Riknemise edasi lükkamine; Välimuse parandamine; Struktuuri, maitse või aroomi muutmine; Tähistus E (Europe). E-ainete jaotus Toiduvärvid; Säilitusained; Antioksüdandid, happesuse regulaatorid; Paksendajad, stabilisaatorid, emulgaatorid, želeed moodustavad ained, kergitusained jt konsistentsi mõjutavad ained; Lõhna-ja maitsetugevdajad ; Glaseerained; Magusained. Sünteetiliste lisaainete oht Üldksenobiootikumid metabolismirajad inimorganismis puuduvad; Võivad moodustuda mutageensed, teratogeensed või isegi kantserogeensed vaheühendid; kumulatiivsed või sünergistlikud kõrvaltoimed; Tugev allergeenne toime; Ei suudeta ohufaktoreid prognoosida. Kokkuvõte Lisaainete maailm on keeruline; Võimatu leida lisaaineteta tooteid; Palju sünteetilisi lisaaineid; Katsed ei pruugi langeda kokku iga indiviidiga; Kahjulikud mõjud avalduvad erinevalt. Tänan kuulamast!
Metabolism = ainevahetus, kõigi elusrakus kulgevate keemiliste reaktsioonide võrk. Katabolism- keerulise ehitusega ühendite lagundamisega seotud reaktsioonide kogum. Anabolism- raku makromolekulide sünteesiga seotud reaktsioonide kogum. Metaboolne rada- järjestikuste ensüümreaktsioonide ahel; ühe lõpp-produkt on substraadiks järgmises reaktsioonis. Multiensüümkompleks- Metaboolne kütus- 2. Iseloomustage a) kuidas on organiseeritud metabolismirajad b) kuidas võib klassifitseerida metaboolsete radade reaktsioone katalüüsivaid ensüümsüsteeme (kolm tüüpi) Rajad koosnevad järjestikustest ensüümireaktsioonidest. Ensüümid võivad esineda: Eraldiasetsevate valkudena Multiensüümsete kompleksidena Membraan- seotud süsteemidena 3. Energiavoog biosfääris kulgeb läbi süsiniku- ja hapnikuringe. Joonistage vastavaid seoseid kujutav lihtne skeem ja kommenteerige seda.
Ensüümide induktsioon repressioon Erinevatel valkudel on suuresti erinevad pooleluead Valgumolekuli kestvust iseloomustab tema pooleluiga aeg mille jooksul pool valgumolekulidest degradeeritakse Analoogne radioaktiivse lagunemise poolestusajaga Pikaealised struktuursed valgud Lühiealised regulaatorvalgud Kontroll jaotumise kaudu rakusiseste kompartmentide vahel Kompartmendid rakusisesed membraaniga ümbritsetud struktuurid Teatud metabolismirajad on koondunud kindlatesse kompartmentidesse: DNA replikatsioon ja transkriptsioon tuum tsitraaditsükkel mitokonder Samadesse kompartmentidesse on koondunud ka vastavad ensüümid Kompartmentide membraan moodustab ainete jaoks selektiivse barjääri Reguleerides membraanide selektiivset läbilaskvust on võimalik reguleerida ka metabolismiraja varustamist lähteainetega ja produktide eemaldamist Hormonaalne regulatsioon
o Püruvaadist tekib atesetüül-CoA, mis on ka teiste metabolismiradade keskne produkt Ensüümide, vitamiinide ja hormoonide roll glükolüüsil (ja üldse ainevahetuses). o 10. Tsitraaditsükkel (Krebsi tsükkel, TKT tsükkel, Trikarboksüülhapete tsükkel) Tsitraaditsükkel- organismi keskne metaboolne rada, milles sulanduvad süsivesikute, lipiidide metabolismirajad Tsitraaditsükli olulisus organismis. -oluline tsentraalne tsükkel nii biomolekulide katabolismis kui ka anabolisimis Ensüümid, vitamiinid ja koensüümid tsitraaditsüklis (nende roll, mõni näide võtmeensüümidest ja vitamiinidessst/koensüümidest). Tsitraaditsükli energeetiline olulisus (kui palju energiat saab?).
(reguleerib ka nende toimet), eluliselt vajalikud ained, mis tekivad organismis väikestes kogustes, kuid on tugeva toimega. Keemiline koostis on hormoonidel erinev. Hormoonid hoiavad organismis tasakaalu teatud piiride seas - homeöostaas, reguleerivad ensüümide hulka, adrenaliin ohukorras, veresuhkru kontroll. Tsitraaditsükkel on organismi keskne metaboolne rada, milles sulanduvad süsivesikute, lipiidide, aminohapete jt. metabolismirajad. oluline tsentraalne tsükkel nii biomolekulide katabolismis kui ka anabolismis. Tsitraaditsüklisse võivad kataboolitavad ühendid siseneda ükskõik millises etapis, seega võib selle abil lagundada kõiki ühendeid, mis annavad tsitraaditsükli võtmeühendeid. 38 mooli ATP-d ühe mooli Glükoosi kohta.
