Kovalentne side Kovalentse sideme puhul on kahel aatomil on ühine elektronpaar Kovalentsed sidemed on: tugevad suunalised kindla pikkusega Näiteks H3C-CH3 sideme energia on 368 kJ/mol Vastab energiahulgale, mis kulub ühe mooli vastavate sidemete lõhkumiseks radikaalide moodustumisega H3C-CH3 H3C + CH3 Võrdluseks, toatemperatuurile (25º C ehk 298 K) vastav soojusliikumise energia on kõigest: E = RT = 298(K) 8,314 (J K-1mol-1 ) = 2478 J mol-1 ehk ligikaudu 2,5 kJ mol-1. Mittekovalentsed interaktsioonid ehk nõrgad interaktsioonid Mittekovalentsed interaktsioonid on biokeemias ääretult olulised ja seda sellepärast, et nad on nõrgad interaktsioonid Tüüpilised mittekovalentsete sidemete energiad jäävad alla 40 kJ/mol, tavaliselt 4 40 kJ/mol Sidemete nõrkus võimaldab: ·pöörduvaid, tasakaalulisi interaktsioone ·pidevat tekkimist ja re-formeerumist juba mõõduka temperatuuri juures ·dünaamilisi makromolekulaarseid struktuure
pinnale. Struktuur on seotud aminohapete radikaalidevaheliste nõrkade sidemete ja vastasmõjudega ( vesinik ja ioonne side, wan-der Walsi jõud, hüdrofoobsed interaktsioonid) ja kovalentsete S-S sidemetega cys jääkide vahel.selle struktuuri vormideks on gloobul või niitjas struktuur.Kvaternaarstruktuur- oligomeersete valkude iseloomulik struktuur, so valkudele, mille molekulid koosnevad rohkem kui ühest polüpeptiidahelast. Struktuuri fikseerivad nõrgad mittekovalentsed sidemed subühikute vahel. Mikrotuubulid : õõnsad silindrilised polümeerid. Koosnevad tubuliini dimeeridest. Funktsioonid: Formeerivad raku kuju, säilitavad ja muudavad seda, mikrotuubulid on peamisteks struktuuriühikuteks viburites ja ripsmetes bakterirkul. Vahendavad organellide liikumist rakus ja loovad sideme nende vahel. Võimaldavad materjalivahetust sünapsi ja närviraku keha vahel. Glükogeen- loomne varupolüsahhariid a) ehitus hargnenud
polüpeptiidahelatega, luues mikrokeskkonna, milles toimub õige pakkimine. Valgumoodulid ehk domeenid suhteliselt iseseisva struktuuri ja funktsiooniga üksused, mis moodustuvad pidevatest järjestustest. Ehk tihedalt pakitud osad polüpeptiidahelas, mis korduvad valgus. 2. Kvaternaarstruktuur iseloomulik valkudele, mille molekulid koosnevad rohkem kui ühest polüpeptiidahelast. Struktuuri fikseerivad nõrgad mittekovalentsed sidemed. Eelised: · Stabiilsus · Geneetiline ökonoomsus ja efektiivsus ( vähem kodeerivaid geene) · Katalüütiliste tsentrite kokkuviimine · Kooperatiivsus VI. SISSEJUHATUS ENSÜMOLOOGIASSE 1. Ensümoloogia põhimõisted: Ensüümid elusrakkudes kulgevate biokeemiliste reaktsioonide kiirendajad e katalüsaatorid, mis suunavad ja reguleerivad tuhandeid degradatsiooni, sünteesi, energia ülekande jpt reaktsioone;
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.
