redutseerumisreaktsioone 2. Transferaasid, katalüüsivad keemiliste gruppide ülekannet ühelt molekulilt (grupi doonor) teisele molekulile (grupi aktseptor) 3. Hüdrolaasid, katalüüsivad hüdrolüüsi reaktsioone 4. Lüaasid, katalüüsivad gruppide liitumist kaksiksidemetele või gruppide elimineerimist mille tulemusena moodustuvad kaksiksidemed või tsüklid 5. Isomeraasid, katalüüsivad molekulisiseseid ümberasetusi ehk isomerisatsiooni reaktsioone 6. Ligaasid, katalüüsivad kahe molekuli ühinemisreaktsioone mille käigus kasutatakse ATP või mõne muu makroergilise ühendi hüdrolüüsi energiat Ensüümide komisjon annab ensüümile vastava koodi, mis koosneb eesliitest EC ja neljast teineteisest punktidega eraldatud numbrist (näiteks EC 3.4.21.5) ·Esimene number- kuuluvus põhiklassi
energiat) · aldolaasid · aldehüüdi teke 5. Isomeraasid Isomerisatsioonireaktsioonid (funktsionaalsete Metüülamalonüül- · ratsemaasid, epimeraasid rühmade molekulisisene ülekanne isomeeride CoA mutaas · isomeraasid tekkega) · osa mutaase 6. Ligaasid Sünteesreaktsioonid ATP jt otsesel osalusel Püruvaadi · süntetaasid karboksüülimine sünteesi käigus kaboksülaas · karboksülaasid Omadused omavad nii valkude kui ka katalüsaatiride omadusi Ensüümide om-d: · ensüümvalgud on kõrgmolekulaarsed, hüdrofiilsed amfoteersed polüelektrolüüdid, denatureeruvad ja kristalliseeruvad
ülekanne ühelt keemiliselt ühendilt teisele 3. Hüdrolaasid katalüüsivad hüdrolüüsi (sidemete c-o, c-n, c-p, c-s hüdrolüüs vee liitumisega) 4. Lüaasid katalüüsivad substraadi mittehüdrolüütilist lagundamist (rühmade liitumine kaksiksidemele või vastupidi, ATP ei osale) sidemete c-c, c-o, c-n, c-s lõhustumine 5. Isomeraasid katalüüsivad struktuurseid muutusi ühe molekuli sees (molekuli sisene rühmade ülekanne) 6. Ligaasid katalüüsivad kahe substraadi ühendamisreaktsiooni (ATP lagunemisega konjugeeritud kondensatsioonireaktsioonid) sünteesireaktsioonid Kasutusalad Ensüümid on tähtsal kohal biotehnoloogia arengus. Umbes 150 ensüümi kasutatakse tööstuses, näiteks: Amülaas, mis toodab tärklisest suhkruid. Seda kasutatakse siirupite, puuviljamahlade, sokolaadi ja muude toiduainete valmistamisel. Proteaas, mis lõhub valke. Seda kasutatakse liha pehmendamiseks, kala nülgimiseks,
2 Transferaasid Funk. rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele 3 Hüdrolaasid Keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel 4 Lüaasid Kaksiksidemete teke rühmade kõrvaldamisel või nende liitmine kaksiksideme juurde 5 Isomeraasid Rühmade ülekanne molekuli piires, isomeersete vormide teke 6 Ligaasid Uute kovalentsete sidemete (C-C, C-S, C-O, C-N) moodustamine kondensatsiooni teel 3. ES kompleks ja selle formeerumist kirjeldavad molekulaarsed mudelid. E ja S vahelised interaktsioonid. ES kompleks on kompleks, mis vahepeal tekib, et alandada aktivatsiooni barjääri (?) ja temast võib tekkida produkt ja vaba endsüüm või moodustuda taas vana ensüüm ja substraat. E+S ES E+P
Tihti kasutatakse ka ajaloolisi nimetusi, näiteks Trüpsiin ja pepsin. Vastavalt katalüüsitavatele reaktsioonidele jaotatakse ensüümid kuude klassi. Iga klass jaotub alaklassideks (subclass) ja need omakorda alaalaklassideks (subsubclass). Ensüümi klassid: a) Oksüdoreduktaasid (Oxidoreductases) b) Transferaasid (Transferases) c) Hüdrolaasid (Hydrolases) d) Lüaasid (Lyases) e) Isomeraasid (Isomerases) f) Ligaasid (Ligases) Ensüümi alaklassid (igas klassis on alaklassi tähendus erinev): a) oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonis osaleva rühma keemilist loomust b) transferaasid ülekantava rühma nime c) hüdrolaasid hüdrolüüsitava sideme tüüpi d) lüaasid lõhustatava sideme tüüpi e) isomeraasid isomerisatsiooni tüüpi f) ligaasid moodustuva sideme tüüpi Ensüümi alaalaklassid: a) milline elektronide/vesinike aktseptor osaleb reaktsioonis
Intratsellulaarne valkude degradatsioon: -Lüsosomaalne -Ubikvitiin-sõltuv Ubikvitiin sõltuv degradatsioon Toimub proteasoomides- ATPsõltuv proteaas- 1% koguvalgust- 76AA jääki, tsütosoolne 20S-4 heptameerset domääni 19S- cap-piirkond- ATPaasne aktiivsus Hästi konserveerunud valgud- pärmides vaid 3 AH erinevus Ubikvitiin-konjugeerivad valgud E1- ubikvitiini aktiveerivad valgud E2- ubikvitiin konjugeerivad valgud E3- aksessuaarne valk, moodustab E2-E3 kompleksi-ubikvitiini ligaasid E2-E3- kompleks seondub E3 abil märklaudvalgu Lys ja moodustab E2 abil polüubikvitiinahela- ligandiks proteasoomile Valkude aktiivsus sõltub tema N terminuse struktuurist -amidatsioon -Met Ile Val Gly Pro Thr -tsükliinidel konsensus: X-X-Leu-GlyX-Ile-Gly-Asn -PEST rikkad alad 3 tüüpi E3 valke, mis tunnevad erinevaid N terminusi: 1.Aluselised AHd Cys, His 2.Hüdrof. Ahd Phe Tyr Trp Leu Valkude topoloogia Valkude bioloogilise aktiivsuse avaldumine toimub kindlates
Liigitaktase lihtensüümid (ainult valguline osa) ja liitensüümid (valguline osa ja mittevalguline osa ehk kofaktor) Alandavaad reaktsiooni energiat. 34) Ensüümied klassifiktasioon: Oksüdoreduktaasid – redoksreaktsioonid. Transferaasid (rühmade ülekanne). Hüdrolaasid (kovalentsete sidemete lõhustamine). Lüaasid (C-C,C-O,C-N,C-S sidemete lõhustamine). Isomeraasid (molekulisiseste funktsionaalrühmade ülekanne, tekivad isomeerid). Ligaasid (karboksüülimine). 35) Ensüümide omadused: Ensüümid kui valgud – korõgmolekulaarsed, hüdrofiilised, denaureeruvad, kristalliseeruvad. Ensüümid kui katalüsaatorid – ei muuda reaktsiooni suunda, ei lõhustu reaktsiooni käigus. 36) Ensüümide eriomadused: Toime spetsiifilisus (komplementaarsus), sõltub organismi hetkevajadusest, kõrge efektiivsus füsioloogilises keskkonnad ja madalal temperatuuril, katalüüsivad ühte kindlat substraati.
