Ensüümkineetika Michaelis-Menteni võrrand Minimaalne ehk lihtsaim ensüümkatalüüsitava reaktsiooni skeem on kaheastmeline reaktsiooniskeem: 1. Seostumine ensüümi E ja substraadi S vahelise kompleksi ehk ensüüm substraat kompleksi ES moodustumine (pöörduv) 2. Keemiline etapp produkti P moodustumine ensüüm substraat kompleksist (pöördumatu) ja ensüümi vabanemine Produkti moodustumise kiirus V on antud seosega: V = d[P]/dt = k2[ES] Küsimus kuidas sõltub produkti moodustumise kiirus substraadi kontsentratsioonist [S] antud ensüümi kontsentratsioonil [E]t ? Michaelis-Menteni võrrandi tuletamine kiire tasakaalu eeldusel, I NB! Otsime ES kompleksi kontsentratsiooni [ES] sõltuvust substraadi kontsentratsioonist [S] Kiire tasakaalu eeldus: ES kompleksi lagunemine vabaks ensüümiks ja substraadiks on palju kiirem kui lagunemine vabaks ensüümiks ja produktiks (k-1 >> k2) Sellisel juhul on reaktsiooni esimene aste tasak...
Füüsikaline keemia Kristian Leite Materjalid/ainet andis Kalju Lott TD mõisted Termodünaamiline süsteem ruumiosa, mida iseloomustavad kindlad termodünaamilised suurused. See on eraldatud ümbritsevast piirpinnaga. Olekuparameetrid termodünaamilist süsteemi iseloomustavad suurused n. U,H,G,F. Olekuvõrrand Parameetrite omavaheline sõltuvus n. ideaalgaasi olekuvõrrand Olekufunktsioon süsteemi olekust sõltuv suurus, sellele vastandub protsessifunktsioon (vt.all). On täisdiferentisaalina Protsessifunktsioon süsteemis toimuvat protsessi iseloomustav suurus, sõltub protsessi läbiviimise viisist, tähistatakse väiketähega (töö w, soojushulk q) Homogeenne süsteem süsteem, kus omadused on kõikjal ühesugused või muutuvad ühtlaselt Heterogeenne süsteem süsteem, mille võib jaotada erinevate omadustega osadeks (faasid) Faasid süsteemi osad, mida iseloomustavad faasisiseselt ühtlased termodünaamil...
Biokeemia edasijõudnuile MLK 7024 küsimused 1. Kirjutage aminohappe üldine valem. Kuidas klassifitseeritakse aminohappeid? COO- H3N – C – H R Aminohaped Proteinogeensed (valkude ehitusüksused; 20 inimorganismis) Aproteinogeensed (Rakus vabalt või mittevalguliste ühendite koostises) Polaarsusel ja laengul (Rgr) Teisiti Apolaarne R-grupp Happelised/aluselised/neutraalsed Apolaarne aromaatne R-grupp Aromaatsed Polaarne laenguta R-grupp Hüdroksüaminohapped Polaarne laetud R-grupp Väävlitsisalda...
ENSÜÜMIKINEETIKA 1. Keemilise kineetika põhimõisted reaktsiooni kiirus aeg, mille jooksul reaktsioon toimub, tähistatakse v tähega. Reaktsiooni kiirus sõltub (enamasti, mõnikord mitte, ntx null-järgu reaktsioon ei sõltu) reageerivate ainete (alg)kontsentratsioonist (ehk kui meil on aine A ja see muutub aineks P, siis kiiruse valem on selline v = d[P]/dt = -d [A]/dt = k [A]). Keemiline kineetika ongi see teadusharu, mis tegeleb reaktsioonide kiiruse uurimisega. kiiruskonstandid kiiruskonstandid on vidinad, mis seovad reaktsioonikiiruse reageerivate ainete kontsentratsioonidega, tähistatakse tähega k (vt ka eelmist mõistet). reaktsiooni järk see näitab, kuidas sõltub reaktsiooni kiirus reageerivate ainete kontsentratsioonidest (kontsentratsioon näitab kui palju ainet ehk selle aine osakesi on meil hetkel lahuses ehk teises aines, mis on keskkonnaks, mäletatavasti on moole avogaadro arvuga sidudes väga lihtne lahti teha osakeste a...
1. Kineetika uurimise vajalikkus, seos termodünaamikaga.
Kineetika tundmise vajalikkust võib iseloomustada järgmise protsessi näitel.
Temperatuuril 25°C ja rõhul 1 atm on süsiniku modifikatsioonide tõttu vabaenergiad
erisugused: G(grafiit)
Ensüümid Ensüümid on endogeensed biopolümeerid, biokatalüsaatorid. Doikatalüssatrina määravad nad biomolekulide muundumise kiiruse ja suuna inimorganismis, nende tegevus in organismi talitluse aluseks. Nomenklatuur Ensüümide nimetuse printsiibid: · nimetus tuleneb tema poolt lõhustava substraadi nimetusest · ensüümile viitab substraadi nimetuse lõpp ,,aas" (sahharoos sahharaas, tärklis amülaas) · tihti ka katalõsitava reaktsiooni nimetus/tüüp (laktaadi dehüreogenaas substraadiks on laktaas ja toimub selle dehüdrogeenimine) · multienssüümkomplekside puhu ksutatakse lisandit ,,kompleks" (põrivaadi dehüdrogenaasne ompleks, PyrDH) · tüünimetusena kasutatakse ajaloolisi nimetusei : pepsiin, trüpsiin, kümotrüpsiin Igale ensüümile on ka süstemaatiline nimetus. Näiteks laktaadi dehüdrogenaasi (LDH) puhul on see L-laktaat:NAD-oksüreduktaas. See tähendab, et L-laktaat on substraadiks, NAD on koe...
Kordamisküsimused (membraantransport, ensüümid, vitamiinid, regulatsioon) 1. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas). dG=RTln(Cin/Cout) 2. Aine A liigub rakku passiivse difusiooni teel. Milline on difusiooniga seotud vabaenergia muutus olukorras, kus aine A kontsentratsioon rakus ja rakuvälises keskkonnas on võrdne. Positiivne. Tasakaaluolek (dG=0) võib erineda olukorrast Cout=Cin juhul kui membraanil esineb membraanipotentsiaal ja transporditav aine on laenguga. Membraantranspordiga on ühendatud mingi teine protsess, mida iseloomustab dG. Raku sees toimub transporditava aine modifitseerimine või sidumine. 3. Millise ühendi passiivne difusioon läbi rakumembraani on kõige aeglasem ja millise kõige kiirem? (erinevad ühendid) Glükoos kõige aeglasem....
2.keem.reakts.kiirusHomogeense reaktsiooni kiirus -molekule on ruumalaühikus e.mida suurem -on aine kiiruse seaduse parameetrid -katseandmetest k1>k2, siis on -võimalik läbi viia jadareaktsioonid Olgu antud FAO, CAO, k, E, Cpi, HR-Praktikas esineb on kiirus, millega keemiline ühend kaotab oma molaarne kontsentratsioon C. Järeldust, et vähim ruutude meetodil?-Vähimruutude meetodi küllalt -hea saagisega YB. Oluline on aga valida -õige kaks põhiülesannet:-a)antud protsessi parameetrite identsuse (ühendi hulga muutus ühes ruumalaühikus reaktsioonikiirus on võrdeline reageerivate ainete puhul parameetrite -väärtused leitakse nii, et mudeli aeg: kui ruumaeg ... pidevas reaktoris -või reaalaeg t algväärtused v0,...
1. Kineetika uurimise vajalikkus, seos termodünaamikaga. Kiirus võib olla otsustava tähendusega produktide tekkel! Vaatamata, et reaktsiooni vaba energia muut on negatiivne võib produkte mitte tekkida piisaval hulgal ja kiirest. Kiirus on aeglane Keemiline kineetika on füüsikalise keemia osa, mis kirjeldab reaktsioonide ajalist kulgu matemaatiliste võrrandite abil. Termodünaamika annab vastuse reaktsioonide kulgemise võimalikkuse kohta, kuid kineetiline analüüs näitab, kui kiiresti saabub tasakaal. Termodünaamiline tasakaalukonstant annab võimaluse arvutada reaktsiooni võrrandile vastavat max. saagist, kuid ei räägi midagi reaktsiooni kiirusest. Keemiliste reaktsioonide ja protsesside planeerimisel on tähtis: kirjeldada matemaatiliselt reaktsiooni kulgemist leida seos reaktsiooni kiiruse ja temperatuuri vahel eeldada reaktsiooni võimalikku mehhanismi reaktsioo...
1. Palmitiinhappe oksüdatsiooni Hº mõõdetuna kalorimeetris on -9958 kJ/mol. Milline võiks olla sama reaktsiooni Hº elusrakus: a) sama b) negatiivsem c) positiivsem Endotermiline protsess positiivne,toimub sideme lagunemine ja soojuse neeldumine.Eksotermiline protsess- negatiivne,toimub sideme loomine ja soojus eraldub, sest antakse energiat juurde. 2. . Vette asetatud jäätükk sulab. Miks ei ole võimalik olukord, kus jäätükk muutuks veelgi külmemaks ümbritsev vesi aga soojemaks? 3. Isevoolulisel protsessil liigub soojus alati soojemalt kehalt külmemale kehale.TD II seadus. Ehk siis soojus liigub veest jääle, kristallid lõhutakse ja jää sulab ära. 4. Vee jäätumisel tema korrapära kasvab (S < 0). Kuidas on võimalik vee jäätumine? 5. Vee jäätumisel tema korrapära kasvab, ehk (S < 0). Entroopia on korrapäratus ja jäätumisel korrapäratus(entroopia) väheneb. Enne vedelikus hüplesid molekulid ringi, kuid jäätudes ...
1. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas). G = RTln 2. Aine A liigub rakku passiivse difusiooni teel. Milline on difusiooniga seotud vabaenergia muutus olukorras, kus aine A kontsentratsioon rakus ja rakuvälises keskkonnas on võrdne. a) ei saa öelda b) 0 c) negatiivne d) positiivne 3. Millise ühendi passiivne difusioon läbi rakumembraani on kõige aeglasem ja millise kõige kiirem? (erinevad ühendid) a) glükoos b) H2O c) Na+ Na aeglane H2O kiire Kiiresti hüdrofoobsed ained O2; H2O; EtOH jne Kõige aeglasemad ioonid 4. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas) ning arvestab ka membraanpotentsiaali. G = RTln + ZFoutin Z laengute arg F = 9650...
Kontrolli, kas tead järgmiseid mõisteid ja termineid I 1. Kas oskad nimetada kõiki loengus loetletuid funktsionaalrühmi 2. Kas oskad nimetada eesliiteid, mida kasutatakse sageli biokeemiliste suuruste iseloomustamisel 3. Kas oskad ära tunda D ja L isomeere, R ja S isomeere Hüdrofiilne – suures osas polaarsete või iooniliste rühmadega ühend, moodustab veega sidemeid. Hüdrofoobne – suures osas mittepolaarsete rühmadega molekul, ei ole veega olulist vastastikmõju. Amfipaatne – molekul, millel on eristatavad hüdrofiilsed ja hüdrofoobsed osad. Elektronegatiivsus – aatomi võimekus endaga elektrone liita (madala elektronegatiivsusega aatom loovutab kergelt oma elektronid). Vesinikside – keemiline side, mis moodustub liigsete elektronidega (- laeng või osalaeng) elektronegatiivse aatomi ning vaba orbitaaliga (kasvõi osaliselt, st + osalaeng) vesiniku aatomi vahel (seotud omakorda elektronegatiivse aatomiga, mis tõmbab temalt ...