mälurakkudeks. Nende funktsioon seisneb selles, et kui organism hiljem kohtab samasugust antigeeni, siis tekib immuunvastus sellele palju kiiremini ja efektiivsemalt. Sellega seletatakse ka seda, miks osasid haigusi põetakse ainult üks kord elus (tuulerõuged näiteks). Sellel põhineb ka vaktsineerimine. Antikeha ja antigeeni liitumist seletatakse luku ja võtme ideena, kus võti on antigeen ning lukk on antikeha. Sidemed, mis hoiavad antigeeni antikeha küljes on mittekovalentsed. Erinevad sidemed tagavad, et antigeen oleks tugevalt seotud antikehaga. Selles seondumises osalevad hüdrofoobsed jõud, ioonsed jõud ja van der Waals'i jõud. Kovalentset sidet antikeha-antigeeni reaktsioonis ei teki. Antikeha afiinsus on reaktsiooni tugevus antigeeni epitoopi ja antikeha liitekoha vahel. See on antigeeni ja antikeha vaheliste tõmbe- ja tõukejõudude summa. Eristatakse viit antikehade klassi: IgG, IgA, IgM, IgD ja IgE. Eri klassi
seostavad bakteritega ja stimuleerivad fagatsütoosi,neutroliseerub nende toksiine(vereplasma,koevedelik). IgD- antiallergiline, ag pinnaretseptoritega seostumine.(B-rakkude pind,vereplasma). IgM- esmase immuunvastuse antikeha, seostub erütrotsüütidega ja bakteritega(B-rakkude pind,vereplasma) IgE- Peamine kaitse parasiit-tingitud infektsioonide vastu(vereplasma). Ak-ag on valgu ja ligandi komplementaarne interaktsioon,mida hoivad koos mittekovalentsed sidemed. Selline kompleks on makrofaagidele ja neutrogiilidele signaal fagotsüteerimiseks. 7. Immuunglobuliinide kliinilisi aspekte 8. Valkude sadestamise põhialused kliiilise praktika jaoks Eesmäegid: biovedelike vabastamiseks teatud segavatest valkudest, kiireks ja odavaks valgu olemasolu tuvastamiseks, valkude puhastamiseks, ensüümreaktsiooni petamiseks ensüümide aktiivsuse määral. Ehitus- mida rohkem molekulis hidrofoobseid rühmi, seda paremini ta lahustab vees
rühmade ümberpaigutumine ühe või enama süsinikuaatomi ümber; molekulide kondenseerumine. 2. Sidemed biomolekulides. H, O, C ja N aatomite vahel moodustuvad sidemed on tugevaimad kõikide tuntud kovalentsete sidemete seas, kuna kovalentse sideme tugevus on pöördvõrdeline seda moodustavate aatomite massidega. Kovalentneside (sidemeenergia kJ/mol): H-H (436); C-H (414); C-C (343); C-O (351) Mittekovalentsed sidemed e nõrgad sidemed: Van der Waalsi jõud (0,4-4,0 kJ/mol) 0,1-0,2 nm tekivad indutseeritud elektrilistest interaktsioonides kahe lähestikku jõudnud aatomi positiivselt laetud elektronpilvede vahel. Vesiniksidemed (10-30 kJ/mol) 0,3 nm tekib elektronegatiivse aatomiga kovalentselt seotud H ja teise elektronegatiivse aatomi (vesiniku aktseptori) vahe samas või naaber molekulis. Side on tugevaim, kui molekulid asuvad ühel joonel