polümeraaside liikumist, seega kõikide RNA tüüpide süntees on inhibeeritud. Alfa-amanitiin: valgekärbseseene alkaloid, inhibeerib rakus RNA polümeraas II, mRNA süntees muutub võimatuks. ! 14. Aminohapete aktiveerimine ja adapteerimine. (Б137) 84 ! ! Vaja on aminohappeid (20 põhitüüpi), tRNAd (32 eri tüüpi), energiat (ATP, GTP) ja erinevaid valke (initsiatsioonifaktorid IF1, IF2, IF3 ja ensüümvalgud AAS-id e aminoatsüül-tRNA-süntetaasid , kodaasid e aminoatsüül-tRNA-ligaasid jne) Aktiveerimine: AH + ATP + AAS -> AH-AMP-AAS (aktiveeritud aminohape) + 2P Ensüüm liidab aminohappe külge adenosiinmonofosfaadi (AMPi). Adapteerimine (aminohappe kinnitumine tRNA külge) AH + AMP + AAS + tRNA -> AH-tRNA (aminoatsüül-tRNA) + AMP + AAS Adapteerimise tulemusena saadaksegi tRNA ja aminohappe ühismoodustis, ensüüm ja AMP vabanevad. AH – aminohape; ATP – adenosiintrifosfaat; AAS – aminoatsüül-tRNA süntetaas; AMP –
lagunemine ensüümide poolt katalüüsitavates reaktsioonides. Aktiivtsentri môiste, siduv ja katalüütiline keskus aktiivtsentris. Koensüüm. Ensüümi kontsentratsioon, substraadi kontsentratsioon, pH, temperatuur kui ensüümi aktiivsust môjutavad tegurid. Inhibiitorid. Aktivaatorid. Allosteerilised ensüümid. Ensüümide spetsiifilisus. Ensüümide klassid - oksüdoreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid. 7. Vitamiinid. Vitamiinid - ainevahetuse regulatsioonis osalevad ühendid, toidu hädavajalikud komponendid, nende ligikaudne ööpäevane vajadus. Rasvlahustuvad vitamiinid: A, D, E ja K, nendest igaühe põhiroll inimese organismis. Erinevate veeslahustuvate vitamiinide roll ainevahetuse regulatsioonis koensüümide koosseisus. 8. Glükolüüs ja glükogenolüüs. Glükogeeni süntees. Glükoneogenees. Glükolüüs kui glükoosi anaeroobse lagunemise ensümaatiline protsess
13. Valkude post-translatsiooniline modifitseerimine: · Valkude kokku pakkimine · Biokeemiline modifitseerimine · Translokatsioon erinevatesse raku organellidesse · Degradatsioon proeasoomides, lüsosoomides 14. Aminohapete aktiveerimine ja aminoatsüül.tRNA kompleksi formeerumine amonoatsüül-tRNA süntetaas. Peptiidsidemete moodustumine translatsioonil peptidüültransferaas. Nekleotiidide ühendamine RNA transkriptsioonil ribosüümid (ligaasid). 15. Polüsoomid koosnevad ühest mRNA molekulist ja temaga seotud ribosoomidest. Kindel polüsoom sünteesib sama aminohappelise järjestusega valke.
