3. Tsitraaditsükkel energiseerib teatud molekulid, mis seejärel transpordivad energia elektronide transpordi ahelasse. Millised molekulid need on? FADH2 ja NADH 4. Rakul on võimalik kasutada energia tootmiseks 10 mooli glükoosi hapnikuvabas keskkonnas. Milline on võimalik produtseeritavate ATP/GTP moolide summarne kogus? 20 5. Milline järgnevatest ühenditest ei funktsioneeri kui elektronide kandja mitokondriaalses ETA-s, mis vaheldumisi oksüdeerub ja redutseerub mitokondriaalses elektronide transpordi ahelas? vesi 6. Milline järgnevatest ühenditest on vajalik elektronide liikumiseks nii FADH2-lt kui ka NADH-lt hapnikule? CoQ 7. Fotosünteesi protsessis ............oksüdeeritakse ja ........... redutseeritakse vesi, süsihappegaas 8. Klorofülli molekul fotosüsteemi I reaktsioonitsentris pärast valguskvandi neelamist kaotab elektroni
3 asuvad lisaks HLA ja komplemendi geenidele ka näiteks steroid 21-hüdroksülaasi geeniperekond 2)Mitmete klastritena: *Harvadel juhtudel paiknevad klasterdatud geeniperekonnad hiljutise duplikatsiooni tulemina ühes kromosoomis (SMN1ja SMN2). Reeglina on homoloogia kõrgem klastrite sees kui klastrite vahel. 3)Hajutatud geeniperekonnad: *Eri asukohtades olevad geenid on tavaliselt divergeerunud (lahknenud) järjestustega. *Nad võivad olla pärit, kas erinevatest genoomidest (mitokondriaalses s.t. bakteriaalses genoomis esinevate geenide ülekanne nukleaarsesse). *Vanadest geeni või genoomi duplitseerumistest (PAX geenid). Homoloogia vaid teatud domäänide piires. *Retrotranspositsiooni tagajärjed (paljud mittefunktsionaalsed pseudogeenid)
Nende toime aktiveerib TG lipaasi ja lipolüüs on soodustatud. B-OX biokeemiline ja meditsiiniline sisu B-OX on rasvhapete oksüdatsiooni põhirada, mille üldaspektid on järgmised: Atsetüül-CoA oksüdatsioon beeta-süsiniku tasemel mitokondrite maatriksis. Üks B-OX ring eraldab rasvhappe ahelast 2-süsinikulise aktiivse atsetüüljäägi, mis läheb atsetüül-CoA vormis TKT-sse lõplikuks lõhustumiseks. Iga B-OX ring toodab FADH2, NADH, mida reoksüdeeritakse mitokondriaalses hingamisahelas kuni 15 ATP-ks. B-OX funktsiooniks on atsetüül- CoA tootmine (eriti ketokehade tootmiseks) , ATP tootmine ( eriti glükoneogeneesi jaoks), metaboolse vee tootmine (0,3...0,4 liitrit päevas). B-OX intensiivistub paastumise, nälgimise ja diabetes mellitus puhul. B-OX vajab karnitiini, pantoteenhape, riboflaviini, nikotiinhape. B-OX-ga seotud haigused: atsüül-CoA DH defitsiit, keskmiseahelaga atsüül-CoA DH defitsiit (ohtlik
Seda vabanenud energiat on enam kui piisavalt ATP sünteesiks ja seda kasutatakse prootonite pumpamiseks. Iga NADH oksüdeerimisega antakse edasi 2 elektroni ja pumbatakse mitokondrist välja arvatavasti 4 prootonit. Imetajate hingamisahela kompleks I koosneb vähemalt 42 subühikust. Kompleksi Mw on umbes miljon daltonit. Mitokondriaalse genoomi poolt on kodeeritud 7 kompleks I subühikut. See on tähelepanuväärselt palju, sest mitokondriaalses genoomis on kokku vaid 13 valgu geeni, umbes pooled kuuluvad nendest kompleksi I. Kompleks I koosneb struktuurselt 2 osast, membraaniga tugevalt seotud ja perifeerne osa. Need üksused assambleeritakse arvatavasti eraldi. Perifeerses üksuses paikneb enamus redokstsentritest. Mitokondriaalse genoomi poolt kodeeritud valgud paiknevad membraanses osas. S. cerevisiae ehk pagaripärmi hingamisahelas on kompleks I asemel 57 kDa suurune
