Evolutsiooni keskne bioelement. Teda leidub kõigis orgaanilistes ühendites. Selle käigus vabanevat energiat kasutatakse elutegevuseks. Süsiniku eriliste keemiliste omaduste tõttu ongi olemas miljoneid erinevaid orgaanilisi süsinikuühendeid ning biomolekulide mitmekesisus suur. Vesinik- kuulub biomolekulide koostisesse, tähtsus- vesiniksidemete tekitaja ja võimaldaja, Lämmastik- on süninikskeletti täiendab, tugevdad ja mitmekesistav element. Leidub nukleotiidides, aminohapetes ja heterotsüklilistes ühendites Fosfor- energia vahetuse element, leidub biomolekulides, muutes need reaktsioonivõimeliseks. Ühendid on võimelised eriliselt energiarikkaid sidemeid moodustama. Väävel- leidub mitmetes orgaanilistes ühendites, valkudes ja vitamiinides. Osaleb kordsete sidemete moodustamises, on vaha muidu tekiks ainevahetushäire Mikrogeensed on: Naatrium ja kaalium
lipiidid energiarikkamad kui süsivesikud. Omastatakse joogiveega. lämmastik (N) 70 kg kohta u. 1,8 Aminohapete ja nukleiinhapete veresoonte lõõgastusfaktor; kg koostisosa. N on süsinikskeleti struktuurne funktsioon; täiendav, tugevdav ja tõstab biomolekulide mitmekesistav element aktiivsust kaalium (K) 70 kg kohta u. 140 palju rosinas, aprikoosis, koorega Vajalikud rakkude g keedetud kartulis, tomatis, elutegevuseks. apelsinis, porgandis, banaanis, Kindlustavad vere osmootse rakus sees 30-50 x pähklis, õunas, liha- ja rõhu, kontrollivad organismi
Inimorganismis: o 7kg o Kaaluliselt 10% o Vesiniksidemed biomolekulis o Iga süsiniku küljes on vesinik HAPNIK Toodavad taimed Hingatakse seda sisse Kui hapnikku pole, siis sureb organism ära. Miks? Sest me ei saa energiat enam toidust kätte ilma hapnikuta LÄMMASTIK Aminohapetes, nukleiinhapetes, heterotsüklilistes lämmastikuühendites Biomolekulides süsinikuskelett täiendav, mitmekesistav ja reaktsioonivõimet tõstev element Saab jälle toidust, kuid ka toidulisanditest FOSFOR Nukleiinhapetes, fosfolipiidides, koensüümides, fosfoestrites jne Fosfolipiide on rakumembraanis (tehakse nendest) VÄÄVEL Naha, juuste, küünte valkudes Aminohapete, koensüümide, vitamiinide koostis Kui on liiga palju, siis on ohtlik, aga liiga vähe ei tohi ka olla 4 põhilist biomolekuli: 1
struktuuritasemete stabiilsuse O INIMORGANISMIS 46kg (70kg inimeses) · Kaaluliselt 65% · Sissehingatavast hapnikust kasutatakse 95-98% biomolekulide lõhustamiseks energia saamise eesmärgil (ATP süntees) N INIMORGANISMIS · 2 kg (70 kg inimeses) · Kaaluliselt 3% · Aminohapetes, nukleiinhapetes, heterotsüklilistes lämmastikühendites (aromaatsed ühendid) · Biomolekulides süsinikuskeletti täiendav, mitmekesistav ja reaktsioonivõimet tõstev element P INIMORGANISMIS · 0,7 kg (70 kg inimeses) · Kaaluliselt 1% · Osaleb makroergiliste sidemete moodustamises (ATP sünteesil) · Nukleiinhapetes, fosfolipiidides, koensüümides, fosfoestrites jm · Ööpäevane vajadus = K vajadusega · Ohutu ülempiir 1500 mg S INIMORGANISMIS · 0,175 kg (70 kg inimeses) · Kaaluliselt 0,25% · Naha, juuste ja küünte valkudes · Aminohapete, koensüümide, vitamiinide koostises
