodococcus, veinipärm); glükoosi (0%, 20%, 40%), vesinikioonide (pH 5, 7, 9) ja soola NaCl (0%, 10%, 20%) erinevate kontsentratsioonidega katseklaasid; PCA ja MALT söötmed Petri tassidel ilma ja koos ksenobiootikumidega Töövahendid: katseklaasid, vahendid värvimiseks ja mikroskopeerimiseks Töö käik: Etapp1. Mikroskopeerimine:
Tekivad sapphapete konjugaatide, kolesterooli (75-80%) ja fosfolipiidide kuhjumisega. Sapikivide teke ohuallikad on vähene liikumine, rasvumine, krooniline kõhukinnisus, kestvalt valguvaene toit, kestvalt rasvavaba toit. Kolesterool on steroidhormoonide sünteesi lähteühend Sapphapete kaudu viiakse suur osa kolesterooli inimkehast välja Küllastamata rasvhapete vajadus Energeetiline funktsioon (100% laguneb) Bioregulaatorite süntees (PG, LT, TX) Lahusti (rasvlahustuvate vitamiinide, ksenobiootikumide ja liigse kolesterooli jaoks) Küllastatud rasvhapete vajadus Energeetiline funktsioon (25-30% laguneb) Termoregulatsioon Mehhaaniline kaitse Membraani struktuurerimine Elektriline isolatsioon Surfaktantsuse toetus Organismi veebilansi saavutamine endogeense vedeliku produtseerimisel Lisaküsimus n-3 rasvhapetest (LA) sünteesitakse pikemaid n-3 PUFA-sid (EPA, DPA,DHA) n-6 rasvhapetest (ALA) sünteesitakse pikemaid n-6 PUFA-sid (GLA, ETA, AA)
aluseks (redoksreaktisoon jt) Glutatiooni biofunktsioonid · antioksüdant · stabiliseerib erütrotsüütide membraane · kaitseb Hb denaturatsiooni eest · kaitseb Hb oksüdeerimise eest (inhibeerib metHb teket) · mitmete ensüümide kofaktor · reguleerib ensüümide tegevust (glutationüülimine) · osaleb aminohapete transpordis läbi membraani · osaleb ksenobiootikumide detoksikatsiooniprotsessis · taastab valkude tioolrühmi · sünteesi põhikoht on maks · sünteesi kiirust ja mahtu limiteerib tsüsteiini kättesaadavus/tase · lisamanustamine on limiteeritud VALGUD Valgud on unikaalsed ja asendamatud toitained, sest nad osalevad paljudes organismi füsioloogilistes protsessides (ensüümid katalüüsivad reaktsioone, antikehad kaitsevad organismi jne.). Valkude sünteesi eelduseks on vabade aminohapete olemasolu organismis
toitainete omastamine ja imendumist kasutamine organismispetsiifiliste rakus toimuvaid ainevahetuslikke radu biomolekulide sünteesiks ainevahetuse lõpp-produktide eritumist 3. biomolekulide lammutamine 4. lõpp-produktide väljutamine 5. organismi sattuvate ksenobiootikumide detoksikatsioon ja väljutamine Ksenobiootikumid - inimorganismile kehavõõrad looduslikud (taimsed ja loomsed) ühendid. PÕHIMÕISTED Homöostaas regulatsiooniprotsess organismis, mille abil organism hoiab oma elutegevuseks vajalikud tingimused konstantsetena Orgaaniline ühend keemiline ühend, mis sisaldab süsinikku.