Kemoautotroof: ammutavad energiat teisi (peale hapniku) vaba elektronpaari omavate ühendite oksüdeerimisest. Kogu vajalik orgaaniline aine sünteesitakse CO2. Fotoautotroof: energia saamiseks viivad läbi fotosünteesi. Selle energiaga muudavad CO2 ja H2O orgaaniliseks aineks. Kemoheterotroof: kasutavad orgaanilist ainet keskkonnast. 2. Katabolism on lagundav ainevahetus, keerulisematest ainetest tekivad lihtsamad ja milles vabaneb energiat. degradatiivsed metabolismirajad. Anabolism toimub biosünteesi radadel. Lihtsamatest keemilistest ühenditest sünteesitakse keerulisemad ühendid. Protsessi käigus vajatakse energiat. Katabolismiga (toitainete lõhustamisega) toodetakse keemiline energia, millega viiakse läbi anabolism (raku makromolekulide tootmine). Metabolismiradade organisatsioon: rajad koosnevad järjestikustest ensüümireaktsioonidest. Ensüümid võivad esineda
· aeroobsed organismid kasutavad hapnikku elektronide aktseptorina, kui hapnik on eluks vältimatu tingimus, on tegemist obligatoorsete aeroobidega · anaeroobsed organismid võimelised eksisteerima ilma hapnikuta, kui ei talu üldse hapnikku, on tegemist obligatoorsete anaeroobidega · fakultatiivsed anaeroobid võimelised kohanema anaeroobsete tingimustega, kasutades siis teisi elektronide aktseptoreid. Katabolism ja anabolism Katabolism on lagunedavad metabolismirajad, anabolism on biosünteesivad rajad. Katabolism on harilikult energiat tootev (ATP, NADPH), anabolism vaja energiat. Anabolism ja katabolism toimuvad rakus samaaegselt. Metaboolsete radade regulatsioon Rajad koosnevad järjestikudest ensüümireaktsioonidest, kus ensüümid võivad esineda eraldiasetsevate valkudena, multiensüümsete kompleksidena või membraan-seotud süsteemidena. Kataboolsed rajad koonduvad vähesteks lõpp-produktideks, anaboolsed rajad hargnevad paljudeks biomolekulideks
Kasvufaktorid Peale C- ja energiaallika vajavad bakterid elutegevuseks kasvufaktoreid. Kasvufaktoriteks nimetatakse orgaanilisi aineid, mida bakter vajab väga väikestes kogustes, kuid pole võimeline neid ise sünteesima olemasolevatest toitainetest. Kasvufaktoreid vajavad bakterid väikestes kogustes seetõttu, et neid aineid vajatakse spetsiifilisteks biosünteesi protsessideks. Kasvufaktoreid vajatakse seetõttu, et teatud metabolismirajad on blokeeritud või puudu. Bakterid ei kasuta kasvufaktoreid C- ega energiaallikaks, vaid lülitavad neid otse biosünteesi või kasutavad kofaktoritena. Kasvufaktorid võib jagada kolme rühma: 8 1. puriinid ja pürimidiinid vajatakse nukleiinhapete sünteesiks (DNA ja RNA) 2. aminohapped valkude sünteesiks 3. vitamiinid koensüümideks
pöördumatu Ensüümide, vitamiinide ja hormoonide roll glükolüüsil. Lühidalt mida need nö teevad. Vitamiinid kofaktoritena. Jne. Ensüümid- kataloüsaatoritena Vitamiinid kofaktoritena Hormoonid ei tea veel 27 10. Tsitraaditsükkel Tsitraaditsükli olemus. ??? - Tsitraaditsükkel on organismi keskne metaboolne rada, milles sulanduvad süsivesikute, lipiidide, aminohapete jt. metabolismirajad. - Tsitraaditsükkel on oluline tsentraalne tsükkel nii biomolekulide katabolismis kui ka anabolismis (amfiboolne) - Tsitraaditsükli funktsioneerimishäired on organismile ohtlikud Tsitraaditsükkel (ka Krebsi tsükkel, ka sidrunhappetsükkel, TCA-tsükkel, di- ja trikarboksüülhapete tsükkel) on enamikul aeroobsetel organismidel toimuv ensüümide katalüüsitud biokeemiliste reaktsioonide tsükkel, mis toimumiseks vajab hapniku manulust