polüsahhariidid). Ühendite energeetiline väärtus seondub H-ga (mida rohkem on biomolekulis H aatomeid, seda kõrgem on selle ühendi energeetiline väärtus). Sellepärast on nt lipiidid energiarikkamad kui süsivesikud. C,O,H kuuluvad kõikide biomolekulide koostsesse. N (lämmastik) - on põhiliselt aminohapetes, nukleiinhapetes ja heterotsüklilistes lämmastiku-ühendites. Ta on süsinikskeleti täiendav, tugevdav ja mitmekesistav element. Kui tsüklilistes ühendites C asendub N-ga, siis selle ühendi aromaatsus säilub. See on näha lämmastikaluste puhul. Osaleb H sidemete tekkes ja leidub teda nukleotiidides, aminohapetes ja heterotsüklilistes ühendites (taimede sekundaarse ainevahetuse produktid ja loomadele aktiivse bioloogilise toimega). Alkaloidide baasil narkootilised ained (enamik looduslikke). P (fosfor) - on oluline koht organismi energiavahetuses. Kaks põhirolli:
14. Makroelementide peamised ülesanded (H, O, C, N) H vesiniksidemed on biomolekulide struktuuride stabiliseerijad (nukleiinhapped, valgud, polüsahariidid) O bioloogiline roll, seisneb oksüdeerimises. C kuulub biomolekulide koostisesse (süsivesikud). Moodustab keemilisi sidemeid, CO 2 on fotosünteesi lähteaime ja põlemise lõpp-produkt. N põhiliselt aminohapetes (valgud), nukleiinhapetes (DNA ja RNA, on süsinikskeleti täiendav, tugevdav ja mitmekesistav element. 15. Mikroelemendid ja nende ülesanded (Ca, K, Na, Fe, I, Mg) Ca Esineb luude koostises K Tagab rakkude erutuvuse. Na Tagab rakkude erutuvuse. Fe On vere koostises, tagab vere hüübivuse. I Esineb kilpnäärme hormooni koostises. Mg Esineb klorofülli koostises. 16. Orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite suhe rakkudes Anorgaanilised ained vett 80% ja teised anorgaanilised ühendid (soolad) 1,5%
(H, O, C, N) 4. Selgita erinevate keemiliste elementide (C; H; O; N; P; S; Na; K; Ca; Mg; Fe; I) ülesandeid organismis. C Moodustab keemilisi sidemeid, CO2 on fotosünteesi lähteaine. H bimomolekulid, vee koostises, vesiniksidemed. O hingamine, töö, toitainete lõhustamine. N põhiliselt aminohapetes (valgud), nukleiinhapetes (DNA ja RNA), on süsinikskeleti täiendav, tugevdav ja mitmekesistav element. P - Fosfor kuulub rakumembraanide koostisesse, ta on oluline RNA ja DNA molekulide jaoks. On vaja organismi energiavahetuses osalemiseks. S - antikehade moodustamine. Väävlit on vaja pea kõigi organismis leiduvate valkude ja ensüümide toimimiseks. Na reguleerib vee hulka, närviimpulsside edasikandmine. K - Kaaliumi on vaja:vee hulga reguleerimiseks kudedes ja vererõhu langetamiseks. Ca Esineb luude koostises, on vaja struktuursete funktsioonide täitmiseks.