Võib kujutada skeletina, „Ball and stick“ , koos sekundaarstruktuuri elementidega, pinnalaengu jaotusega. 12 Hsp 70 molekulaarne mehhanism valkude pakkimisel Valke aitavad õigesti pakkida molekulaarsed chaperonid. Eukarüootidel on 2 suuremat klassi chaperone (Hsp 70 –toimivad valgu varajases eas ja Hsp 60- toimib pärast valgu sünteesi lõppu). Kõik molekulaarsed chaperonid on ATPaasid ehk nad katalüüsivad ATP hüdrolüüsi. Hsp 70 (heat shock protein) asub tsütosoolis ja mitokondriaalses. Tavaolekus on Hsp 70 kui ATPaasi aktiivusus madal, kuid kui valk väljub ribosoomist, tunneb Hsp 70 substraati siduv domeen ära valgus olevad hüdrofoobsed alad ja seondub nendega. Selle tegevuse käigus stimuleeritakse tema kui ATPaasi aktiivsust ja suureneb ATP hüdrolüüs. ADP- seotud olekus Hsp 70 afiinsus substaadiga on kõrge ja ta seob endaga polüpeptiidahela kokkupakkimata alad, eriti hüdrofoobsed alad. Kaitstes niimoodi valku kuni produktiivse pakkimiseni
· Rakkudes toidust oksüdatiivselt energiat vabastavad mitokondrid toodavad ka ohtlikke vabu radikaale · Prokarüootiline (tuumatu) mitokonder liitus ,,meie" anaeroobse rakuga (eukarüootiline, tuumaga) umbes 2 miljardi aasta eest · Aja jooksul on osa mitokondri ehitamise kirjeldust (geenid) siirdunud raku tuuma, osa on jäänud mitokondrisse · Inimese mitokondris on ,,oma" DNA 13 vajaliku valgu tootmiseks Puudub tuum ja DNA ujub mitokondriaalses plasmas · Mitokondriaalne DNA on vabadele radikaalidele kerge sihtmärk · Ajas suureneb DNA vigastuste risk võimalik vananemise põhjus Funktsionaalne langus Võimalikud seosed diabeedist kuni Alzheimerini · Vananemise põhjuste vältimisel otsitakse võimalusi neid 13 geeni paremini kaitsta Inimese mitDNA koosneb raskest (Heavy) ja kergest
Fotosüntees teeb ATPd enda jaoks, hingamine teeb teiste jaoks, ise ei vaja. Mitokondri membraanis samasugused kompleksid nagu kloroplastis. Sealt kust NADH sisse lähevad nim kompleks I, kompleks II vahepeal, edasi kompleks III ning lõpuks kompleks IV (kus toimub el liikumine hapnikule ja vee tekkimine). el antakse kinoonile, tema annab tsütokroomile. Toimub Qtsükkel. el liigub veefaasis (ennem lipiidfaasis membraanis). Lõpuks el hapnikule ja tekib vesi. Mitokondriaalses elektrontranspordiahelas on neli peamist kompleksi. Kompleks I kaudu sisenevad elektronid NADH –lt. Kompleks II kaudu sisenevad elektronid FADH2 –lt (suktsinaat-fumaraat üleminekul). Kompleks III teostab Q-tsüklit (tsütokroom b6c kompleks) ja Kompleks IV redutseerib hapnikku, moodustades vee. Lisaks võivad elektronid siseneda veel otse rasvhapetest ja taimedes ka NADPH-lt. Pange tähele, et prootoneid transporditakse maatriksist välja ja need voolavad tagasi läbi ATP süntaasi
Prootonite transport läbi sisemembraani elektronide liikumise suktsinaat-CoQ reduktaasi toimel ei toimu. Katalüüsib kahe elektroni liikumist suktsinaadilt FAD-le ja lõpuks CoQ-le 104. Milline erinevus on substraatsel ja pmf põhisel ATP sünteesil? Substraatsel fosforüleerimisel tekib 2 ATPd, pmf põhisel ATP sünteesil 28 ATPd Substraatne ei kasuta prootongradiendi energiat. 105. Mis põhjustab elektronide liikumise mitokondriaalses ETA-s, nimetage peamised elektronide transpordis osalevad valgulised kompleksid. mtETAs toimub elektronide liikumine negatiivse redokspotentsiaaliga redokspaaridelt positiivsema redokspotentsiaaliga paaridele. Peamised elektronide transpordis osalevad valgud: NADCoQ-reduktaasne kompleks, suktsinaat-CoQ reduktaasne kompleks, CoQH2-cyt c reduktaasne kompleks ja tsütokroomi c oksüdaasne kompleks. 106. Mis toimub elektronide transpordi ja oksüdatiivse fosforüleerumise lahutamisel?
