7. Monosahhariidi molekulide lülitumine polüsahhariididesse toimub suhkurnukleotiidideks aktiveerituna. Selgitage: a) Mis on UDP-glükoos UTP + glükoos-1-fosfaat b) Milline on UDP-glükoosi molekuli koostis ja põhimõtteline struktuur UDP-glükoos uridiindifosfaat c) Milline on UDP-glükoosi formeerumise reaktsiooni skeem Glükoos-1-fosfaat (2 P lahkub) + UDP. d) Miks UDP-glükoos on makroergiline ühend Sest lõhustatakse makroergilist fosforsidet. 8. Glükogeeni süntees ja degradatsioon on hästi reguleeritud protsessid, kuna veres peab püsima stabiilsena glükoosi kontsentratsioon 5mM. Millised kaks ensüümi on glükogeeni metabolismi peamised regulaatorid? Selgitage, milline on nende toime. 9. Kas teie organism konverteerib rohkem glükoosi rasvhapeteks või rohkem rasvhappeid glükoosiks? Selgitus? 10. Glükoosi katabolismi pentoosfosfaadi raja peaülesandeks on toota: riboos-5-fosfaati ning NADPH. 11
NADH molekulid transporditakse mitokondritesse, kus nad annavad oma elektronid hingamisahelasse, millega kaasneb ATP süntees oksüdatiivse fosforüleerimise teel. Kuna nii glükoos-6-fosfaadi sünteesimine glükoosist kui ka fruktoos-1,6-bisfosfaadi teke fruktoos-6-fosfaadist vajavad mõlemad reaktsioonid 1 ATP molekuli, siis glükoosi lagundamine algab hoopiski energia kulutamisega. Energiat annavad glükoloosis kahe 1,3- bisfosfoglütseraadi molekuli muutumine kaheks makroergilist sidet omavaks 3-fosfoglütseraadi molekuliks (2 ATP-d) ja kahe fosfoenoolpüruvaadi molekuli muutumine kaheks püruvaadi molekuliks (2 ATP-d). Kokku on glükolüüsi energia saagis +2 ATP molekuli (+2 NADH). Tsitraaditsüklis toodetakse ühe glükoosi molekuli kohta 2 molekuli GTP-d, mis annavad kokku 2 ATP molekuli. Oksüdatiivsel fosforüleerimisel mitokondrites saadakse veel 34 ATP molekuli: 2 NADH-d pärinevad glükolüüsist, annavad 6 ATP-d. 2
Glükoos + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 Püruvaat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H2O GLÜKOOSI I FAAS · See on energia investeerimise faas · Tarbitakse 2 ATP molekuli, et hiljem toota 4 ATP molekuli. · Glükoosi (C6) molekulist saadakse 5 keemilise reaktsiooni abil kaks glütseeraldehüüd-3-fosfaadi (C3) molekuli. GLÜKOOSI II FAAS · See on energia genereerimise faas · 1 glükoosi molekuli kohta: tekib 2 püruvaadi molekuli tekib 2 NADH ja 4 ATP molekuli · Osaleb 2 makroergilist fosfaati: 1,3-Difosfoglütseraat Fosfoenoolpüruvaat (PEP) Miks püruvaat on glükolüüsi tinglik lõpp-produkt ? Sest, et tema metabolism jätkub. Anaeroobsetes tingimustes jätkub glükolüüsis formeerunud püruvaadi metabolism fermentatsiooni e. käärimisega. OKSÜDATIIVNE FOSFORÜÜLMINE on ADP ensümaatiline fosforüülumine ATP-ks, mis toimub konjugeeritul O2 taandamisega H2O-ks nende elektronide arvel, mis vabanevad taandatud koensüümide NADH ja FADH2 reoksüdeerumisel.
NH denatureeruvad st kaotavad oma kõrgemat järku struktuuritasemed; NH on omane väga kitsas neeldumismaksimum Uv piirkonnas. Nukleotiidide erijuhud: Nukleotiinhapetesse kuuluvad sellised nukleotiidid, kus on 1 fosforhappejääk monofosfaat. Nukleotiidid võivad siduda ka rohkem kui 1 fosforhappejääki, muutudes trifosfaatideks (ATP). ATP on universaalne energiasalvesti (mitte allikas!), mis sisaldab 2 makroergilist sidet ja kummagi hüdrolüüsil vabaneb 40 kJ energiat. Monofosfaatses vormis võib ATP olla nukleiinhappele ehitusüksuseks (tsükliline adenosiinmonofosfaat e cAMP). Orgaanilised ühendid Nukleiinhapete strukutuuri tasemed: Kõik nukleiinhapped omavad 3 tüüpi struktuure: a) primaarstruktuur nukleotiidide seondumine lineaarsesse ahelasse fosfodiester sidemete
Ensüümiks fosfoglükoosi isomeraas 3) Fru-1,6-bisP teke Ensüümiks anaeroobse glükolüüsi keskne ensppm fosfofruktoosi kinaas 4) Fru-1,6-bisP lõhustumine trioosfosfaatideks 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
