Millest koosneb päike ? 73,47% vesinikust (H) 24,85% heeliumist (He) 1,67% muud elemendid (O,C,Fe,S,Ne,N,Si,Mg) Päikese andmed Diameeter: 1,390,000 km. Mass: 1,9891×10³º Tihedus: 1409kg/m³ Temeratuur: 5800 K (pinnal) 15,600,000 K (keskel) Millal ja kuidas tekkis päike ? Arvatavasti,tekkis päike umbes 4,59 miljardit aastat tagasi Päike tekkis kiire kokkusurumise all gravitatsiooni ja molekulaarsele vesiniku pilve vastasmõjust ,selle tagajärjel tekkis meie galaktika piirkond Päikese laigud Päikese laik on tumedam, ümbrusest umbes 1000 K võrra jahedam piirkond Päikese nähtaval pinnal (fotosfääris). Päikeseplekkide arv ja suurus iseloomustavad Päikese aktiivsuse taset. Päikese elu Päikese arvatav eluiga on 10 miljardit aastat. Oma sündimise hetkest peale on ta ära kasutanud
Tema aatomis on täitunud elektronkiht 1s2. Aatomi elektronstruktuuri püsivuse tõttu erineb heelium kõikidest teistest keemilistest elementidest. Heeliumil on suurim ionisatsiooni energia (24,58 eV), kuid väikseim aatomi polariseeritavus. Seetõttu on heeliumi aatomite vahelised van der Waalsi jõud äärmiselt nõrgad ning avalduvad alles ülimadalate temperatuuride või väga kõrgete rõhkude juures. Lihtainena on heelium füüsikaliste omaduste poolest kõige lähedasem molekulaarsele vesinikule (võrdne arv elektrone). Heeliumi keemispunkt (-2690C) ja sulamispunkt (-2720C 25 atm juures) on palju madalamad kui teistel ainetel. Vedel heelium on värvuseta, väga kerge (~8 korda veest kergem) vedelik. Heeliumi puhul puudub kolmikpunkt (tahke ja gaasiline heelium ei saa koos eksisteerida) nagu veel. Vedela heeliumi jahutamisel temperatuurini -271 0C muutuvad vedeliku tihedus ja muudki omadused hüppeliselt. Sellisel temperatuuril
,D-glükoosi:O2-oksüdoreduktaas katalüüsib ,Dglükoosi oksüdeerumist molekulaarse hapniku toimel. Produktideks on vesinikperoksiid ja ,Dglükonolaktoon, mis kiiresti hüdrolüüsudes moodustab D-glükoonhappe. GOx on liit- ehk konjugeeritud valk, flavoproteiin, mis sisaldab mittevalgulise komponendina flaviinadeniindinukleotiidi (FAD), mis toimib koensüümina. GOx-i molekul on dimeerne valk.FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Tekib ekvimolaarses koguses D- glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Järgmises etapis kasutatakse rõika peroksüdaasi, mille süstemaatiline nimetus on doonor:H2O2-oksüdoreduktaas. POx on sisaldab mittevalgulise komponendina heemi, olles seega hemo- ehk kromoproteiin. See tähendab, et ka POx on liitvalk. POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide dehüdreerumist, kasutades elektronide aktseptorina teist substraati,
Teooria Glükoosi kvantitatiivseks määramiseks bioloogilistes vedelikes kasutatakse ensümaatilist meetodit, mis põhineb ensäämide glükoosi oksüdaas (GOD) ja peroksüdaas (POD) kasutamisel. See meetod võimaldab määrata glükoosi ka teiste teendavate suhkrute juuresolekul. Glükoosi oksüdaas katalüüsib glükoosi oksüdeerumist hapniku toimel glükohappeks. FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit, redutseerudes FADH2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Reaktsiooni tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Peroksüdaas on koostisest ka liitvalk ja selle toimel leiab aset spetsiifiliste substraatide oksüdeerumine H2O2-lt pärineva hapniku abil. Oksüdeerides, mõned substraadid anaavad värvilisi produkte. Siis saab kasutada spektrofotomeetri ning jälgida värviliste ühendite kontsentratsiooni, mis on võrdilises sõltuvuses glükoosisisaldusest
glükoosi oksüdeerumist molekulaarse hapniku toimel. Produktideks on vesinikperoksiid ja ,D-glükonolaktoon, mis hüdrolüüsudes moodustab D-glükoonhappe. GOx kujutab endast liit- ehk konjugeeritud valku, flavoproteiini, mis sisaldab mittevalgulise komponendina flaviinadeniindinukleotiidi (FAD), mis toimib koensüümina. GOx on dimeerne valk. FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit, redutseerudes FADH2-ks ning kannab molekulaarsele hapnikule, mille tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Järgmises etapis kasutatakse peroksüdaaside perekonna üht esindajat, rõika peroksüdaasi, mille süstemaatiline nimetus on doonor:H2O2-oksüdoreduktaas. POx on liitvalk, mis sisaldab mittevalgulise komponendina heemi, olles seega hemo- ehk kromoproteiin. POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide oksüdeerumist, kasutades elektronide aktseptorina H2O2, mille redutseerumisel tekib H2O.
annab võimalust glükoosimääramiseks teist shuhkrute juureolekul. GOx on konjugeeritud valk (flavoproteiin).Sisaldab mittevalgulisi komponente FAD. FAD toimub koensüümina. GOx katalüüsib ,D-glükoosi oksüdeerimist molekulaarse hapniku toimel. Reaktsiooniproduktid: - Vesinikperoksiid H2O2 - ,D-glükonolaktoon (hüdrolüüsi tulemusena moodustab D-glükoonhape FAD seob glükoosi molekulilt 2 vesiniku aatomit, ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Selle tulemuseks tekib vesinikperoksiid ja D-glükoonhape. Teine etap: Teisel etaapil kasutatakse rõika peroksüdaasi (süstemaatiline nimetus on doonor:H2O2- oksüdoreduktaas.) POx on hemoproteiin. POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide oksüdeerumist, kasutades elektronide aktseptorina H2O2 (moodustub H2O). Kui substraati oksüdeerimisel tekib värviline produkt (kromogeenne substraat), siis saab POx
glükoosisisaldust ka teiste suhkrute juuresolekul. GOx katalüüsib ,D-glükoosi oksüdeerimist molekulaarse hapniku toimel, produktideks on vesinikperoksiid ja ,D-glükonolaktoon, mis moodustab hüdrolüüsides D-glükoonhappe. GOx on liitvalk, mittevalguliseks komponendiks on FAD, mis toimib koensüümina. GOx-i molekul on dimeerne valk. FAD seob glükoosi molekulilt 2 vesiniku aatomit, redutseerudes FADH 2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule. Tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Ka POx on liitvalk, mittevalguliseks komponendiks on heem, seega on hemo- ehk kromoproteiin. POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide oksüdeerumist, kasutades elektronides vesinikperoksiidi, mille redutseerimisel moodustu vesi. Peroksüdaasi reaktsioonil võib kasutada substraadina kaaliumheksatsüanoferraati (II) (see on kollane veresool)
GOx katalüüsib ,D-glükoosi oksüdeerumist molekulaarse hapniku toimel, reaktsiooniproduktideks vesinikperoksiid ja ,D-glükonolaktoon, mis kiiresti hüdrolüüsudes moodustab D-glükoonhappe. GOx on liitvalk, flavoproteiin, mis sisaldab mittevalgulise osana flaviinadeniindinukleotiidi (FAD), mis toimib koensüümina. FAD seob glükoosi molekulilt 2 vesiniku aatomit, redutseerudes FADH2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Reaktsiooni tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D- glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Selle meetodi järgmises etapis kasutatakse rõika peroksüdaasi, mis on koostiselt liitvalk, mis sisaldab mittevalgulise osana heemi. POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide oksüdeerumist, kasutades elektronide aktseptorina teist substraati, H2O2, mille redutseerumisel tekib H2O.
Mõisted Aeroobse energia tootmine on bioloogilise energia Mitokonder ,,raku jõujaam", kahekordse membraaniga saamise kõige tõhusam viis: rakuorganell, mille seesmine membraan on mitokondri iga 4 elektroni kohta, mis eemaldatakse sisemusse sopistunud; mitokondri sisemuses ja membraani substraatidelt ja kantakse üle molekulaarsele sopistustes toimub rakuhingamine. hapnikule, pumbatakse läbi membraani 20 Püruvaat ühend, mis tekib glükoosi lagundamisel prootonit, mille arvel sünteesitakse umbes 6 ATP glükolüüsil, nimetatakse ka püroviinamarihappeks. molekuli. Ühe glükoosi molekuli täieliku NAD ja FAD ained, mis osalevad rakuhingamises
Töö teoreetilised alused Glükoosisisalduse kvantitatiivseks määramiseks bioloogilistes objektides kasutatakse ensümaatilist meetodit, mis põhineb ensüümide glükoosi oksüdaasi ja peroksüdaasi kasutamisel. Gox-i süstemaatiline nimetus näitab, et ta katalüüsib , D- glükoosi oksüdeerumist molekulaarse hapniku toimel. FAD seab glükoosi molekuli kaks vesiniku aatomit, redutseerib FADH 2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldab lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Järgmises etapis kasutatakse peroksüdaaside esindajat, mille nimetus on doonor: H 202- oksüdoreduktaas. Kui kasutatakse substraadi, mille oksüdeerimisel tekib värviline produkt, siis saab POx-i reaktsiooni hõlpsasti jälgida spektofotomeetriliselt. Reaktsiooni põhimõtteline skeem on järgmine: Taandatud substraat + H2O2 Oksüdeeritud substaat + 2 H2O
peroksüdaasi (POx) kasutamisel. GOx-i süstemaatiline nimetus β,D-glükoosi:O2-oksüdoreduktaas näitab, et ta katalüüsib β,D- glükoosi oksüdeerumist molekulaarse hapniku toimel. Reaktsiooniproduktideks on vesinikperoksiid ja δ,D-glükonolaktoon, mis kiiresti hüdrolüüsudes moodustab D- glükoonhappe. FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit, redutseerides FADH2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Reaktsiooni tulemusena tekib ekvimolaasrses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Meetodi järgmises etapis kasutatakse rõika peroksüdaasi, mille süstemaatiline nimetus on doonor:H2O2-oksüdoreduktaas. POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide oksüdeerumist, kasutades elektronide aktseptorina teist substraati, H2O2, mille redutseerumisel moodustub H2O.