arvukuse suhtes. · Imetajate soolestiku mikroflooral on oluline osa peremeesorganismi enda ensüümide toimele mittealluva taimeraku seinte materjali lagundamisel. Just sellised kiudained varustavad soolestikus elavaid suuri bakteripopulatsioone energiaga. Need energiaallikad mõjutavad ka võõrainete mikrobioloogilist metabolismi. Mõned toidukiu liigid nagu pektiin võivad bakterikasvuks soodsa keskkonna loomise teel mõjutada selliste ksenobiootikumide toksilisust, mis vajavad metaboolset aktiveerimist jämesoole anaeroobse mikrofloora poolt. · Aeroobsed mikroorganismid on võimelised lõhkuma ka aromaatset tuuma, mistõttu nad saavad kasutada aromaatseid ühendeid C ainukese allikana enda kasvuks vajalike oksüdatiivsete biosünteetiliste reaktsioonide läbiviimisel. · Anaeroobsed soolestiku mikroobid on orienteerunud redutseerivale ainevahetusele.
imendumist, rakus toimuvaid metaboolseid radu ja lõpp-produktide eritumist. Rakusisene metabolism toimub metaboolsete radadena, milles ensüümide toimel muunduvad/tekivad metaboliidid (biomolekulid). Metabolismi põhifunktsioonid on: · energia omastamine väliskeskkonnast toitainete vormis · toitainete omastamine ja kasutamine organismispetsiifiliste biomolekulide sünteesiks · senestsentsete biomolekulide lammutamine · lõpp-produktide väljutamine · organismi sattuvate ksenobiootikumide detoksikatsioon ja väljutamine Katabolismi staadiumid: 1. Makrotoitainete ja senestsentsete biomolekulide lõhustumine monomeerideks, ehitusüksusteks 2. Monomeeride, ehitusüksuste muundamine metabolismi võtmeühenditeks 3. Atsetüül-CoA ja Krebsi tsükli komponentide oksüdatiivne lõhustamine lihtsateks lõpp-produktideks Anabolismi staadiumid: 1. Vaheühenditest sünteesitakse eelühendid 2. Eelühenditest sünteesitakse biomolekulide ehitusüksused (aminohapped,
Metabolism hõlmab: · seedimist · imendumist · rakus toimuvaid ainevahetuslikke radu · ainevahetuse lõpp-produktide eritumist Metabolismi põhifunktsioonid inimorganismis on: 1. energia omastamine väliskeskkonnast toitainete vormis 2. toitainete omastamine ja kasutamine organismispetsiifiliste biomolekulide sünteesiks 3. biomolekulide lammutamine 4. lõpp-produktide väljutamine 5. organismi sattuvate ksenobiootikumide detoksikatsioon ja väljutamine Ksenobiootikumid - inimorganismile kehavõõrad looduslikud (taimsed ja loomsed) ühendid. Metabolismi regulatsioon: Biomolekulide lammutamine ja biosüntees on reguleeritud nii, et tagada organismi elutegevuseks vajalikke sisetingimusi (homöostaasi). Kataboolsed ja anaboolsed protsessid on kõrgelt koordineeritud ja saavad toimuda vaid üheskoos: biomolekule saadakse nii lammutamise kui biosünteesi abil; ühe biomolekuli
mikrofloora gradient, nii liigirikkuse kui arvukuse suhtes. Imetajate soolestiku mikroflooral on oluline osa peremeesorganismi enda ensüümide toimele mittealluva taimeraku seinte materjali lagundamisel. Just sellised kiudained varustavad soolestikus elavaid suuri bakteripopulatsioone energiaga. Need energiaallikad mõjutavad ka võõrainete mikrobioloogilist metabolismi. Mõned toidukiu liigid nagu pektiin võivad bakterikasvuks soodsa keskkonna loomise teel mõjutada selliste ksenobiootikumide toksilisust, mis vajavad metaboolset aktiveerimist jämesoole anaeroobse mikrofloora poolt.Aeroobsed mikroorganismid on võimelised lõhkuma ka aromaatset tuuma, mistõttu nad saavad kasutada aromaatseid ühendeid C ainukese allikana enda kasvuks vajalike oksüdatiivsete biosünteetiliste reaktsioonide läbiviimisel. Anaeroobsed soolestiku mikroobid on orienteerunud redutseerivale ainevahetusele. Soolestiku