funktsioon, varuained. 34. Ensüüm - Endogeenne bioaktiivne aine. 35. Ensüümi toimemehhanism - Katalüüs toimub ensüümi pinnal aktiivtsentris. Aktiivtsenter ja substraadi molekul peavad olema komplementaarsed. 36. Ensüümidele iseloomulik- Enamus ensüümidest on valgud. Omab reguleerivat toimet ainevahetusele. 37. Ensüümi Klassifitsioon - Oksüdoreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid. 38. Markerensüümid - Ensüümid, mis on olulised haiguste kindlakstegemisel. 39. Hormoon on organismis tekkiv substants, mis edastab signaali mingi muutuse tekitamiseks rakus ehk hormoon on primaarne signaalmolekul. 40. Sisenõrenäärmed, mis toodavad hormone- Ajuripats(oksütotsiin, vasopressiin), käbikeha, kilpnääre(trijoodtürosiin), kõhunääre(insuliin, glükagoon), neerupealised(adrenaliin), sugunäärmed. 41
Algab replikatsioon spets. genoomi lõikudelt nimetusega origin Helikaas keerab DNA topeltheeliksi lahti DNA polümeraas III lisab 5’ -> 3’ suunas nukleotiide: Juhtiv ahel – sünteesitakse järjest 5’ -> 3’ suunas Mahajääv ahel – sünteesitakse 5’ -> 3’ suunas lühikeste lõikudena; üldine suund on aga 3’ -> 5’ DNA polümeraas I eemaldab RNA praimerid ja asendab need DNAga Replikatsioonikahvi kokkusaamisel ligaasid liidavad mahajäävas ahelas olevad DNA fragmendid, et viia süntees lõpuni Tütarmolekulide lahknemine saab valmis 3. Transkriptsioon 1. RNA polümeraas seostub geenist ülal asuva promootoralaga. 2. RNA polümeraas lisab komplementaarseid nukleotiide märklaud DNA segmendile 5’ - 3’ direction. 3. Uratsiil on adeniinile komplementaarne. 4. Terminatsioonil, RNA polümeraas tunneb ära signaali ja transkript vabaneb. 5. 100-1200 nukleotiidi pikk. 4. Translatsioon
ensümaatiliselt, seda toimetab spetsiaalne ensüüm, mis paneb ubikvitiini sellele valgule lüsiini jäägi külge. Ubikvineeritud valgud tuntaksegi ära proteasoomide poolt, mis on valguline kompleks. Lüsosoom on membraaniga ümbritsetud organell, kus on hüdrolüütilised ensüümid. Lüsosomaalne degradatsioon toimub lüsosoomides intratsellulaarselt ehk rakusiseselt. ??? (natuke vähe võitu ). 16 Ubikvitiini ligaasid E1- ubikvitiini aktiveerivad valgud, E2- ubikvitiin konjugeerivad valgud, E3- aksessuaarne valk, moodustab E2-E3 kompleksi-ubikvitiini ligaasid E2-E3- kompleks seondub E3 abil märklaudvalgu Lys ja moodustab E2 abil polüubikvitiinahela- ligandiks proteasoomile Valkude aktiivsus sõltub tema N terminuse struktuurist (amidatsioon; Met Ile Val Gly Pro Thr; tsükliinidel konsensus: X-X-Leu-GlyX-Ile-Gly-Asn; PEST rikkad alad)
1) Oksüreduktaasid mille funktsiooniks on redoksreaktsioonid ehk elektronide ülekanne. 2) Transferaasid mille funktsiooniks on funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele. 3) Hüdrolaasid ehk keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel. 4) Lüaasid ehk kaksiksidemete teke rühmade kõrvaldamise teel või liitumisreaktsioonid kaksiksidemele. 5) Isomeraasid ehk isomeersete molekulide teke ühest molekulist. 6) Ligaasid ehk uute kovalentsete sidemete moodustamine kondensatsiooni teel ATP energia arvel. Kõik ensüümid on vastavalt ära määratud kasutades neid ülemisi liigitamisgruppe. Kui antakse ensüümile süstemaatiline nimetus siis nimetuses on neli tähte peale initsiaale E.C. Näiteks: ATP + D-glükoos ADP + D-glükoos-6-fosfaat ATP molekul ja D-glükoos reageerivad mille käigus ATP kaotab ühe fosfaat rühma ja
ensüümiga, tekib substraat-ensüüm-kompleks, tulemuseks ensüümi produktid ning ensüüm vabaneb täpselt samasugusel kujul nagu ta algselt oli. Ensüümide tootjad: taimed (papaiin papaiast), loomad (vasikate libemagu laapensüüm), mikroobid tänapäeval põhiliselt (nt hallitusseen), geenitehnoloogia. Ka pärme kasutatakse ensüümide tootmisena. Klassifikatsioon (toime järgi): oksiidoreduktaasid , transferaasid, hüdrolaasid (kõige rohkem puutume kokku), lüaasid, isomeraasid, ligaasid (süntetaasid). Ensüüme toodetakse väga palju, suur osa läheb pesupulbrite tootmiseks. Kõige laialdasemat kasutust leiavad amülaasid. 19. Toiduainete töötlemisel kasutatavad ensüümid. Seedeensüümd. *Amüloglükosidaasi kasutatakse käärimistööstuses. Etanooli saadakse tärkliserikkast materjalist. Pagaritööstuses, siirupitööstuses, glükoosi tootmisel, tärklise kõrvaldamine mahladest. *Sahharoos-glükoosplussfruktoos. Investaas
Kõik tuntud ensüümid kuuluvad ühte kuuest ensüümide klassist: oksüdoreduktaasid - elektronide ülekanne hüdriidiooni (H3+O) või vesiniku aatomi vormis; transferaasid - funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele; hüdrolaasid keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel; lüaasid kaksiksidemete teke rühmade kõrvaldamisel või nende liitumine kaksiksideme külge; isomeraasid rühmade ülekanne molekuli piires, isomeersete vormide teke; ligaasid = süntetaasid uute kovalentsete sidemete (C-C, C-S, C-O, C-N) moodustamine kondensatsiooni teel. 17. Nimetage toksilisust mõjutavaid tegureid. Mürgid põhjustavad kahjulikke mõjusid juba väikestes kogustes, tavaliselt 3 g või vähem. Toksikoloogid nimetavad seda ainehulka doosiks. Ekspositsiooni aeg Aine vereringesüsteemi absorbeerumise kiirus ja ulatus Aine füüsikaline ja keemiline loomus Organismi vanus ja tervislik seisund 18
