→esimesed fotosünteesivad organismid hapniku ei tootnud, kuna said energia tootmiseks vajaliku vesiniku veemolekuli asemel väävelvesinikust →tsüanobakterid kasutasid väävelvesiniku asemel vee ning hapniku konsentratsioon tõusis atmosfääris. →u miljard aastat tagasi arenes protistidel välja võime raku sees tsüanobakterid enda kasuks tööle panna. →algloomade sümbioosts tsüanobakteritega kujunesid välja fotosünteesivad organellida, kloroplastid. klorofüll paikneb membraansetes tülakoidides, mis moodustavad vedrutaoliseid graanid. Klorofüll võimaldab valgusenergiat sünteesides lähtainetest CO ja H O orgaanilisi ühendeid. Fotosünteesi kasutegur ja kiirus sõltuvad: →valguse tugevusest →süsihappegaasi konsentratsioonist õhus →taimede varustatus vee ja mineraalainetega →taime füsioloogilisest seisundist →temperatuurist →lehe vanusest
(Viikmaa, Hein 2003: 33) 4 2. VALKUDE STRUKTUURITASEMED 2.1. Primaarstruktuur Primaarstruktuuris seob aminohappejääke polüpeptiidahelaks kovalentne peptiidside. Paljud valgud sisaldavad ka kahe tsüsteiinjäägi baasil formeerunud kovalentseid disulfiidsidemeid (disulfiidsildu), mis on kas ahelasisesed või ahelatevahelised. Disulfiidsidemed esinevad enamikes sekreteeritavates ja membraansetes valkudes. Primaarstruktuur on aluseks valkude põhifunktsioonidele. (Zilmer jt 2001: 44-46) Joonis 2.1 Primaarstruktuuri mudel. 2.2. Sekundaarstruktuur Sekundaarstruktuur on peamiselt vesiniksideme abil fikseeritudruumikujund. Selle põhivormideks on -heeliks ja -struktuur. -heeliksit iseloomustab polüpeptiidahela paremale pöörduv helitaseerunud konformatsioon ja vesiniksidemete rohkus. -struktuuri iseloomustab peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud kihilis-voldiline konformatsioon.
membraani. 2. Samal ajal kinnitub valgule makroergiline ühend (adenosiintrifosfaat - ATP), millelt saadakse aktiivseks transpordiks vajalik energia. Igal juhul, kui ainet transporditakse suurema kontsentratsiooni suunas, on vaja lisaenergiat. Lisaks transportvalkude abil toimuvale ainete liikumisele võib rakk aineid omastada ning eraldada ka endotsütoosi ja eksotsütoosi teel. Endotsütoosi puhul sopistub rakumembraan sisse ning vajalikud molekulid transporditakse rakku membraansetes põiekestes. Rakutuum Rakutuum on tsütoplasmast kahe membraaniga eraldatud piirkond. Rakutuuma välismembraan läheb tsütoplasmas üle tsütoplasmavõrgustikuks ehk endoplasmaatiliseks retiikulumiks. Rakutuuma membraanis on hulk poore, mille vahendusel liiguvad rakutuuma ja tsütoplasma vahel ained. Rakutuumas on kromosoomid ehk DNA koos sellega seotud valkudega. Rakutuuma piirkonda, kus moodustuvad ribosoomid, kutsutakse tuumakeseks. Sinna on koondunud rRNA-d kodeerivad
molekuli. 2 6)Fotosüntees ja selle tähtsus. Kus toimub, etapid, lähteained ja produktid. Fotosüntees on protsess, mille tulemusena valmistatakse veest ja süsihappegaasist valgusenergiat kasutades glükoos ja hapnik. • Fotosüntees toimub rohelistes taimedes. • Fotosünteesivõimelised on ka tsüanobakterid. • Klorofüll paikneb membraansetes tülakoidides, mis moodustavad vedrutaolised graanid. • Klorofüll võimaldab valgusenergiat kasutades sünteesida lähteainetest CO ja H O orgaanilis 2 2 ühendeid. Etapid: 1. Valgusstaadium • Reaktsioonid kulgevad kloroplastide tülakoidi mebraanides ainult valgusenergia mõjul. • Ergastunud pigmendid teostavad vee fotooksüdatsiooni (fotolüüsi) ja ATP sünteesi. Eralduvad
Valgu molekulis on peptiidsidemetega ühendatud sadu või tuhandeid aminohappejääke (Viikmaa, Hein 2003: 33). 1.1.3. Valkude struktuuritasemed Primaarstruktuuris seob aminohappejääke polüpeptiidahelaks kovalentne peptiidside. Paljud valgud sisaldavad ka kahe tsüsteiinjäägi baasil formeerunud kovalentseid disulfiidsidemeid (disulfiidsildu), mis on kas ahelasisesed või ahelatevahelised. Disulfiidsidemed esinevad enamikes sekreteeritavates ja membraansetes valkudes. Primaarstruktuur on aluseks valkude põhifunktsioonidele. (Zilmer jt 2001: 44-46). Sekundaarstruktuur on peamiselt vesiniksideme abil fikseeritud ruumikujund. Selle põhivormideks on -heeliks ja -struktuur. -heeliksit 5 iseloomustab polüpeptiidahela paremale pöörduv helitaseerunud konformatsioon ja vesiniksidemete rohkus. -struktuuri iseloomustab peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud
kiirgus) Renaturatsioon-fibrille rohkem, kui vanemal loomal. Valgu bioaktiivuse taastamine 5. Valkude primaarstruktuur Primaarstruktuur on kovalentne peptiidsidemetega seotud aminohappejääkide kindel järjestus antud valgu polüpetiidahelas(-tes) . Aminohappejääke seob polüpeptiidahelaks kovalentne peptiidside. Paljudes valkudes esineb ka kovalentseid disulfiidsidemeid (S-S sidemeid). Need tekivad endoplasmaatilises retiikulumis, esinedes nii enamikes sekreteerivates ja membraansetes valkudes. Disulfiidsidemed luuakse kahest tsüsteiinjäägist - ahelasisesed (tugevdavad primaarstruktuuri) või ahelatevahelised (aitavad siduda polüpeptiidahelaid).Peptiidsidemed ja disulfiidsidemed on kovalentsed. Valkude primaarstruktuur on molekulaaraluseks: - valkude spetsiifilisusele/mitmekesisusele - kõrgemate struktuuritasemete kujunemisele - molekulaarhaiguste patogeneesile Spetsiifilisus on valkude olulisim tunnus. See on aluseks valkude põhifunktsioonidele (katalüütiline,
nifA omakorda nifHDK geenide transkriptsiooni. NtrB/NtrC poolt on kontrollitud ka selliste operonide transkriptsioon nagu näiteks hut operon, mis kodeerib histidiini utiliseerimist ja put operon, mis kodeerib proliini utiliseerimist. 50 12. Fosfori assimileerimine ja fosfaadi reguloni (Pho) kontroll Rakukoostise seisukohalt on fosfor süsiniku ja lämmastiku järel kolmanda tähtsusega element. Fosfor on oluline komponent membraansetes lipiidides, lipopolüsahhariidides, nukleotiidides, samuti lisatakse fosfor posttranslatsiooniliselt paljudele valkudele. Fosforit sisaldavad ühendid on olulised raku energiametabolismis. Seetõttu osaleb P-metabolismis palju erinevaid radu: 1) P assimileerine eksponentsiaalselt kasvavates rakkudes 2) P assimileerimine P-limitatsiooni korral 3) Energiarikaste fosforühendite süntees. E. coli rakud kasutavad P-allikatena kolme tüüpi ühendeid: