regulatiivsed on need protsessid, mis on kui Krebsi tsükli pidepunktid ehk täidavad põhirolli ning mitteregulatiivsed ei ole niivõrd suure tähtsusega protsessid. Pmts on ju näha, et regulatiivsed toimuvad kohe alguses, seega ilma nendeta ei saaks Krebsi tsükkel üldsegi toimida. 1) alfa-ketoglutaraat 2) ?????? 7. Millised TCA tsükli produktid on raku jaoks energiakandjad? NADH ning FADH2. Nimetage, mitu ja millise a) makroergilise fosfaadi molekuli tekib - 1 ATP 9. TCA tsükli 6. staadiumis leiab aset fumaraadi (-OOC-CH=CH-COO-) süntees suktsinaadist (-OOC-CH2-CH2-COO-). Selgitage: a) Kas see ensüüm vajab koensüümi? Jah, FAD-d. b) Mis toimub suktsinaadiga - oksüdeerimine 11. TCA tsüklit nimetatakse amfiboolseks tsükliks, kuna 12. Analüüsige TCA tsükli seoseid rakkude teiste ainevahetusradadega ja nimetage, millised TCA intermediaadid on prekursoriteks
iseloomustage, mis tüüpi keemilised reaktsioonid domineerivad ühes ja teises. Loeng 16 slaid 8 5. Otsustage, kas kõrge ATP tase rakus a) stimuleerib anabolismi b) inhibeerib anabolismi, c) stimuleerib katabolismi d) inhibeerib katabolismi 6. Nimetage kolm rakkudes toimuvate protsesside liiki, mis vajavad ATP (või mõne teise makroergilise ühendi) hüdrolüüsil vabanevat energiat (vt. ATP tsükkel!). biosüntees, osmootne töö, rakkude liikuvus 7. Milline peab olema protsessi standardse vabaenergia muudu G 0' minimaalne väärtus (kJ/mool või kcal/mool?; märk?), mis võimaldab sünteesida 1 mooli ATP? -30,5kJ/mool 1cal= 4,2J -7,3kcal/mool 8. Selgitage erinevate organismide sarnasust ja erinevust metabolismi alusel. Esitage organismide klassifikatsioon a) süsinikuallika järgi b) energiaallika järgi c) hapniku
· Atsetüül-KoA CH3CO~SkoA - süsinikuallikad · HC03-(C02) · NADPH+H+ - redutseerija · ATP - energiakandja · Rasvhapete süntaas - multiensüümkompleks Rasvhapete süntaas koosneb kuuest erinevast ensüümvalgust ja ACP-st (bakteritel ja taimedel) või ühest suurest multifunktsionaalsest valgust (selgroogsetel), mis omab seitset erinevat ensüümaktiivsust; sisaldab kahte -SH rühma, mis seovad makroergilise tioestersidemega rasvhapete atsüüle. ACP ehk ACP-SH (acyl carrier protein) - atsüülikandev valk; väikese molekulmassiga valk, mis toimib kui sünteesi vaheühendite kandja. LIPOGENEESI STAADIUMID · Malonüül-KoA süntees lähtuvalt atsetüül-KoA-st ja HCO3 --st NB! Viimaselt pärineb COO- ! Sünteesi katalüüsib ensüüm atsetüül-KoA karboksülaas. · Seostumine rasvhapete süntaasiga -SH rühmade kaudu · Ahela kasv kahe süsiniku aatomi lisandumise teel neljaetapilise sünteesi
Dissimilatsioon? Kuidas on nad omavahel seotud? Assimilatsiooni moodustavad organismi kõik sünteesiprotsessid. Dissimilatsiooni moodustavad organismi kõik lagundamisprotsessid. 