66. Nimetage ensüümide põhiklass, kuhu kuuluvad ensüümid, mis katalüüsivad molekulidevahelise grupiülekande reaktsioone? (sarnane küsimus kõigi kuue ensüümide põhiklassi kohta). Transferaasid grupiülekanded Oksüdareduktaasid oksüdeerumis-, redutseerumisreaktsioonid Hüdrolaasid hüdrolüüsi reaktsioonid Lüaasid elimineerimisreaktsioonid (tekivad kaksiksidemed või tsüklid) Isomeraasid molekuli sisesed ümberkorraldused Ligaasid katalüüsivad sidemete moodustumist, kasutavad ATP-d 67. Millised nimetatud vitamiinidest on vees- ja millised rasvlahustuvad? Rasvlahustuvad vitamiinid: retinoidid, kaltsiferoolid, tokoferoolid, naftokinoonid, ubikinoonid, linoolhape ja linoleenhape. Vesilahustuvad vitamiinid: tiamiin, riboflaviin, pantoteenhape, koliin, niatsiin, nikotiinhape, püridoksiin, inositool, müoinositool, foolhape, folatsiin, kobalamiinid, oroothape,
Absoluutne spetsiifilisus (eelnimetatud aspektide kominatsioon) Ensüümide klassifikatsioon: Oksüdoreduktaasid -> katalüüsivad biokeemilisi redoksreaktsioone Transferaasid -> funkts rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele Hüdrolaasid –> katalüüsivad hüdrolüüsi (C-N, C-O, C-P, C-S sidemete lõhustamist vee toimel) Lüaasid -> katalüüsivad C-C, C-O, C-N,C-S jt mittehüdrolüütilist lõhustamist Ligaasid -> katalüüsivad sünteesireaktsioone Isomeraasid Ensüümi toime: E+S - > ES E-ensüüm S-substraat ES-substraadi kompleks ES->EI EI- üleminekukompleks EI- >EP EP- produktikompleks EP-> E+ P P – produkt Selle asemel , et teha kõrge akt.energiga reaktsiooni E<->P , sooritatakse mitu madalama akt.energiaga reaktsiooni , mis kulgevad kiiremini. Ensüümi molekulaarne aktiivsus – üksiku ensüümimolekuli poolt kindla
sama või muu liigi isendite geneetlisse struktuuri - kromosooni, plasmiidi või viirusesse. Osa geenitehnoloogilisi meetodeid piirdub DNA uurimisega. Geenitehnoloogia lähtekohad *Rekombinantse DNA metoodika loomine -See on DNA molekul, milles on ühendatud eri liikidest pärit DNA-lõigud -See on võimalik tänu ensüümidele (restriktraasid) mis lõikavad DNA-molekuli kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. -Teised ensüümid (ligaasid) ühendavad ahelate otsad Enamik restriktaase lõikab DNA eri ahelaid vastava järjestuse (4-8 nukleotiidipaari) eri otstest. Kui sama restriktaasiga töödelda eri päritolu DNA-d, siis on tekkinud fragmentidel komplementaarsed üheahelalised (nn. ,,kleepuvad") otsad. GMO - geneetiliselt muundatud organismid 1.Organismid, kelle genoomi on siirdatud mõne võõrliigi geene, mis neis organismides avalduvad ja päranduvad ka järglastele. Neil organismidel ilmneb üks või mõni uus, mingile
· IRES- internal ribosome entry sites Eukarüootne initsiatsioon algab reeglina mRNA 5' otsa juures, osadel juhtudel aga ka sisemistel saitidel Elongatsioon aminoatsüül-tRNA liigub läbi kolme ribosomaalse saidi (A, P ja E) Terminatsioon valgusüntees termineeritakse mRNA stoppkoodonini jõudmisel ribosoomi vastavate faktorite poolt AMINOATSÜÜL-TRNA SÜNTEES Põhilised ensüümid, mis peavad tRNA molekuli identifitseerima on aminoatsüül-tRNA süntetaasid e. ligaasid. Aminoatsüül-tRNA süntetaas aktiveerib aminohapped ja liidab need tRNAle.Iga aminohappe jaoks on oma, spetsiifiline aminoatsüül-tRNA süntetaas. Need jagatakse kahte klassi. Aminohappe liitmine on kaheastmeline: 1. Liituvad süntetaasiga AH ja ATP- moodustub aminoatsüül adenülaat 2. Estersideme süntees COOH ja riboosi 2' või 3' C vahel. Aminoatsüleerimise suur täpsus tagatakse editeerimisaktiivsusega - hüdrolüütilist aktiivsust, mille
DNA vigade tüübid: replikatsioonivead, kühmud liigsete või puuduvate jääkide tõttu, UV indutseeritud muutused nagu pürimidiini dimeerid, fosfodiestersidemete või desoksüriboosi katkestused ja kovalentsed ristsidemed ahelate vahel. Parandamine: 2 põhimõttelist mehhanismi: vale paardumise korrigeerimine ja meetodid keemiliste kahjustuste kõrvaldamiseks vigaste lõikude väljalõikamise teel. Ensüümidest osalevad endo- ja eksonukleaasid, polümeraasid ja ligaasid. 5. Mutatsioonid on spontaansed või indutseeritud päritavad muutused kromosoomi nukleotiidide järjestuses. Mutageenid on indutseeritud mutatsioonide esilekutsujad: ioniseeriv radiatsioon, UV-kiirgus, keemilised mutageenid (lämmastikushape, heterotsüklilised aluste analoogid, alküleerivad ja interkaleeruvad agendid). (keemilised mutageenid põhjustavad peamiselt vist valesid paardumisi).