c. Haigustekitajad. Pideva kohaloluga haigustekitajad. Nt. vaikivas olekus viirusnakkused, püsiparasiidid. d. Kliimaolud kuuma kliima. Organismi loomulik kaitse vananemise vastu 1) DNA muutuste otsing, avastamine, kõrvaldamine. Ööpäevas 104 vähikollet. Seda süsteemi nim. reparatsiooniks. 2) Rakkude pidev uuenemine. Vigastuste paranemine. Toimub regeneratsioon. 3) Võõrühendite lagundamine kehas vastutab maks. Võõrsõnaga ksenobiootikumide metabolism. 4) Kahjulike tegurite isolatsioon organismis. a. Hüdrofoobsed keskkonna mürgid paigutatakse rasvkoesse b. Haigustekitaja isoleeritakse lubikapslisse, nt. tuberkuloos, keeritsussi vastsed. 5) Aktiivkaitse terviklikud biobarjäärid, antikehad ja õgirakud, regulaatorvalgud. 6) Antioksüdandid a. Saab toiduga vitamiinid, b. Sünteesib ise, GSH ja sidrunhape peptiidid. Surm ..
dissimilatsioonietapid. Metabolism organismi elu aluseks olev biokeemiliste muutuste võrgustik. Metabolism hõlmab seedimist, imendumist, rakus toimuvaid metaboolseid radu ja lõpp-produktide eritumist. Põhifunktsiooniks: energia omastamine väliskeskkonnast toitainete vormis; toitainete omastamine, lõhustamine ja kasutamine; senestsentsete biomolekulide lammutamine; lõpp-produktide väljutamine; organismi sattuvate ksenobiootikumide detoksikatsioon ja väljutamine. Aeroobse katabolismi staadiumid: · Makrotoitainete (SV, Valgud, Lipiidid) ja senestsentsete biomolekulide lõhustumine monomeerideks, ehitusüksusteks. · Monomeeride, ehitusüksuste muundamine vähesteks ja lihtsamateks metabolismi võtmeühenditeks. Anabolismi staadiumid: · Lihtsamatest eelühenditest sünteesitakse ehitusüksused/monomeerid. · Suuremate biomolekulide ja biomakromolekulide (valgud, NH) süntees 28
(katabolismi) etapid Metabolism organismi elu aluseks olev biokeemiliste muutuste võrgustik. Metabolism hõlmab seedimist, imendumist, rakus toimuvaid metaboolseid radu ja lõpp-produktide eritumist. Põhifunktsiooniks: energia omastamine väliskeskonnast toitainete vormis; toitainete omastamine, lõhustamine ja kasutamine; senestsentsete biomolekulide lammutamine; lõpp-produktide väljutamine; organismi sattuvate ksenobiootikumide detoksikatsioon ja väljutamine. Katabolism: Lagundav ainevahetus keerulisematest ainetest tekivad lihtsamad ja vabaneb energia Aeroobse katabolismi staadiumid: a) makrotoitainete (Süsiveikud, valgud, lipiidid) ja senestsentsete biomolekulide lõhustumine monomeerideks, ehitusüksusteks. b) Monomeeride, ehitusüksuste muundamine vähesteks ja lihtsamateks metabolismi võtmeühendiks. Anabolism : Lihtsamatest keemilistest ühenditest sünteeesitakse keerulisemaid ühendeid. Selleks kulub
15). täisatsetaal r. 15a 29 Tsükliliste atsetaalide teket võib vaadelda kui inim- COOH hem iatsetaalne O H (glükosiidne O H ) organismis toimuva ksenobiootikumide (sh ka O OH ravimite) detoksikatsiooni ühte põhivarianti. Nii OH G lükuroonhape reageerib glükoosi derivaat glükuroonhape (tsüklili- (hem iatsetaal) HO ne poolatsetaal) detoksikatsiooni käigus maksas
annaabi.ee 