3. Makroergilised ühendid. ATP ehitus, omadused, universaalsus. Kui palju energiat üle kantakse? ADP. Kui palju energiat saab süsivesikute, rasvade ja valkude lagundamisel? Orgaanilised ühendid, mis suudavad energiat salvestada. ATP - ADP + valk (P) universaalne energiatalletaja (adenosiintrifosfaat). Makroergilise sideme lõhkumisel saadakse ~30 kJ/mol. ADP - ANP +valk (P) universaalne energiatalletaja (adenosiindifosfaat). Vabaneb vähem energiat. GTP (valgu sünteesil) CTP, TTP, dTTP, UTP - DNA ja RNA süntees 1g sahhariid 17.6kJ 1g lipiid (rasv) 38.9kJ 1g valk 17.6kJ 4. Miks esimesed fotosünteesijad hapnikku ei tootnud? Millist osa päikesevalgusest taim FS-il kasutab? Milliseid pigmente taim FS-il kasutab? Neelab nähtavat värvust väljaarvatud roheline
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 ·Teine alamklassi
Aldolaas A lõhustav toime annab DAP-di ja GAP-di 5) DAP isomeriseerumine Ensüümiks trioosfosfaadi isomeraas isomeriseerib DAP-di GAPiks, kuna glükolüütiliselt on lõhustatav vaid GAP 6) GAP oksüdatsioon Ensüümiks GAP dehüdrogenaas, oksüdeerib GAPi aldehüüdrühma makroergilist fosfaati kandvaks karboksüülrühmaks. Tekib1,3-bisfosfoglütseraat. See on substraatne fosforüülimine. 7) 3-fosfoglütseraadi ja ATP teke 1,3-bisfosfoglütseraadi makroergilise fosfaatgrupi ülekanne fosfoglütseraadi kinaasiga toodab ATP jja 3-fosfoglütseraadi 8) Fosfaatgrupi nihe Ensüümiks fosfoglütseraadi mutaas, viib fosfaatgrupi asendist 3 asendisse 2 9) 2-fosfoglütseraadist PEP teke Ensüümiks enolaas, dehüdrateeriv toime annab molekulisisese energia ümberjaotumise kaudu makroergilise enoolfosfaadi 10) PEP energia arvel sünteesitakse ATP ja tekib Pyr. Ensüümiks püruvaadi kinaa 11) Laktaadi teke
· Organismides pärilikkusinfot sisaldavate nukleiinhapete (DNA, RNA) ahelate järjestuse komponent · Bioloogiliste süsteemide energaatika põhineb fosfaatrühmade ülekandel nukleotiidide ATP (adenosiintrifosfaat) ja ADP ( adenosiindifosfaat) vahel. Fosfaatrühma lisamisega ADPle salvestub eneriga ja tekib ATP, makroergiline ehk energiarikas ühend. Fosfaatrühma eraldumisel (hüdrolüüsil) toimub makroergilise sideme katkemine ja eneriga vabaneb. · Fosfor on üks kolmest taimede põhitoitelemendist (N,P,K) · Kaltsiumfosfaadil on toestav funktsioon paljude organismide jaoks. Nii imetajate, roomajate kui ka kalade skelett, aga ka käsijalgsete karbid koosnevad erineva fluorisisaldusega hüdroksüapatiitidest. Seega kokkuvõtlikult annab fosfor koos kaltsiumi ja magneesiumiga luudele tugevuse, 10
ensüümi trioosfosfaadi isomeraasi vahendusel. Nüüd on meil kaks molekuli glütseraldehüüd-3-fosfaati, mistõttu edaspidi tuleb saagis korrutada kahega. VI Toimub GAP aldehüüdrühma oksüdeerimine, mille tulemusel tekib makroergilist sidet omav 1,3-bisfosfoglütseraat. Ensüümiks on glütseraldehüüd-3-fosfaadi dehüdrogenaas. Saagiseks on ka 1 NADH molekul. VII Toimub 1,3-bisfosfaadi makroergilise fosfaatgrupi ülekanne ADP-le, mille tulemusel tekib 3-fosfoglütseraat ja ATP ensüümi fosfoglütseraadi kinaas vahendusel. Reaktsioon on pöörduv. VIII Toimub fosfaatgrupi ülekanne asendist 3 asendisse 2, mille tulemusel tekib 2-fosfoglütseraat ensüümi fosfoglütseraadi mutaas vahendusel. Reaktsioon on pöörduv. IX 2-fosfoglütseraat dehüdrateerub enolaasi vahendusel fosfoenoolpüruvaadiks. Reaktsioon on pöörduv.
on täpsemalt: · Organismides pärilikkusinfot sisaldavate nukleiinhapete (DNA, RNA) ahelate järjestuse komponent · Bioloogiliste süsteemide energaatika põhineb fosfaatrühmade ülekandel nukleotiidide ATP (adenosiintrifosfaat) ja ADP ( adenosiindifosfaat) vahel. Fosfaatrühma lisamisega ADP-le salvestub eneriga ja tekib ATP, makroergiline ehk energiarikas ühend. Fosfaatrühma eraldumisel (hüdrolüüsil) toimub makroergilise sideme katkemine ja eneriga vabaneb. · Fosfor on üks kolmest taimede põhi-toitelemendist (N,P,K) · Kaltsiumfosfaadil on toestav funktsioon paljude organismide jaoks. Nii imetajate, roomajate kui ka kalade skelett, aga ka käsijalgsete karbid koosnevad erineva fluorisisaldusega hüdroksüapatiitidest. Seega kokkuvõtlikult annab fosfor koos kaltsiumi ja magneesiumiga luudele tugevuse, osaleb peaaegu kõigis organismis toimuvais reaktsioonides, energia tootmisel ja mõtlemisprotsessidel
sisemembraani valgud, ent lisaks on olulised järgmised redoksreaktsioonides osalevad molekulid: -NADH ja suktsinaat on lahustunud kujul mitokondri maatriksis. -CoQ on väike mobiilne elektronide kandja, mis vahendab elektrone primaarsete dehüdrogenaaside ja kompleksi III tsütokroomi b vahel. CoQ on seotud membraani lipiidse faasiga tänu hüdrofoobsele molekuli iseloomule. -Tsütokroom c on perifeerne membraanivalk, mis on seotud mitokondri sisemembraaniga tsütosooli poolel. ATP kui makroergilise ühendi süntees toimub NADH ja FADH2 energia arvel. Selgitada on seda kõige lihtsam vaadeldes mainitud ühendite redokspotentsiaale. Redokspotentsiaalide abil on võimalik iseloomustada elektronide liikumist kahe ühendi segust koosnevas süsteemis. Biokeemias kasutatakse tavaliselt redokspotentsiaali defineerimiseks standardelektroodi pH = 7 juures. Mõõdetavat potentsiaali nimetatakse standardseks bioloogiliseks elektroodipotentsiaaliks Eo’.
on täpsemalt: · Organismides pärilikkusinfot sisaldavate nukleiinhapete (DNA, RNA) ahelate järjestuse komponent · Bioloogiliste süsteemide energaatika põhineb fosfaatrühmade ülekandel nukleotiidide ATP (adenosiintrifosfaat) ja ADP ( adenosiindifosfaat) vahel. Fosfaatrühma lisamisega ADP-le salvestub eneriga ja tekib ATP, makroergiline ehk energiarikas ühend. Fosfaatrühma eraldumisel (hüdrolüüsil) toimub makroergilise sideme katkemine ja eneriga vabaneb. · Fosfor on üks kolmest taimede põhi-toitelemendist (N,P,K) · Kaltsiumfosfaadil on toestav funktsioon paljude organismide jaoks. Nii imetajate, roomajate kui ka kalade skelett, aga ka käsijalgsete karbid koosnevad erineva fluorisisaldusega hüdroksüapatiitidest. Seega kokkuvõtlikult annab fosfor koos kaltsiumi ja magneesiumiga luudele tugevuse, osaleb peaaegu kõigis organismis toimuvais reaktsioonides, energia tootmisel ja
Heterotroofid kasutavad neid ehituskividena edasiseks sünteesiks CO2, O2 ja H2O retsükliseeritakse 4. Joonistage katabolismi ja anabolismi energeetilist vahekorda kujutav skeem ja iseloomustage, mis tüüpi keemilised reaktsioonid neis domineerivad. 5. Otsustage, millist toimet avaldab raku metabolismile kõrge ATP tase - 6. Nimetage kolm rakkudes toimuvate protsesside liiki, mis vajavad ATP (või mõne teise makroergilise ühendi) hüdrolüüsil vabanevat energiat. *Osmootne töö ( aktiivne transport), *Rakkude liikuvus, *Lihaskontraktsioonid 7. Milline peab olema protsessi standardse vabaenergia muudu G° märk ja minimaalne arvväärtus (kJ/mool või kcal/mool), mis võimaldab sünteesida 1 mooli ATP? Standardse vabaenergia muudu märk peab olema negatiivne. 8. Selgitage erinevate organismide sarnasust ja erinevust metabolismi alusel. Eristage