informatiivne). Klassifikatsioon (lähtuvalt inimkehas toimuvatele ensüümreaktsioonidele) Katalüüsitavate reaktsioonide alusel jaotuvad 6 klassi : 1. oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonid 2. transferaasid funktsionaalsete gruppide ülekanne 3. hüdrolaasid hüdrolüüsireaktsioonid 4. lüaasid sideme C-C, C-O, C-N, C-S lõhustumine 5. isomeraasid isomerisatsioonireaktsioonid (molekulisisesed ümberkorraldused) 6. ligaasid sünteesireaktsioonid Omadused Valguliste biokatalüsaatoritena on ensüümidel nii valkude kui ka katalüsaatorite üldomadused. Ensüüm kui valk on - kõrgmolekulaarne ühend - hüdrofiilne amfoteerne polüelektrolüüt - denatureeruv - kristalliseeruv Ensüüm kui katalüsaator - ei muuda reaktsiooni suunda - katalüüüsib termodünaamiliselt võimalikke reaktsioone - ei muuda liikuva tasakaalu seisundit (kiirendavad selle saabumist)
- Dehüdrogenaasid nagu laktaadidehüdrogenaas(LDH, eemaldab piimhapet) - katalaas (vananemise vastane ensüüm) 2. Transferaasid–kannavad ühte või mitut funktsionaalset rühma kahe substraadi vahel 3. Hüdrolaasid–teostavad molekulide lõhkumist vee juuresolekul 4. Lüaasid–loovad või lammutavad keemilisi sidemeid 5. Isomeraasid–teostavad molekulide teisendusi, paigutades sama molekuli ulatuses ümber funktsionaalseid rühmasid 6. Ligaasid–liidavad substraate ATP kasutamise abil Töö põhimõte: Substraat + koensüüm + ensüüm ->produkt. Ensüüm jääb ise muutmatuks. Koensüüm – osaleb spetsiifilises katalüütilises protsessis Prosteetiline rühm – vaja ensüümi aktiivsuse regulatsioonis Ensüümi spetsiifilisus: Reaktsioonispetsiifilisus – ensüüm viib läbi ainult kindla reaktsioon Substraadi spetsiifilisus – ensüüm moodustab katalüüsi jaoks vajaliku komplekti ainult kindlate ainetega.
aatomite) ülekanne); 2. Transferaasid funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele; 3. Hüdrolaasid molekulide lagundamine, keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel; 4. Lüaasid funktsionaalsete rühmade liitumisreaktsioonid kaksiksidemele või kaksiksideme teke rühmade kõrvaldamise teel; 5. Isomeraasid rühmade ülekanne ühe molekuli piires, isomeersete vormide teke; 6. Ligaasid uute kovalentsete sidemete (C-C, C-S, C-O, C-N) moodustamine kondensatsiooni teel ATP energia arvel, ühendatakse molekule. Nimetuse saavad ensüümid substraadi ja katalüüsitava reaktsiooni järgi ning lõppu lisatakse liides aas (peptiidi hüdrolaas). Kasutatakse ka triviaalnimetusi (pepsiin). 3. ES (ensüüm-substraat) kompleks ja selle formeerumist kirjeldavad molekulaarsed mudelid. E ja S vahelised interaktsioonid. Ensüüm seob substraadi aktiivtsentrisse.
c) katalüüsi mehhanismi järgi 69. Millised nimetatud molekulidest võiksid olla ensüümid? (erinevad molekulid) a) pulluloos b) glükoosi oksüdaas c) invertaas d) kobalamiin e) tokoferool 70. Nimetage ensüümide põhiklass, kuhu kuuluvad ensüümid, mis katalüüsivad molekulidevahelise grupiülekande reaktsioone? (sarnane küsimus kõigi kuue ensüümide põhiklassi kohta). transferaas, (ülejäänud grupid oksüreduktaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid. ligaasid teevad ühinemist atp energiat kasutades) 71. Milline molekul võiks olla kofaktor? a) metalliioon b) multimeerse valgu üks subühik c) monomeerse valgu väikseim domeen 72. Millised nimetatud vitamiinidest on vees ja millised rasvlahustuvad? a) nikotiinamiid b) tiamiin c) retinool vees vees rasv (küsimuses võib esineda kolm vitamiini järgmiste hulgast: nikotiinamiid, riboflaviin, tiamiin, püridoksiin, pantoteenhape, foolhape, askorbiinhape, kolekaltsiferool, retinool, tokoferool).
1) Oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonid (elektronide ülekanne); 2) Transferaasid funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele; 3) Hüdrolaasid molekulide lagundamine, keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel; 4) Lüaasid funktsionaalsete rühmade liitumisreaktsioonid kaksiksidemele või kaksiksideme teke rühmade kõrvaldamise teel; 5) Isomeraasid rühmade ülekanne ühe molekuli piires, isomeersete vormide teke; 6) Ligaasid uute kovalentsete sidemete moodustamine kondensatsiooni teel ATP energia arvel, ühendatakse molekule. Nimetuse saavad ensüümid substraadi ja katalüüsitava reaktsiooni järgi ning lõppu lisatakse liide -aas. Igal ensüümil on identifitseerimiseks number. Süstemaatiline nimetus. 3. ES kompleks ja selle formeerumist kirjeldavad molekulaarsed mudelid. E ja S vahelised interaktsioonid. Ensüümid kiirendavad tasakaaluoleku saavutamist, kuid ei nihuta reaktsiooni tasakaalu.