Selle tulemusel tekib elektrokeemiline prootonite gradient läbi sisemembraani, prootonite (H+) tagasiliikumine piki gradienti omakorda käivitab ATP-süntetaasi kompleksi. 8.)Kuidas mitokondrites pmf tekib? Kui palju prootoneid transporditakse 2 elektroni liikumisel hapnikule? Prootonite liikumapanev jõud on prootonite elektrokeemilise potentsiaali erinevus kahel pool mitokondrite sisemembraani. Prootonite liikumapanev jõud tekib elektronide liikumisel fotosünteetilises (fsETA) ja mitokondriaalses elektronide transpordi ahelas (mETA), millega kaasneb prootonite liikumine mitokondrites maatriksist kahe membraani vahelisse piirkonda ja kloroplastides stroomast tülakoidide luumenisse.(wild guess, 2?) 9.)Milline valguline kompleks mitokondrites kasutab prootonite kontsentratsiooni erinevuses peituvat energiat ATP sünteesiks? Kus see kompleks mitokondris paikneb? Millises mitokondri piirkonnas ATP sünteesitakse? Kuidas ATP transporditakse mitokondrist tsütosooli
geenid on tihti sarnaste järjestustega ja transkribeeritud samalt ahelalt. Mitmete klastritena esinevad geeniperekonnad: Harvadel juhtudel paiknevad klasterdatud geeniperekonnad hiljutise duplikatsiooni tulemina ühes kromosoomis (SMN1 ja SMN2). Reeglina on homoloogia kõrgem klastrite sees kui klastrite vahel. Hajutatud geeniperekonnad: Eri asukohtades olevad geenid on tavaliselt divergeerunud järjestustega, Võivad olla pärit kas erinevatest genoomidest (mitokondriaalses s.t. bakteriaalses genoomis esinevate geenide ülekanne nukleaarsesse), Vanadest geeni või genoomi duplitseerumistest (PAX geenid). Homoloogia vaid teatud domäänide piires. Retrotranspositsiooni tagajärjed (paljud mittefunktsionaalsed pseudogeenid). 17. Pseudogeenid ja geenifragmendid. Geeniperekondadesse kuuluvad sageli defektsed geenikoopiad (pseudogeenid), sisaldades tervet kodeerivat järjestust või selle osi ehk geenifragmente (puuduvad 3` või 5`otsad). Kanal 51, inimesel 19000
ATP transporditakse ATP/ADP translokaasi abil välja Mitu prootonit kannab suktsinaat-CoQ reduktaas membraani ühelt küljelt teisele? Mitte ühtegi. Milline erinevus on substraatsel ja pmf põhisel ATP sünteesil? Pmf põhiline ATP süntees põhineb prootonite gradiendil kahel pool membraani, substraatne ATP süntees aga kasutab substraadi oksüdeerumist ja kõrge energiaga sidet omava vaheühendi kasutamist. Mis põhjustab elektronide liikumise mitokondriaalses ETA-s, nimetage peamised elektronide transpordis osalevad valgulised kompleksid. Elektronide liikumisel NADH/FADH2-lt hapnikule iga vaheülekandja kõigepealt redutseerub omandades elektroni ja seejärel oksüdeerub, andes elektroni järgmisele vaheühendile. Seega iga ülekandja esineb vaheldumisi oksüdeerunud ja redutseerunud vormis, mida nimetatakse redokspaariks. Mis määrab redokspaaride järjekorra elektronide ülekandes, sõltub redokspaari afiinsusest elektroni suhtes
ATP transporditakse ATP/ADP translokaasi abil välja 12. Mitu prootonit kannab suktsinaat-CoQ reduktaas membraani ühelt küljelt teisele? Mitte ühtegi. 13. Milline erinevus on substraatsel ja pmf põhisel ATP sünteesil? Pmf põhiline ATP süntees põhineb prootonite gradiendil kahel pool membraani, substraatne ATP süntees aga kasutab substraadi oksüdeerumist ja kõrge energiaga sidet omava vaheühendi kasutamist. Mis põhjustab elektronide liikumise mitokondriaalses ETA-s, nimetage peamised elektronide transpordis osalevad valgulised kompleksid. Elektronide liikumisel NADH/FADH2-lt hapnikule iga vaheülekandja kõigepealt redutseerub omandades elektroni ja seejärel oksüdeerub, andes elektroni järgmisele vaheühendile. Seega iga ülekandja esineb vaheldumisi oksüdeerunud ja redutseerunud vormis, mida nimetatakse redokspaariks. Mis määrab redokspaaride järjekorra elektronide ülekandes, sõltub redokspaari afiinsusest elektroni suhtes