summaarne hulk rakus? D E F A B C G H I Kui F'i saab liiga palju siis ta peab inhibeerima C > G katalüüsivat ensüümi või aktiveerima C> D katalüüsivat ensüümi ja kui I'd saab liiga palju siis ta peab inhibeerima C> D katalüüsivat ensüümi või aktiveerima C>G katalüüsivat ensüümi. 91. Miks on tagasiside kaudu reguleeritavad ensüümid reeglina allosteerilised ensüümid? Kuna metabolismirajad sisaldavad tavaliselt palju erinevaid etappe, siis ei ole raja lõppprodukt oma struktuurilt reeglina sarnane selle raja lähteühendiga (valmistoodang ja tooraine on teineteisest erinevad). Seega ei ole tõenäoline ka raja lõppproduktide seostumine raja esimese ensüümi aktiivtsentrisse ning tagasiside kaudu reguleeritavad ensüümid sisaldavad lisaks aktiivtsentrile ka eraldi regulaatorite seondumise kohta või kohti. Neid kohti nimetatakse allosteerilisteks seostumiskohtadeks
esineksid võrdsetes hulkades ja samuti oleks kontrollitud F + I summaarne hulk rakus? D E F A B C G H I Kui F'i saab liiga palju siis ta peab inhibeerima C > G katalüüsivat ensüümi või aktiveerima C> D katalüüsivat ensüümi ja kui I'd saab liiga palju siis ta peab inhibeerima C> D katalüüsivat ensüümi või aktiveerima C>G katalüüsivat ensüümi. 91. Miks on tagasiside kaudu reguleeritavad ensüümid reeglina allosteerilised ensüümid? Kuna metabolismirajad sisaldavad tavaliselt palju erinevaid etappe, siis ei ole raja lõppprodukt oma struktuurilt reeglina sarnane selle raja lähteühendiga (valmistoodang ja tooraine on teineteisest erinevad). Seega ei ole tõenäoline ka raja lõppproduktide seostumine raja esimese ensüümi aktiivtsentrisse ning tagasiside kaudu reguleeritavad ensüümid sisaldavad lisaks aktiivtsentrile ka eraldi regulaatorite seondumise kohta või kohti. Neid kohti nimetatakse
reguleeritavate promootorite transkriptsiooni initsiatsioonisaidist 100 bp ülespoole UAS (upstream activating sequence) järjestustele. Valgu keskmine domeen vastutab RNA polümeraasiga seondumise ja ATP hüdrolüüsi eest. ATP hüdrolüüsi on vaja transkriptsiooni aktivatsioonil avatud kompleksi moodustumiseks. Anorgaaniliste lämmastikühendite metabolism Sõltuvalt ammooniumi hulgast domineerivad enterobakteritel erinevad metabolismirajad: 1. Ammooniumi ülehulgas domineerib glutamaadi süntees -ketoglutaraadist ja ammooniumist glutamaadi dehüdrogenaasi GDH toimel, kasutades NADPH-d. Glutamiini süntetaasi GS toimel sünteesitakse vähesel hulgal ka glutamiini (glutamaat + ammoonium, toimub ATP hüdrolüüs) 2. Ammooniumi madala kontsentratsiooni puhul (rakuväline kontsentratsioon madalam kui 1 mM), siis on ka glutamiini tase madal, on GDH poolt läbiviidava reaktsiooni tasakaal nihutatud, mistõttu
prekursorite transamineerimisel. Põhilised ensüümid, mis osalevad ammooniumi assimileerimisel, on glutamaadi dehüdrogenaasid (GDH), glutamiini süntetaas (GS) ja glutamaadi süntaas (GOGAT). Alaniini 49 ja aspartaadi sünteesil osalevad alaniini dehüdrogenaas ja aspartaas. Põhiline ühend, mida sünteesitakse, on siiski glutamaat (85%). Sõltuvalt ammooniumi hulgast domineerivad enterobakteritel erinevad metabolismirajad: 1. Ammooniumi ülehulgas domineerib glutamaadi süntees -ketoglutaraadist ja ammooniumist glutamaadi dehüdrogenaasi GDH toimel, kasutades NADPH-d. Glutamiini süntetaasi GS toimel sünteesitakse vähesel hulgal ka glutamiini (glutamaat + ammoonium, toimub ATP hüdrolüüs) 2. Ammooniumi madala kontsentratsiooni puhul (rakuväline kontsentratsioon madalam kui 1 mM), siis on ka glutamiini tase madal, on GDH poolt läbiviidava reaktsiooni tasakaal nihutatud, mistõttu