katalüüsi mehhanismi järgi 69. Millised nimetatud molekulidest võiksid olla ensüümid? (erinevad molekulid) a) pulluloos b) glükoosi oksüdaas c) invertaas d) kobalamiin e) tokoferool 70. Nimetage ensüümide põhiklass, kuhu kuuluvad ensüümid, mis katalüüsivad molekulidevahelise grupiülekande reaktsioone? (sarnane küsimus kõigi kuue ensüümide põhiklassi kohta). transferaas, (ülejäänud grupid oksüreduktaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid. ligaasid teevad ühinemist atp energiat kasutades) 71. Milline molekul võiks olla kofaktor? a) metalliioon b) multimeerse valgu üks subühik c) monomeerse valgu väikseim domeen 72. Millised nimetatud vitamiinidest on vees ja millised rasvlahustuvad? a) nikotiinamiid b) tiamiin c) retinool vees vees rasv (küsimuses võib esineda kolm vitamiini järgmiste hulgast: nikotiinamiid, riboflaviin, tiamiin, püridoksiin, pantoteenhape,
lähemal Ensüümiklassid · oksüreduktaasid redoksreaktsioonid ehk elektroni ülekanne · transferaasid funktsionaalsete rühmade ülekanne ühelt molekulilt teisele · hüdrolaasid keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel · lüaasid kaksiksidemete teke rühmade kõrvaldamise teel või liitumisreaktsioonid kaksiksidemele · isomeraasid rühmade ülakanne molekuli piires, isomeersete vormide teke · ligaasid uute kovalentsete sidemete moodustamine kondensatsiooni teel ATP energia arvel Mittekatalüütiline ja katalüütiline reaktsioon Michaelis-Menten'i võrrand E +S ES EP E + P Vmax on teoreetiline maksimaalne reaktsioonikiirus [ M /s ] Ensüümreaktsioonide kiirust mõjutavad tegurid pH, temperatuur (kõrgetel temperatuuridel hakkab valk denatureeruma), inhibiitorite olemasolu Inhibiitorid
komplementaarset ahelat ja lämmastikalusteks on AGCT. Funktsioon: geneetilise info säilitamine ja edasiandmine „tütar DNA-dele“ ja mRNA- le. Asub tuumas ja mitokondrites. 14. Ensüümid: üldiseloomustus, funktsioonid, klassifikatsioon Ensüümid on biokatalüsaatorid, valgulise olemusega endogeensed bioaktiivsed ühendid. Ensüümid jagatakse kuude klassi: oksüreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid. Jagatakse ka liht- ja liitensüümideks. Lihtensüümid – lihtvalk ja aminohappejääk; liitensüüm – valguosa(apoensüüm), tagab spetsiifilisuse ja mittevalguosa(kofaktor), stabiliseerimine. Enamjaolt langevad ensüümide funktsioonid kokku valkude omadega!! Ensüümidel on nii VALKUDE kui KATALÜSAATORITE omadused – amfoteersed, denatureeruvad, kristalliseeruvad, kõrgmolekulaarsed.
Funktsioon: DNA asub tuumas- info säilitamine ja edasiandmine ,,tütar DNA-le" (rakujagunemisel) ja mRNA-le (valgusünteesil), mitokondrites geneetiline info mitokondrite osade valkude sünteesiks 14. Ensüümid: üldiseloomustus, funktsioonid, klassifikatsioon Ensüümid on biokatalüsaatorid, enamasti valgulise olemusega endogeensed bioaktiivsed ühendid. Ensüümid jagatakse kuude klassi: oksüreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid. Lihtensüümid lihtvalk ja aminohappejääk; liitensüüm valguosa(apoensüüm), tagab spetsiifilisuse ja mittevalguosa(kofaktor), stabiliseerimine. Enamjaolt langevad ensüümide funktsioonid kokku valkude omadega!! Ensüümidel on nii VALKUDE kui KATALÜSAATORITE omadused amfoteersed, denatureeruvad, kristalliseeruvad, kõrgmolekulaarsed. Biokatalüsaatorina määravad biomolekulide muundumiste kiiruse ja suuna organismis, st nende tegevus
64. Millised nimetatud molekulidest võiksid olla ensüümid? Glükoosi oksüdaas, invertaas 65. Nimetage ensüümide põhiklass, kuhu kuuluvad ensüümid, mis katalüüsivad molekulidevahelise grupiülekande reaktsioone? Transferaasid Oksüdareduktaasid oksüdeerumis, redutseerumis reaktsioonid Hüdrolaasid hüdrolüüsi reaktsioonid Lüaasid elimineerimis reaktsioonid (mille käigus tekivad kaksiksidemed või tsüklid) Isomeraasid molekuli sisesed ümberkorraldused Ligaasid katalüüsivad sidemete moodustumist, kasutavad ATP-d 66. Millised nimetatud vitamiinidest on vees- ja millised rasvlahustuvad? Vees lahustuvad nikotiinamiid ja tiamiin. Rasvlahustuv retinool. Veeslahustuvad: kolekaltsiferool, retinool, tokoferool Rasvlahustuvad: nikotiinamiid, riboflaviin, tiamiin, püridoksiin, pantoteenhape, foolhape, askorbiinhape 67. . Millised toodud vitamiinidest on vees- ja millised rasvlahustuvad? vees vees rasv 68
glükoosijäägid glükogeeni molekulist järkjärgult vabastada, toimib kummagi mainitud sideme lõhustamisel erinev ensüüm. 3) Rühmaspetsiifilisus väljendub selles, et teatud ensüüm on võimeline katalüüsima ainult kindla funktsionaalse rühmaga seotud muundumisprotsesse. Näiteks toimivad aminotransferaasid spetsiifiliselt aminorühmade suhtes. 11. Ensüümide klassid - oksüdoreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid, ligaasid : Rahvusvaheliselt tunnustatud ensüümide klassifikatsioon jaotab ensüümid nende poolt katalüüsitavate reaktsioonide iseloomu alusel kuude põhiklassi: 1) Oksüdoreduktaasid – ensüümid, mis katalüüsivad mitmesuguste funktsionaalsete rühmade ülekannet ühelt molekulilt teisele. 2) Transferaasid – ensüümid, mis katalüüsivad mitmesuguste funktsionaalsete rühmade ülekannet ühelt molekulilt teisele.