(GOx) ja peroksüdaasi (POx) kasutamisel. Tänu GOx-i substraadispetsiifilisusele , D-glükoosi suhtes võimaldab see meetod määrata glükoosisisaldust ka teiste suhkrute juureolekul. GOx katalüüsib glükoosi oksüdeerimist molekulaarse hapniku toimel. GOx on liitvalk e flavoproteiin, mis sisaldab mittevalgulise komponendina flaviinadeniinnukleotiidi (FAD), mis toimib koensüümina. FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit, redutseerudes FADH2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Reaktsiooni tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Vaadeldava meetodi järgmises etapis kasutatakse peroksüdaaside perekonna üht esindajat, rõika peroksüdaasi, mille süstemaatiline nimetus on doonor:H2O2-oksüdoreduktaas. Ka POx on koostiselt liitvalk, mis sisaldab mittevalgulise komponendina heemi, olles seega hemo- ehk kromoproteiin
flavoproteiini, mis sisaldab mittevalgulise komponendina flaviinadeniindinukleotiidi , mis toimib koensüümina. Glükoosi oksüdaasi molekul on dimeerne valk (kaks subühikut, mis joonisel on eritooniliste siniste värvustega näidatud). Roosaga on joonisel näidatud FAD-i molekulid. Ensüümivalku stabiliseerivad polüsahhariidi ahelad, mis on tähistatud rohelisega. Glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit seob FAD, redutseerides -ks ja kannab need molekulaarsele hapnikule, mis on lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Reaktsiooni tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Ka peroksüdaas on koostiselt liitvalk, mis sisaldab mittevalgulise komponendina heemi, olles seega hemo- ehk kromoproteiin. Peroksüdaas katalüüsib spetsiifiliste substraatide (elektronide doonorite) oksüdeerumist (ehk dehüdreerumist), kasutades elektronide aktseptorina vesinikperoksiidi, mille redutseerumisel moodustub vesi.
Nii saab erinevaid reaktsioone kontrollida vastava ensüümi hulga reguleerimise teel. Ensüümid on tundlikud temperatuuri ja pH suhtes. Ensüümide klassid 1. Oksüreduktaasid katalüüsivad redoksreaktsioone (elektronide ülekanne) keemiliselt on oksüreduktaasid metalloproteiinid, mõnikord hemiinse või flaviinse koostisega. Oksüdeerimisel ja redutseerimisel muudavad prosteetiliste rühmade metallid oma laengut, andes elektrone molekulaarsele hapnikule ning aktsepteerides neid uuesti oksüdeeruvalt ainelt. (KATEKOOLI OKSÜDAAS- türosinaas on metalloproteiin) 2. Transferaasid katalüüsivad reaktsioone, mille käigus toimub asendusrühma ülekanne ühelt keemiliselt ühendilt teisele 3. Hüdrolaasid katalüüsivad hüdrolüüsi (sidemete c-o, c-n, c-p, c-s hüdrolüüs vee liitumisega) 4. Lüaasid katalüüsivad substraadi mittehüdrolüütilist lagundamist (rühmade
Produktideks on vesinikperoksiid ja ,D-glükonolaktoon, mis kiiresti hüdrolüüsides moodustab D- glükoonhappe. GOx kujutab endast liitvalku, täpsemalt flavoproteiini, mis sisaldab mittevalgulise komponentina flaviinadeniindinukleotiidi (FAD), mis toimib koensüümina. GOx-i molekul on dimeerne valk. Ensüümivalku stabiliseerivad polüsahhariidi ahelad. FAD seob glükoosi molekulilt 2 vesiniku aatomit, redutseerides FADH 2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükooshapet ja vesinikperoksiidi. Järgmises etapis kasutatakse peroksüdaaside perekonna esindajat, rõika peroksüdaasi (EC 1.11.1.7), mille süstemaatiline nimetus on doonor:H 2O2-oksüreduktaas. Pox on samuti liitvalk, mille mittevalguline komponent on heem, olles seega hemo- ehk kromoproteiin. POx
(GOx) ja peroksüdaasi (POx) kasutamisel. Kuna GOx on niivõrd substraadispetsiifiline β,D-glükoosi suhtes, võimaldab see meetod määrata glükoosisisaldust ka teiste suhkrute juuresolekul. GOx (β,D-glükoosi:O2-oksüdoreduktaas) kujutab endast liitvalku, mis sisaldab mittevalgulise komponendina flaviinadeniindinukleotiidi (FAD). GOx-i molekul ise on dimeerne valk. FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit ning kannab need molekulaarsele hapnikule. Tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. POx, antud töös rõika peroksüdaas (doonor:H 2O2-oksüdoreduktaas), on samuti liitvalk, mis sisaldab mittevalgulise komponendina heemi. Viimane teeb sellest valgust hemo- ehk kromoproteiini. POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide oksüdeerumist, kasutades elektronide aktseptorina vesinikperoksiidi, mille redutseerumisel moodustub vesi.