Ensümoloogia alused. Kordamisküsimused Ensüüm kui valk: valgu struktuur, aminohapped, mittekovalentsed interaktsioonid, vesilahused ja unikaalsed vee omadused. Valgu funktsioneerimise tagab tema struktuur. Ensüüm kui katalüsaator: keemiline reaktsioon, termodünaamika, kineetika, katalüüs, mehhanism, ensüümide kasutamine tööstuses. Ensüüm kui bioloogiline katalüsaator: sidustatud reaktsioonid, bioenergeetika, metabolism, regulatsioon, klassifikatsioon ja nomenklatuur. Ensüümid on organismide tööhobused. 1) Ensüümkatalüüsi põhimõisted ja printsiibid + Ensüümkatalüüsi peamised tunnus- jooned. · Ensüümkatalüüs põhineb rangelt füüsikalistel ja keemilistel vastasmõjudel. · Kõik ensüümid on evolutsioonilise arengu produktid ja kujunenud selliseks, nagu me neid täna näeme, evolutsiooni ja loodusliku valiku tulemusel. Substraat seostub ensüümi aktiivtsentrisse, mis võtab end...
ENSÜMOLOOGIA Lp tudengid. See konspekt on kirjutatud tudengite, kelle nimed on mulle paraku teadmata, poolt. 2013 aastal täiendas konspekti magistrant Karl Annusver, kes lisas joonised ja tegi võrrandid paremini jälgitavaks. Konspekt on kirjutatud seotult loengus näidatavate slaididega. Konspekt on minu poolt läbi vaadatud ja suuremaid möödalaskmisi ei sisalda. Päris iseseisvaks õppimiseks see siiski mõeldud ei ole. Edukat ensümoloogia õppimist ja tänud anonüümsetele autoritele ning Karl Annusverile! Priit Väljamäe 20.11.2017 ,,Structure and mechanism on protein science" Alan Fersht Biokeemia põhiõpik, kus ensümoloogia ka sees. Ensüüm keemiliste reaktsioonide katalüsaator (kiirendaja). Iseloom molekulina pole oluline, struktuur pole samuti. Vaatame ainult, mida ta teeb! Substants, mis kiirendab keemiliste reaktsioonide toimumist on katalüsaator. Ise jääb reaktsiooni lõppedes muutumatule kujule. Keemilisele reaktsioonile vahenda...
Tallinna Tehnikaülikool Keemiainstituut Bioorgaanilise keemia õppetool BIOKEEMIA LABORATOORSED TÖÖD Koostajad: Malle Kreen Terje Robal Tiina Randla Tallinn 2010 SISUKORD 1. AINETE TUVASTAMINE KVALITATIIVSETE REAKTSIOONIDEGA ........................... 4 1.1 VALKUDE REAKTSIOONID ............................................................................... 4 1.1.1 Biureedireaktsioon ....................................................................................... 9 1.1.2 Ksantoproteiinreaktsioon (Mulderi reaktsioon) ........................................... 10 1.1.3 Milloni reaktsioon ....................................................................................... 10 1.1.4 Sulfhüdrüüli- e tioolireaktsioon ............................
Füüsikaline osa ! I variant 1. Ahelreaktsioonid, toimumise etapid. ! Ahelreaktsioonid koosnevad kahest või enamast üksteisele järgnevast ja omavahel seotud lihtreaktsioonist. Ahelreaktsioon - ühe aktiivse osakese tekkimisega esilekutsutud rida perioodiliselt korduvaid elementaarakte. Aktiivne osake võib olla, näiteks, vaba radikaal või aatom. Võimalikud tekkepõhjused: keemiline mehaanika (põrked), radioaktiivne kiirgus, valguskvandi mõju. Ahelreaktsioonid on väga kiired ning tihti lõpevad plahvatusega, kuna kiirus kasvab laviinitaoliselt. Näiteks: ! Ahelreaktsioonis võivad osaleda ka mitmed lisandid: aktivaatorid (ained, mis ise kergesti lagunedes soodustavad ahelreaktsiooni) ja inhibiitorid (ained, mis pidurdavad reaktsiooni). Eristatakse hargnemata ahelaga (elementaaraktis tekib üks aktiivne osake) ja hargnenud ahelaga (elementaaraktis tekib 2 või enam aktiivset osakest) reaktsioone. ! 2. E...