· HC03-(C02) · NADPH+H+ - redutseerija · ATP - energiakandja · Rasvhapete süntaas - multiensüümkompleks Rasvhapete süntaas koosneb kuuest erinevast ensüümvalgust ja ACP-st (bakteritel ja taimedel) või ühest suurest multifunktsionaalsest valgust (selgroogsetel), mis omab seitset erinevat ensüümaktiivsust; sisaldab kahte -SH rühma, mis seovad makroergilise tioestersidemega rasvhapete atsüüle. ACP ehk ACP-SH (acyl carrier protein) - atsüülikandev valk; väikese molekulmassiga valk, mis toimib kui sünteesi vaheühendite kandja. · Rasvhapete süntees toimub tsütoplasmas · Rasvhapete degradatsioon toimub mitokondris · Atsüüli kandja valk (ACP) on sünteesil kasutusel kui atsüülrühma kandja · Süntees toimub multiensüümsel kompleksil rasvhappe süntaasil
Vaba energia muut(ΔG). Biokeemilise protsessi suuna ja võimalikkuse määrab vaba energia muut. Negatiivse vabaenergia muuduga kulgeb spontaanne protsess(kataboolsed prots) Vaba energia standardmuut(ΔG0) on vabaenergia muut, kui reageerivate ühendite konts on 1M, pH on 7 ja temp 25° (vajalik reaktsiooni bsuuna ja võimalikkuse hindamiseks) Makroergilised ühendid on väike arv ühendeid, mile (makroergilise)sideme hüdrolüüsi vaba energia standardmuut on üle -25kJ/mol. Põhiline esindaja on ATP, ühtlasi ka universaalseim esindaja(-30kJ/mol). ATP lõhustamisega ADP-ks kaasuv terminaalse fosforüülgrupi(energiapaketi) ülekanne biomolekulile tagab suure energiamuudu tõttu biomolekuli aktiveerumise. Sel viisil töötavadki ATP ja makroergilised ühendid energia ülekande/doonorvormidena.
Mõned punktid energiast: Vaba energia(G) on orgaanilise ühendi koguenergia see osa, mille arvel organismis saab teha tööd(antud temp, konts rõhk) Vaba energia muut(G). Biokeemilise protsessi suuna ja võimalikkuse määrab vaba energia muut. Negatiivse vabaenergia muuduga kulgeb spontaanne protsess (kataboolsed prots) Makroergilised ühendid on väike arv ühendeid, mile (makroergilise)sideme hüdrolüüsi vaba energia standardmuut on üle -25kJ/mol. Põhiline esindaja on ATP, ühtlasi ka universaalseim esindaja (-30kJ/mol). 8 ATP lõhustamisega ADP-ks kaasuv terminaalse fosforüülgrupi (energiapaketi) ülekanne biomolekulile tagab suure energiamuudu tõttu biomolekuli aktiveerumise. Sel viisil töötavadki ATP ja makroergilised
vabanenud energiat kasutab ensüüm A-B loomiseks. 6.1. Substraatne fosforüülimine Substraatsel fosforüülimisel moodustub ATP fosforüülrühma ülekandumisel ADP-le katabolismi makroergiliselt vaheproduktilt. ATP-d kasutatakse vahemolekuliks, mis vahendab energia liikumist nn kõrge energiasisaldusega süsteemidelt süsteemidele, mis vajavad energiat. Antud juhul kantakse energia üle substraadi fosfaatrühma makroergilise sideme näol ADP-le ja seejärel reaktsioonile, mis vajab energiat. Kuigi ATP-s on P-O side ning selle katkemisel vabaneb energia, on täpsem rääkida ikkagi fosforüülpotentsiaali ülekandest. Oksüdatiivsel fosforüülimisel kantakse edasi elektronide ja prootonite potentsiaali, mis tekib redoksreaktsioonides. Kolm peamist reaktsiooni, mille abil luuakse makroergiline side substraadile, mis kantakse üle ADP-le: dehüdrogeniseerimine (H2-äravõtmise