NH denatureeruvad st kaotavad oma kõrgemat järku struktuuritasemed; NH on omane väga kitsas neeldumismaksimum Uv piirkonnas. Nukleotiidide erijuhud: Nukleotiinhapetesse kuuluvad sellised nukleotiidid, kus on 1 fosforhappejääk – monofosfaat. Nukleotiidid võivad siduda ka rohkem kui 1 fosforhappejääki, muutudes trifosfaatideks (ATP). ATP on universaalne energiasalvesti (mitte allikas!), mis sisaldab 2 makroergilist sidet ja kummagi hüdrolüüsil vabaneb 40 kJ energiat. Monofosfaatses vormis võib ATP olla nukleiinhappele ehitusüksuseks (tsükliline adenosiinmonofosfaat e cAMP). Orgaanilised ühendid Nukleiinhapete strukutuuri tasemed: Kõik nukleiinhapped omavad 3 tüüpi struktuure: a) primaarstruktuur – nukleotiidide seondumine lineaarsesse ahelasse fosfodiester sidemete
NH denatureeruvad st kaotavad oma kõrgemat järku struktuuritasemed; NH on omane väga kitsas neeldumismaksimum Uv piirkonnas. Nukleotiidide erijuhud: Nukleotiinhapetesse kuuluvad sellised nukleotiidid, kus on 1 fosforhappejääk monofosfaat. Nukleotiidid võivad siduda ka rohkem kui 1 fosforhappejääki, muutudes trifosfaatideks (ATP). ATP on universaalne energiasalvesti (mitte allikas!), mis sisaldab 2 makroergilist sidet ja kummagi hüdrolüüsil vabaneb 40 kJ energiat. Monofosfaatses vormis võib ATP olla nukleiinhappele ehitusüksuseks (tsükliline adenosiinmonofosfaat e cAMP). Orgaanilised ühendid Nukleiinhapete strukutuuri tasemed: Kõik nukleiinhapped omavad 3 tüüpi struktuure: a) primaarstruktuur nukleotiidide seondumine lineaarsesse ahelasse fosfodiester sidemete
NH lahus on viskoosne, mis on tingitud nende ühendite suurest molekulmassist. NH denatureeruvad st kaotavad oma kõrgemat järku struktuuritasemed; NH on omane väga kitsas neeldumismaksimum Uv piirkonnas. Nukleotiidide erijuhud: Nukleotiinhapetesse kuuluvad sellised nukleotiidid, kus on 1 fosforhappejääk monofosfaat. Nukleotiidid võivad siduda ka rohkem kui 1 fosforhappejääki, muutudes trifosfaatideks (ATP). ATP on universaalne energiasalvesti (mitte allikas!), mis sisaldab 2 makroergilist sidet ja kummagi hüdrolüüsil vabaneb 40 kJ energiat. Monofosfaatses vormis võib ATP olla nukleiinhappele ehitusüksuseks (tsükliline adenosiinmonofosfaat e cAMP). Nukleiinhapete strukutuuri tasemed: Kõik nukleiinhapped omavad 3 tüüpi struktuure: a) primaarstruktuur nukleotiidide seondumine lineaarsesse ahelasse fosfodiester sidemete abil st P-happejäägid seonduvad üle pentooside; b) sekundaarstruktuur paardunud eriahelad või samad ahelad A=T G=C
4. Fruktoos-1,6-di-P Dihüdroksü- Fruktoos-difosfaadi atsetoon-P + Glütseeraldehüüd-3-P aldolaas 5. Dihüdroksüatsetoon-P Glütseer- Trioosfosfaadi aldehüüd-3-P isomeraas Teises faasis tekib kaks molekuli püruvaati. Saadakse netona 4 ATP. See on energia genereerimise faas: 1 glükoosi molekuli kohta tekib 2 püruvaadi molekuli. Tekib 2 NADH ja 4 ATP molekuli Osaleb 2 makroergilist fosfaati: § 1,3-Difosfoglütseraat § Fosfoenoolpüruvaat Reaktsioon: Ensüüm: 6. Glütseeraldehüüd-3-P1,3-Difosfo- Glütseeraldehüüd-3-P- dehüdrogenaas glütseraat 7. 1,3-Difosfoglütseraat 3-Fosfo- Fosfoglütseraadi kinaas glütseraat 8. 3-Fosfoglütseraat 2-Fosfoglütseraat Fosfoglütseraadi mutaas 9. 2-Fosfoglütseraat Fosfoenoolpüruvaat Enolaas 10
Anabolism ainevahetuslike protsesside kogum, kus lihtsamatest keemilistest ühenditest sünteesitakse keerulisemad ühendid. Protsessi käigus vajatakse energiat ja ainet. (nt fotosüntees on anaboolne prots.) Anabolismi ei saa toimuda ilma katabolismita, mis varustab anabolismiprotsesse energiaga. Energiat kulutab ka bakteri liikumine, ainete transport rakku jne. Põhiliseks bioloogiliselt kasutatava energia kandjaks rakus on ATP. ATP sisaldab 2 makroergilist sidet. 8 ATP süntees AcCoA arvel: Atsetüül-S-CoA + H2O + ADP + Pi atsetaat + HS-CoA + ATP ATP energia arvel saab substraate aktiveerida. Nt: Glükoos + ATP Glc-6-P + ADP Selleks, et glükoosi lagundamisest glükolüüsis enegiat saada, tuleb ta enne aktiveerida. Glükoosi aktiveerimine toimub mitmes etapis ja kulutab ATP energiat. Rakku transporditud suhkru fosforüülimine aitab ka tal rakus püsida fosforüülitud kujul ei saa ta enam läbi membraani välja. Kui suhkur