valgud, polüsahhariidid). Ühendite energeetiline väärtus seondub H-ga (mida rohkem on biomolekulis H aatomeid, seda kõrgem on selle ühendi energeetiline väärtus). Sellepärast on nt lipiidid energiarikkamad kui süsivesikud. C,O,H kuuluvad kõikide biomolekulide koostsesse. N (lämmastik) - on põhiliselt aminohapetes, nukleiinhapetes ja heterotsüklilistes lämmastiku- ühendites. Ta on süsinikskeleti täiendav, tugevdav ja mitmekesistav element. Kui tsüklilistes ühendites C asendub N-ga, siis selle ühendi aromaatsus säilub. See on näha lämmastikaluste puhul. Osaleb H sidemete tekkes ja leidub teda nukleotiidides, aminohapetes ja heterotsüklilistes ühendites (taimede sekundaarse ainevahetuse produktid ja loomadele aktiivse bioloogilise toimega). Alkaloidide baasil narkootilised ained (enamik looduslikke). P (fosfor) - on oluline koht organismi energiavahetuses. Kaks põhirolli:
valgud, polüsahhariidid). Ühendite energeetiline väärtus seondub H-ga (mida rohkem on biomolekulis H aatomeid, seda kõrgem on selle ühendi energeetiline väärtus). Sellepärast on nt lipiidid energiarikkamad kui süsivesikud. C,O,H kuuluvad kõikide biomolekulide koostsesse. N (lämmastik) - on põhiliselt aminohapetes, nukleiinhapetes ja heterotsüklilistes lämmastiku- ühendites. Ta on süsinikskeleti täiendav, tugevdav ja mitmekesistav element. Kui tsüklilistes ühendites C asendub N-ga, siis selle ühendi aromaatsus säilub. See on näha lämmastikaluste puhul. Osaleb H sidemete tekkes ja leidub teda nukleotiidides, aminohapetes ja heterotsüklilistes ühendites (taimede sekundaarse ainevahetuse produktid ja loomadele aktiivse bioloogilise toimega). Alkaloidide baasil narkootilised ained (enamik looduslikke). P (fosfor) - on oluline koht organismi energiavahetuses. Kaks põhirolli:
valgud, polüsahhariidid). Ühendite energeetiline väärtus seondub H-ga (mida rohkem on biomolekulis H aatomeid, seda kõrgem on selle ühendi energeetiline väärtus). Sellepärast on nt lipiidid energiarikkamad kui süsivesikud. C,O,H kuuluvad kõikide biomolekulide koostsesse. N (lämmastik) - on põhiliselt aminohapetes, nukleiinhapetes ja heterotsüklilistes lämmastiku- ühendites. Ta on süsinikskeleti täiendav, tugevdav ja mitmekesistav element. Kui tsüklilistes ühendites C asendub N-ga, siis selle ühendi aromaatsus säilub. See on näha lämmastikaluste puhul. Osaleb H sidemete tekkes ja leidub teda nukleotiidides, aminohapetes ja heterotsüklilistes ühendites (taimede sekundaarse ainevahetuse produktid ja loomadele aktiivse bioloogilise toimega). Alkaloidide baasil narkootilised ained (enamik looduslikke). P (fosfor) - on oluline koht organismi energiavahetuses. Kaks põhirolli:
Sidemed on ensümaatiliselt lõhutavad ja sünteesitavad. Vesinik - kõige lihtsama ehitusega keemilise elemendi aatom. Vesiniksidemed biomolekulides. H-sidemed kindlustavad biopolümeeride (valgud, nukleiinhapped) kõrgemate struktuuritasemete stabiilsuse. Hapnik - sissehinhatavast hapnikust kasutatakse 95-98% biomolekulide lõhustamiseks energia saamise eesmärgil (ATP süntees). Lämmastik - aminohapetes, nukleiinhapaetes. Biomolekulide C-skeletti täiendav, mitmekesistav ja reaktsioonivõimet tõstev element. Fosfor - osaleb makroergiliste sidemete moodustamises (ATP sünteesil). Nukleiinhapetes, fosfolipiidides. Väävel - naha, juuste ja küünte valkudes. Ah, koensüümide vitamiinide koostises. -S-S- side (disulfiidside), mis tagab paljude valkude ja ensüümide sekunaar- ja tertsiaalstruktuuri. Biomolekulid: Sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. Biomeolekulid ei esine väljaspool elusorganisme