Ensüümid jagunevad kuude klassi: Oksüdoreduktaasid redoksreaktsioonid Transferaasid fn gruppide ülekanne Hüdrolaasid hüdrolüüsireaktsioonid Lüaasid sidemete C-C, C-O, C-N ja C-S lõhkumine Isomeraasid isomerisatsioonireaktsioonid Ligaasid sünteesireaktsioonid. Ensüümid tõstavad alandavad reaktsiooni kiirust limiteerivat energeetilist barjääri. 15. Ensüümide toimemehhanism, substraat, ensüümaktiivsus, aktiivtsenter, koensüüm. Ensüümreaktsiooni toimumiseks peab ensüüm siduma ja muundama ühendit (substraati). Ensüümimolekulil on selleks vastav pinnaala (aktiivtsenter). Aktiivtsenter seob spetsiifiliselt substraadi ja teostab tema katalüüsi produktiks. Aktiivtsentrit iseloomustab:
kahe antiparalleelse omavahel komplementaarse ahela kujul (st kohakuti paiknevad ahelate A ja T ning G ja C nukleotiidid), sest lämmastikaluste vahel moodustuvad komplementaarsusprintsiibist lähtudes vesiniksidemed. DNA süntees toimub tavaliselt replikatsiooni teel, mida viib läbi DNA polümeraas. DNA lagundamine toimub nukleaaside abil (vt endonukleaas, eksonukleaas, restriktaas, apoptoos). DNA sekundaarstruktuuri muutvad ensüümid on DNA ligaasid, helikaasid, güraasid. Päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne tütarrakkudele. Nukleiinhapete sünteesil on kindel suund: 5´ (prim) ots + 3´ (prim) ots. Ahelad on antiparalleelsed: üks ahel:-5´ ots, teine-3´ots ja komplementaarsed A=T, C=G. Kõiki DNA molekule rakus sünteesib DNA polümeraas. DNA´l on kolm struktuuri: DNA esmane struktuur -esineb rakus sünteesiprotsessides ja teatud viirustes.
66. Nimetage ensüümide põhiklass, kuhu kuuluvad ensüümid, mis katalüüsivad molekulidevahelise grupiülekande reaktsioone? (sarnane küsimus kõigi kuue ensüümide põhiklassi kohta). Transferaasid grupiülekanded Oksüdareduktaasid oksüdeerumis, redutseerumis reaktsioonid Hüdrolaasid hüdrolüüsi reaktsioonid Lüaasid elimineerimis reaktsioonid (mille käigus tekivad kaksiksidemed või tsüklid) Isomeraasid molekuli sisesed ümberkorraldused Ligaasid katalüüsivad sidemete moodustumist, kasutavad ATP-d 67. Millised nimetatud vitamiinidest on vees- ja millised rasvlahustuvad? a) nikotiinamiid b) tiamiin c) retinool (küsimuses võib esineda kolm vitamiini järgmiste hulgast: nikotiinamiid, riboflaviin, tiamiin, püridoksiin, pantoteenhape, foolhape, askorbiinhape, kolekaltsiferool, retinool, tokoferool). Veeslahustuvad: kolekaltsiferool, retinool, tokoferool
2. Transferaasid, katalüüsivad keemiliste gruppide ülekannet ühelt molekulilt (grupi doonor) teisele molekulile (grupi aktseptor) 3. Hüdrolaasid, katalüüsivad hüdrolüüsi reaktsioone 4. Lüaasid, katalüüsivad gruppide liitumist kaksiksidemetele või gruppide elimineerimist mille tulemusena moodustuvad kaksiksidemed või tsüklid 5. Isomeraasid, katalüüsivad molekulisiseseid ümberasetusi ehk isomerisatsiooni reaktsioone 6. Ligaasid, katalüüsivad kahe molekuli ühinemisreaktsioone mille käigus kasutatakse ATP või mõne muu makroergilise ühendi hüdrolüüsi energiat Nt: EC1.1.1.1. Eesliite EC järgi on neli numbrit, mille jörgi saab panna paika, millist reaktsiooni katalüüsib - Esimene: kuuluvust põhiklassi: kõige olulisem, seda peab teadma! Üleval toodud kuus põhiklassi! - Teine: kuuluvust alamklassi - Kolmas: kuuluvust alam-alamklassi
teisele 3 Hüdrolaasid Keemiliste sidemete katkestamine hüdrolüüsi teel 4 Lüaasid Kaksiksideme teke rühmade kõrvaldamise teel või liitumisreaktsioonid kaksiksidemele 5 Isomeraasid Rühmade ülekanne molekuli piires, isomeersete vormide teke 6 Ligaasid Uute kovalentsete sidemete (C-C, C-S, C-O, C-N) moodustamine kondensatsiooni teel ATP energia arvel LIISI KINK 22 BIOKEEMIA test I Kasutusel nii süstemaatilised kui triviaalnimetused.
· mRNA kannab koodonitena informatsiooni valgu primaarjärjestuse kohta · tRNA identifitseerib koodi ja toob ribosoomi koodile vastava aminohappe · rRNA assotsieerub ribosoomi valkudega moodustades ensüümkompleksi, mis otseselt sünteesib peptiidsideme 3. Translatsiooniprotsess, presibosomaalne ja ribosomaalne etapp Translatsioon on kaheastmeline dekodeerimisprotsess 1. Preribosomaalne etapp: aminoatsüül tRNA süntees (ligaasid, ARS või ARL) 2. Ribosomaalne etapp: koodon-antikoodon translatsioon ja peptiidsideme süntees ribosoomil 4. tRNA struktuur, funktsionaalsed osad mRNA kood transleeritakse valguks läbi adaptermolekulide-tRNA · Sekundaarstruktuur ristikheinalehe kujuline: · Pikkus 72-94 nukleotiidi, loetakse 5' otsast · Antikoodon- 34-36 · Kolm lingu + paardumata 3'osa · 3' järjestus CCA 74-76, lisalingu nukleotiidid 47, 47:1 jne.