A. veevahetus taimes 1. Defineerige veepotentsiaali mõiste Mõistet kasutatakse vee liikumise suuna iseloomustamiseks (muld, taim, atmosfäär). Iseloomustab vee energeetilist seisundit. Vesi liigub kõrgema vaba energiaga süsteemist madalamasse piirkonda. Võrdub vee keemilise potensiaaliga, mis on väljendatud rõhuühikutes ja avaldatud standardtingimustes paikneva puhta vee keemilise potensiaali suhtes. 2. Defineerige aine elektrokeemilise potentsiaali mõiste ja ühikud Energia (J/mol), mis kombineerib keemilise pot. ja elektrilise pot. 3. Nimetage veepotentsiaali väärtust mõjutavad tegurid Mõjutavad samad tegurid, mis vee elektrokeemilise potensiaali valemis. Lisaks sõltub neljast erinevast potensiaalist gravitatsiooni, maatriks, rõhu, kontsentratsiooni. 4. Nimetage ja põhjendage ksüleemi anatoomilise ehituse kohastumused vee juhtimiseks Ksüleem (tõusev vool) taime juhtkude, mille põhifn. on vee transport kogu taime ulatuses. Trahheed ...
1. Palmitiinhappe oksüdatsiooni Hº mõõdetuna kalorimeetris on 9958 kJ/mol. Milline võiks olla sama reaktsiooni Hº elusrakus: a) sama Pikemalt: Entalpia on olekufunktsioon ehk sõltub ainult süsteemi olekust, mitte selle saavutamise viisist. (Kips on kips! ja 5=100:5 15=1041) 2. Vette asetatud jäätükk sulab. Miks ei ole võimalik olukord, kus jäätükk muutuks veelgi külmemaks ümbritsev vesi aga soojemaks? Sest isevooluliselt liigub soojus alati soojemalt kehalt külmemale (termodünaamika II säädus) 3. Vee jäätumisel tema korrapära kasvab (S < 0). Kuidas on võimalik vee jäätumine? Vee jäätumisel tema korrapära kasvab ehk S<0. Avatud süsteemi isevoolulised protsessid toimuvad vabaenergia vähenemise suunas (G<0). Selleks,et G oleks negatiivne, peab H<0 ning seega tingimuseks on see,et protsess peab toimuma madalamatel temperatuuridel H>TS Entroopia vähenemist peab kompenseerima soojusvahetus ümbritseva keskkonnaga ja seega peab ümbri...
Biosfäär 1.04 Alt ülesse produktsiooni kontrollib - toitained vesikeskkonnas (paneb vetikad vohama) Ülevalt alla produktsiooni kontrollib - herbivoorid, need kes toituvad vetikates Zooplankton koosneb ainuraksetest, aineõõsetest, kammloomadest, harjaslõugsetest, rõngasussidest, molluskitest, koorikloomadest (kõige arvukamad), keelikloomadest. Ookeanidel 3 kihti: Ülemine epilinnium(segunenud kiht), keskmine termokliin(metalinnon), sügav hüpolinnium Aastas eraldub ookeanis keskmiselt 1,1 gigatonni süsinikdioksiidi. 04.02 Mereökoloogia areng on jaotunud: uurimine ja kirjeldamine (Esimesteks mereuurijateks olid meresõitjad, kes pajatasid ...