Faasiüleminekud. Plasmamembraanid eraldavad raku väliskeskkonnast, sisemembraanid eraldavad raku erinevaid piirkondi. Omadused: 1. kihilised, kahe lipiidimolekuli paksused (6-10 nm); 2. Koosnevad peamiselt lipiididest ja valkudest koos süsivesikutega; 3. Lipiidsed spontaanselt moodustuvad kaksikkihid takistavad polaarsete molekulide liikumist; 4. Membraanis on erinevate funktsioonidega valgud pumbad, kanalid, retseptorid, ensüümid, energia ülekandjad; 5. Valke ja lipiide hoiavad koos mittekovalentsed jõud; 6. Asümmeetrilised 7. Voolavad struktuurid, molekulid difundeeruvad kuid ei pöörle risti tasapinnaga; 8. Enamus membraane elektriliselt polariseeritud sisse jääb negatiivne laeng. Hüdrofoobsed sabad koonduvad sissepoole, polaarsed pead väljapoole. 2. Membraanivalkude tüübid perifeersed ja integraalsed valgud. Lipiidankurdatud valgud ja ankrute tüübid. Integraalsed valgud, lähevad läbi membraani. Enamasti alfa heeliksid või beetalehed
Seesmised membraanid eraldavad erinevaid raku piirkondi. Omadused: 1) Kihilised, kahe lipiidimolekuli paksused; 2) Koosnevad peamiselt lipiididest ja valkudest koos süsivesikutega; 3) Lipiidsed spontaanselt moodustuvad kaksikkihid takistavad polaarsete molekulide liikumist; 4) Membraanis on erinevate funktsioonideg valgud pumbad, kanalid, retseptorid, ensüümid, energia ülekandjad; 5) Valke ja lipiide hoiavad koos mittekovalentsed jõud; 6) Asümeetrilised; 7) Voolavad struktuurid, molekulid difundeeruvad kuid ei pöörle risti tasapinnaga; 8) Enamus membraane elektriliselt polariseeritud sisse jääb negatiivne laeng. Faasiülemineku temperatuur ehk sulamistemp Tm toimub üleminek jäigast olekust voolavasse. 2. Membraanivalkude tüübid perifeersed ja integraalsed valgud. Lipiidankurdatud valgud ja ankrute tüübid. Membraani valgud transpordivad aineid ja infot läbi membraani.
Ökosüsteem bioloogiline kooslus oma füüsikalises/keemikalises kk-s. Biosfäär organismide poolt asustatud ala. RAKKUDES TOIMUVAD KEEMILISED REAKTSIOONID: · Funktsionaalsete rühmade ülekanne · Oksüdeerumine / redutseerumine · C-C sideme teke/katkemine · Funktsionaalsete rühmade ümberpaigutamine ühe või enama süsinikuaatomi pmber · Molekulide kondenseerumine H-O-C-N vahelised sidemed on kovalentsetest tugevaimad. (H-H; C-H; C-O; C-C tugevuse järjekorras). MITTEKOVALENTSED SIDEMED: · Van der Waalsi jõud tekivad indutseeritud elektrilistest interaktsioonides kahe lähestikku jõudnud aatomi positiivselt laetud elektronpilvede vahel · Vesiniksidemed tekib el.negatiivse aatomiga kovalentselt seotud H ja teise el.negatiivse aatomi vahel samas või naaber molekulis. Side on tugevaim, kui molekulid asuvad ühel joonel. · Ioonsed sidemed vastaslaenguliste polaarsete funktsionaalsete rühmade
Aminohapete hüdrofoobsed radikaalid paigutuvad struktuuri sisse, hüdrofiilsed aga pinnale. Tertsiaalstruktuuri fikseerivad amino- hapete radikaalide vahelised, peamiselt mittekovalentsed sidemed: 3 1) Elektrostaatilised vastastikmõjud ehk ioonsidemed 2 2) Vesiniksidemed 4 3) Hüdrofoobsed vastastikmõjud 1 4) Kovalentsed disulfiidsidemed
teineteise suhtes. 28. Mitu korda on tüüpilise kovalentse sideme (näiteks CC side) lõhkumiseks vajalik energia suurem keskmisest soojusliikumise energiast 25ºC juures. a) 100 korda 29. Reastage interaktsioonid nende toime sõltuvuse alusel interakteeruvate osakeste vahelisest kaugusest. Eraldatuse suhtes kõige vähemtundlik interaktsioon pange esimeseks? a) laenglaeng, b) dipooldipool, c) elektronkatete tõukumine Kõik toodud sidemed on mittekovalentsed nõrgad sidemed. Kovalentne side moodustub kahe aatomi vahel, kui nende keskpunktide vaheline kaugus on väiksem kui van der Waalsi raadius. Selleks tuleb ületada jõud, mis väljendub elektronkatete tõukumises. Seega dipooldipool moment kui mittekovalentne side ei saa esineda aatomite vahel väiksemal kaugusel kui elektronkatete tõukumine. Ehk siis dipooldipool momendi mõjuraadius on suurem