tsütoplasmas, nukleiinhapete süntees tuumas. 2. RNA funktsioonid valkude sünteesil (mRNA kannab koodonitena informatsiooni valgu primaarjärjestuse kohta, rRNA assotsieerub ribosoomi valkudega moodustades ensüümkompleksi, mis otseselt sünteesib peptiidsideme, tRNA identifitseerib koodi ja toob ribosoomi koodile vastava aminohappe) 3. Translatsiooniprotsess on kaheastmeline dekodeerimisprotsess, milline on presibosomaalne aminoatsüül-tRNA süntees (ligaasid, ARS või ARL) ja ribosomaalne etapp koodon-antikoodon translatsioon ja peptiidsideme süntees ribosoomil. 4. Mittestandartne paardumine (Wobble base pairing) millised on seaduspärasused ja milleks on see vajalik? Paarduvad uridiin-guaniin, adenosiin-inosiin, tsütidiin-inosiin ja uridiin-inosiin, vajalik tRNA sekundaarstruktuuris ja geneetilise koodi õiges tõlkimises. Tuleneb sellest, et enamikel organismidel on vähem kui 45 tRNAd, vaja oleks üle 60, mistõttu
Ensüümid ei muuda reaktsiooni suunda, ei muuda tasakaaluseisundit vaid kiirendavad selle saabumist, ei lõhustu reaktsiooni käigus. Klassifiatsioon: 1. Oksüreduktaasid katalüüsivad redoksreaktsioone 2. Transferaasid Funktsionaalsete rühmade ülekanne 3. Hüdrolaasid katalüüsivad hüdrolüüsi 4. Lüaasid Kaksiksidemete (nt. C-C, C-O,C-N, C-S) lõhustamine 5. Isomeraasid Isomerisatsioonireaktsioonid 6. Ligaasid sünteesireaktsioonid 15.Ensüümide toimemehhanism, substraat, ensüümiaktiivsus, aktiivtsenter, koensüümid Toimemehhanism ensüümide poolt katalüüsitud reaktsioonide aktivatsiooni alandamine saadakse ensüümi ja substraadi (ES) kompleksi moodustamise abil: E + S ES -> E +P (produkt) ES kompleksi tekkes osalevad vesiniksidemed, hüdrofoobsed ja elektrostaatilised vastaktoimed. Reeglina pöörduv.
Peaaegu kõik avastatud ensüümid on valgud või valgud koos kofaktoritega. 1. Oksüreduktaasid – katalüüsivad oksüdeerimis- ja redutseerimisreaktsioone. Transferaasid – katalüüsivad reaktsioone, mille käigus toimub asendusrühma ülekanne ühelt keemiliselt ühendilt teisele. Hüdrolaasid – katalüüsivad hüdrolüüsi. Lüaasid – katalüüsivad substraadi mittehüdrolüütilist lagundamist. Isomeraasid – katalüüsivad struktuurseid muutusi ühe molekuli sees. Ligaasid – katalüüsivad kahe substraadi ühendamisreaktsiooni. Nt amülaas toodab tärklises suhkruid. Proteaas lagundab loomseid valke.
molekulid seonduma elongatsioonifaktor T'ga, mis transpordib neid ribosoomidesse, nagu näeme edaspidi. Teisest küljest peavad kõik tRNA molekulid olema erinevad, et tagada nende identiteeti st. igal tRNA liigil peavad olema mingid struktuursed determinandid, mille järgi teda ära tuntakse ja mis määravad aminohappe spetsiifika. Põhilised ensüümid, mis peavad tRNA molekuli identifitseerima on aminoatsüül-tRNA süntetaasid e. ligaasid (tähistatakse lühenditega ARL või ARS aga samuti kolmetäheline aminohappe lühend-RS, näiteks Ala-RS, Phe-RS). Edaspidi kasutan lühiduse huvides nimetust süntetaasid. Viimased on geneetilise koodi realiseerimise seisukohalt sama tähtsad kui tRNA. Just süntetaasid seavad vastavusse tRNA molekuli ja vastava aminohappe. Seejuures peab süntetaas üheselt ära tundma nii tRNA kui aminohappe ja seejärel nad omavahel estersidemega liitma.
Aminoatsüül-tRNA (aa-tRNA) süntees - kõik tRNA molekulid seonduvad ribosoomides samasse piirkonda. Kõik aa-tRNA molekulid peavad seonduma elongatsioonifaktor T-ga, mis transpordib ribosoomidesse. - Igal tRNA liigil peavad olema mingid struktuursed determinandid, mille järgi neid ära tuntakse ja nii määravad AH spetsiifika. - Põhilised ensüümid, mis peavad tRNA molekuli tuvastama on aminoatsüül- tRNA süntetaasid e. ligaasid – ARL või ARS või lihtsalt RS (neid on 20) - 1 aa-tRNA süntetaas tunneb ära ühe AH, aga mitu erinevat tRNA-d - ARS e. süntetaasid seavad vastavusse tRNA molekuli ja vastava aminohappe. Süntetaas tunneb ära nii AH kui tRNA molekuli ja liidab nad estersidemega. - ARS on ATP seoselised ensüümid - tRNA identsuselemendid – tRNA struktuuri elemendid, mis määravad ära millise AH-ga tRNA aminoatsüleeritakse. Need on tRNA nukleotiidid kindlates
0,84 (G(-), fakultatiivne anaeroob) anaeroobne keskkond 0,65 Bacillus subtilis vegetatiivne rakk > 0,79 (G(+), obligaatne aeroob) spoor 0,08 Rakkude energia on reguleeritud mitme protsessiga: 1. ATP süntees ADP-st (ATP süntaas) membraanne ja substraatne fosforüülimine 2. ATP hüdrolüüs ADP-ks (kinaas ja ATPaassed reaktsioonid) ja AMP-ks (ligaasid) 3. AMP kineerimine ADP-ks 4. AMP de novo süntees ja lagundamine 62 Süsteem vajab pidevalt energia sissevoolu toitainetest ja metaboolsete lõpp- produktide väljaviimist. Sarnaselt kõikide organismidega on ka Escherichia colil AEC väärtus äärmisel oluline allosteerilise regulatsiooni korral. E. coli ATP-d tootvad ensüümid on
annaabi.ee 