Süsinik (C) - iga süsiniku aatom võib olla seotud 1-4 teise süsiniku aatomiga, tekivad süsinikuskeletid, mis on võimelised endaga siduma teiste aatomite gruppe. Ükski teine element ei moodusta nii palju erineva keeruka struktuuriga ja nõnda suuri molekule kui süsinik. Elusrakkude kuivaine massist suurima osa moodustab just süsinik Lämmastik (N) - kuulub aminohapete, valkude, nukleotiidide ja nukleiinhapete koostisse. Biomolekulides on lämmastik süsinikuskeletti täiendav, mitmekesistav ja reaktiivsust tõstev element. Kaltsium (Ca) - lihaskontraktsiooni mehhanismis nii skeleti- südame kui silelihasrakus, samuti vere hüübimisel keerukas protsessis ning rea hormoonide toime tagamisel rakkudes. Kaltsiumioonid toimivad ka reaensüümide aktivaatorina Fosfor (P) - oluline luukoe ehituslik komponent. Nukleosiidfosfaatide ja fosfokreatiini komponendina on forforil tähelepanuväärne roll raku energeetikas. Fosforüülimise defosforüülimise teel reguleeritakse rea ensüümide
Umbes 2...5% hapnikust kulub biofunktsioonideks vajalike hapniku reaktiivsete vormide tekkeks Vesinik tähtsus seisneb vesiniksidemete andmises biomolekulides. Vesiniksidemed kindlustavad biopolümeeride (valgud, nukleiinhapped, polüoosid) kõrgemate struktuuritasemete stabiilsuse. Lämmastik Esineb aminohapetes, nukleiinhapetes ja heterotsüklilistes lämmastikuühendites. Biomolekulised on lämmastik süsiniku-skeletti täiendav, mitmekesistav ja reaktiivsust tõstev element. Fosfor Fosfor osaleb makroergiliste sidemete moodustamises, teda leidub nukleiinhapetes, fosfolipiidides, mitmetes koensüümides. Väävel Rohkesti naha, küünte ja juuste valkudes. Biomolekulides leidub ta aminohapete, glutatiooni, koensüüm A, vitamiinide B1 ja H, hepariini koostises. SH rühm on tihti ensüümide aktiivtsentris. Makrobioelemendid Kaltsium levinuim makrobiogeenne element kehas, ligikaudu 99% asub luudes ja hammastes. Osaleb vere
Süsinik (C) – iga süsiniku aatom võib olla seotud 1-4 teise süsiniku aatomiga, tekivad süsinikuskeletid, mis on võimelised endaga siduma teiste aatomite gruppe. Ükski teine element ei moodusta nii palju erineva keeruka struktuuriga ja nõnda suuri molekule kui süsinik. Elusrakkude kuivaine massist suurima osa moodustab just süsinik. Lämmastik (N) – kuulub aminohapete, valkude, nukelotiidide ja nukleiinhapete koostisse. Biomolekulides on lämmastik süsinikuskeletti täiendav, mitmekesistav ja reaktiivsust tõstev element. Kaltsium (Ca) – lihaskontraktsiooni mehhanismis nii skeleti- südame kui silelihasrakus, samuti vere hüübimise keerukas protsessis ning rea hormoonide toime tagamisel rakkudes. Kaltsiumioonid toimivad ka rea ensüümide aktivaatorina. Fosfor (P) – oluline luukoe ehituslik komponent. Nukleosiidfosfaatide ja fosfokreatiini komponendina on fosforil tähelepanuväärne roll raku energeetikas. Fosforüülimise
kasutada biomolekulide (glükoos, rasvhapped jt.) energiat. Teatud osa (2...5%) molekulaarsest hapnikust kulutatakse hapniku reaktiivsete vormide (s.h. ka vabade radikaalide tekkeks). Hapniku vabad radikaalid leiavad kasutamist fagotsütoosis, prostaglandiinide ja leukotrieenide sünteesis jne. Lämmastik Esineb põhiliselt aminohapetes, nukleiinhapetes ja heterotsüklilistes lämmastikuühendites. Biomolekulides on lämmastik süsinikuskeletti täiendav, mitmekesistav ja biomolekuli reaktiivsust tõstev element, mis oluliselt suurendab biomolekulide varieeruvust. Eeltoodud neli põhilist bioelementi sisalduvad enam-vähem ühesugustes kogustes kõikides toiduainetes. Tavaliselt toiduainete elemntaaranalüüsis nende sisaldust eraldi esile ei tõsteta. Fosfor Fosfor on võimeline energiarikaste ehk makroergiliste sidemete moodustamiseks näiteks ATP molekulis. Seetõttu on fosforil oluline koht organismi energiavahetuses. Biomolekulides