Milline makroergiline ühend tagab energia transpordil tuuma ja tsütoplasma vahel ning milliste valkude vahendusel see transport teoks saab (3 valku)? GTP GTPaasse aktiivsusega valk Ran Ran-GEF Ran-GAP Tuuma transpordi füsioloogiast Energiat mõlemasuunaliseks transpordiks ehk impordi- ja ekspordiretseptorite koormast vabastamiseks annab GTPaasse aktiivsusega valk Ran. See valk esineb kahes konformatsioonis, milles ühes on ta seondunud makroergilise ühendi GTP ja teises GDP vormiga. Tuumas on rohkem Rani, mis on GTP-ga seotud, sest tuumas alaliselt paiknev Ran-GEF-valk (guanine exchange factor) viib tuuma saabuva GDP-ga seondunud Ran-i kohe GTP-ga seondunud vormi. Tsütoplasmas aga on rohkem GDP-ga seotud Rani, sest seal katalüüsib nukleotiidivahetust (GTPst saab GDP) valk nimega Ran-GAP (i.k GTPase activating protein). Seega tekib tuuma ja tsütoplasma vahel Ran valgu kahe
7. Milline makroergiline ühend tagab energia transpordil tuuma ja tsütoplasma vahel ning milliste valkude vahendusel see transport teoks saab (3 valku)? GTP GTPaasse aktiivsusega valk Ran Ran-GEF Ran-GAP Tuuma transpordi füsioloogiast Energiat mõlemasuunaliseks transpordiks ehk impordi- ja ekspordiretseptorite koormast vabastamiseks annab GTPaasse aktiivsusega valk Ran. See valk esineb kahes konformatsioonis, milles ühes on ta seondunud makroergilise ühendi GTP ja teises GDP vormiga. Tuumas on rohkem Rani, mis on GTP-ga seotud, sest tuumas alaliselt paiknev Ran-GEF-valk (guanine exchange factor) viib tuuma saabuva GDP- ga seondunud Ran-i kohe GTP-ga seondunud vormi. Tsütoplasmas aga on rohkem GDP-ga seotud Rani, sest seal katalüüsib nukleotiidivahetust (GTPst saab GDP) valk nimega Ran-GAP (i.k GTPase activating protein). Seega tekib tuuma ja tsütoplasma vahel Ran valgu kahe vormi gradient ning pideva
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 - Neljas: viitab konkreetset reaktsiooni katalüüsivale ensüümile Ensüümide nimetamine Nimetus lõpeb tavaliselt alati sufiksiga aas.
by A. Raukas, A. Teedumäe. Tallinn 1997, p. 331–336. Inimorganismis levikult 5. kohal Inimkehas keskm. 1,5 kg fosforit, sellest ca 1,4 kg luudes ja hammastes, 130 g lihastes, 12 g ajus ja närvisüsteemis kuulub nukleiinhapete koostisse (pärilikkus) adenosiinfosfaadid (organismi energeetika; põhineb “fosfaatsidemel”) Nukleotiid ATP (adenosiintrifosfaat) – universaalne makroergiline ühend elusorganismides ATP-sse salvestub energia; see energia vabaneb üleminekul ATP → ADP (makroergilise sideme katkemine) üks taimede põhi-toiteelement (K ja N kõrval) Looduses – fosforiringe 3.15.2. Allotroobid Üle 10 allotroobi, neist tähtsamad 3: valge, punane ja must f. Neist taval. tingimustes on termodünaamiliselt püsiv ainult must fosfor (kõige raskemini saadav ja vähimlevinud). (Valge ja punase f. konversioon siiski äärmiselt aeglane) Niisiis on mitmeid “kitsamaid” allotroope (neid on palju uuritud, kuid puudub ühtne nomenklatuur)
annaabi.ee 