ROSid (ehk ebastabiilsed hapnikuühendid) võivad kahjustada raku DNAd, oksüdeerides DNA aluseid või põhjustades üheahelalisi katkeid. 47. Defineerige prootonite liikumapanev jõud (pmf)Millistes ühikutes avaldatakse? Prootonite liikumapanev jõud on prootonite elektrokeemilise potentsiaali erinevus kahel pool membraani, järelikult pmf suurus sõltub pH gradiendist ja membraanipotentsiaalist. Prootonite liikumapanev jõud tekib elektronide liikumisel fotosünteetilises (fsETA) ja mitokondriaalses elektronide transpordi ahelas (mETA), millega kaasneb prootonite liikumine mitokondrites maatriksist kahe membraani vahelisse piirkonda ja kloroplastides stroomast tülakoidide luumenisse. Prootonite kontsentratsiooni erinevuses peituvat energiat oskab kasutada ATP sünteesiks valguline kompleks nn ATP süntaas. Pmf avaldatakse voltides. (mV) pmf= -Vm +0,06pH 48. Kirjutage prootonite liikumapaneva jõu arvutamise valem kloroplastides ja leidke väärtus
Lämmastiku valents muutub +3 (molekulaarsest lämmastikust) -3 (ammoniaagi teke) ja selleks kulub redutseerumisel 6 elektroni. Redutseerumine toimub astmeliselt, igal astmel seotakse 2 elektroni. N = N NH=NHH2N-NH2 2NH3 39. Kuidas tagatakse anaeroobne keskkond nitrogenaasse kompleksi funktsioneerimisel, miks see on vajalik? Mügarat ümbritseb parenhüümsete rakkude kiht, mis on hapnikule raskesti läbitav. Rakkudes on vaja hapnikku, et saaks toimuda energia tootmine (ATP süntees mitokondriaalses ETA-s). Hapniku transport ahelasse toimub leghemoglobiini vahendusel. bakteroidi tsütokroomi oksüdaas seob O2 madala afiinsusega. Fe ja MoFe valgu katalüütiline aktiivsus pärsib O2 sisaldus keskkonnas. 40. Millisel kujul on omastavad taimed mullast lämmastikku? Võivad omastada nii ammooniumioonina kui nitraatioonina. Kui pH on aluseline või nõrgalt happeline, siis on eelistatud nitraatide omastamine, kuna nitrifitseerijad bakterid konverteerivad ammoniaagi nitraadiks
Energeetiliselt aktiivsemates rakkudes on mitokondreid rohkem. Mitokondritel on kaks membraani. Sisemisel membraanil asuvad ensüümid, mis on seotud energia konverteerimisega. Selleks, et suurendada sisemembraani pinda, on ta sisse sopistunud, moodustades harju e. kriste (cristae). Mutatsioonid mitokondrite geenides võivad põhjustada päritavaid haigusi nagu näiteks silmahaigus, mida tuntakse kui Leberi päritavat optilist neuropaatiat (LHON). Ka vananemist seostatakse mutatsioonidega mitokondriaalses DNA-s. Kloroplaste leidub ainult taimerakkudes ning neis toimub fotosüntees. Ka kloroplastidel on topeltmembraan. Kloroplastide sisemuses paiknevad membraansed kettad, mida nimetatakse tülakoidideks. Tülakoidid paiknevad kloroplastide keskosas, mida nimetatakse stroomaks. Tülakoidides asub valgust siduv pigment klorofüll. Eukarüootsele rakule on iseloomulik ka tsütoskelett. See koosneb valgukiududest, mis annavad rakkudele
Energeetiliselt aktiivsemates rakkudes on mitokondreid rohkem. Mitokondritel on kaks membraani. Sisemisel membraanil asuvad ensüümid, mis on seotud energia konverteerimisega. Selleks, et suurendada sisemembraani pinda, on ta sisse sopistunud, moodustades harju e. kriste (cristae). Mutatsioonid mitokondrite geenides võivad põhjustada päritavaid haigusi nagu näiteks silmahaigus, mida tuntakse kui Leberi päritavat optilist neuropaatiat (LHON). Ka vananemist seostatakse mutatsioonidega mitokondriaalses DNA-s. Kloroplaste leidub ainult taimerakkudes ning neis toimub fotosüntees. Ka kloroplastidel on topeltmembraan. Kloroplastide sisemuses paiknevad membraansed kettad, mida nimetatakse tülakoidideks. Tülakoidid paiknevad kloroplastide keskosas, mida nimetatakse stroomaks. Tülakoidides asub valgust siduv pigment klorofüll. Eukarüootsele rakule on iseloomulik ka tsütoskelett. See koosneb valgukiududest, mis annavad rakkudele
annaabi.ee 