80. Valkude ehitus ja struktuursed vormid. Valk koosneb aminohappe jääkidest, mis on ühendatud peptiidsidemetega. Primaarne struktuur - aminohapete järjestus. Sekundaarne struktuur - alfa-heeliks ja beeta- sheets. Tertsiaarne struktuur - kolmemõõtmeliseks voldinud. Kvaternaarne struktuur - 2 või enama polüpeptiidi assotsiatsioon. Chaperonid - valgud, mis soodustavad polüpeptiidil moodustada kolmemõõtmelist struktuuri. Interaktsioonid: Kovalentsed S-S, mittekovalentsed - ioonsed, H-sidemed, hüdrofoobsed interaktsioonid, Van der Waalsi interaktsioonid 81. Kaksikheeliks, selle alternatiivstruktuurid. Negatiivne superspiralisatsioon. Komplementaarsed ahelad A ja T vahel 2 ja G ja C vahel 3 H-sidet. Antiparalleelsus - üks ahel 5' 3', teine vastupidi Alternatiivvormid: A - paremalepöörduv - 11 aluspaari pöördeks - diameeter 2,3 nm B - paremalepöörduv - 10 aluspaari - 1,9nm Z - vasakulepöörduv - 12 bp - 1,8 nm
a) 100 korda b) 2 korda c) 10 korda 29. Reastage interaktsioonid nende toime sõltuvuse alusel interakteeruvate osakeste vahelisest kaugusest. Eraldatuse suhtes kõige vähemtundlik interaktsioon pange esimeseks? a) laenglaeng interaktsioon b) dipooldipool interaktsioon c) elektronkatete tõukumine Õige järjestus peaks olema a) laenglaeng b) dipooldipool c) elektronkatete tõukumine (Keegi vahetas b ja c omavahel ära. Kõik toodud sidemed on mittekovalentsed nõrgad sidemed. Kovalentne side moodustub kahe aatomi vahel, kui nende keskpunktide vaheline kaugus on väiksem kui van der Waalsi raadius. Selleks tuleb ületada jõud, mis väljendub elektronkatete tõukumises. Seega dipooldipool moment kui mittekovalentne side ei saa esineda aatomite vahel väiksemal kaugusel kui elektronkatete tõukumine. Ehk siis
p65 seovad kõik ka nende naabruses istuvat HMGd. Enhancer'i paindumine (bending), mis toimub HMGIga interaktsiooni tulemusena, on enhancesome' moodustamise eelduseks. Erinevad DNAd-painutavad (bending) valgud käituvad teistel enhancer'itel sarnaselt MGI seondub DNA väiksesse vakku sõltumata selle nukleotiidsest järjestusest ning selle tulemusena painutab (bending) DNA molekuli. See DNA enhancer' ala paindumine lubab seondunud TFidel omavahel optimaalselt interakteeruda. Algselt nõrgad, mittekovalentsed valk-valk interaktsioonid saavad kõrvalelementidele seondunud faktorite poolt oluliselt tugevdatud, mis teeb ka TFide lokaalse kontsentratsiooni hästi kõrgeks. Valmistati plasmiidid, mis koosnesid -globiini geenist koos ja ilma 366-aluspaarise lõiguga SV40 DNAst. Need plasmiidid transfekteeriti rakkude kultuuri ja iga tekkinud RNA hübridiseeriti -globiini DNA prooviks (1, 2). Rakkude poolt sünteesitud -globiini mRNA kogus transfekteeriti ühte
annaabi.ee 