- polüsahhariidi ahelad, mis stabiliseerivad ensüümvalku (tähistatud rohelisega) Toimuvad protsessid: Tähtis informartsioon: - FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit redutseerub FADH2-ks Süstemaatiline nimetus: ,D- kantakse üle molekulaarsele hapnikule glükoosi: O2-oksüdoreduktaas (EC (sisaldub lahustunult reaktsioonikk-s) 1.1.3.4) - Tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet Funktsioon: katalüüsib ,D- glükoosi oksüdeerimist molekulaarse hapniku toimel ja H2O2 Reaktsiooniproduktid: H2O2 ja
Reaktsiooniproduktideks on vesinikperoksiid ja δ,D-glükonolaktoon, mis kiiresti hüdrolüüsudes moodustab D- glükoonhappe. GOx kujutab endast liit- ehk konjugeeritud valku (flavoproteiini), mis sisaldab mittevalgulise komponendina flaviinadeniindinukleotiidi (FAD), mis toimib koensüümina. GOx-i molekul on dimeerne valk (kaks subühikut). Ensüümivalku stabiliseerivad polüsahhariidi ahelad. FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit, redutseerudes FADH 2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule. Reaktsiooni tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. POx on samuti koostiselt liitvalk, mis sisaldab mittevalgulise komponendina heemi, olles seega hemo- ehk kromoproteiin. POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide oksüdeerumist (=dehüdreerumist), kasutades elektronide aktseptorina teist substraati, H2O2, mille redutseerumisel moodustub H2O. Kasutades substraati, mille oksüdeerumisel tekib värviline produkt (kromogeenne
(GOx) ja peroksüdaasi (POx) kasutamisel. Tänu GOx-i substraadispetsiifilisusele β, D-glükoosi suhtes võimaldab see meetod määrata glükoosisisaldust ka teiste suhkrute juureolekul. GO x katalüüsib glükoosi oksüdeerimist molekulaarse hapniku toimel. GO x on liitvalk e flavoproteiin, mis sisaldab mittevalgulise komponendina flaviinadeniinnukleotiidi (FAD), mis toimib koensüümina. FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit, redutseerudes FADH 2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Reaktsiooni tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. Vaadeldava meetodi järgmises etapis kasutatakse peroksüdaaside perekonna üht esindajat, rõika peroksüdaasi, mille süstemaatiline nimetus on doonor:H2O2-oksüdoreduktaas. Ka POx on koostiselt liitvalk, mis sisaldab mittevalgulise komponendina heemi, olles seega hemo- ehk kromoproteiin
Tema aatomis on täitunud elektronkiht 1s 2. Aatomi elektronstruktuuri püsivuse tõttu erineb heelium kõikidest teistest keemilistest elementidest. Heeliumil on suurim ionisatsioonienergia (24,58 eV), kuid väikseim aatomi polariseeritavus. Seetõttu on heeliumi aatomite vahelised van der Waalsi jõud äärmiselt nõrgad ning avalduvad alles ülimadalate temperatuuride või väga kõrgete rõhkude juures. Lihtainena on heelium füüsikaliste omaduste poolest kõige lähedasem molekulaarsele vesinikule (võrdne arv elektrone). Heeliumi keemispunkt (-269 ºC) ja sulamispunkt (-272ºC 25 atmostfääri juures) on palju madalamad kui teistel ainetel. Vedel Heelium on värvuseta, väga kerge (~8korda veest kergem) vedelik. Heeliumi puhul puudub kolmikpunkt (tahke ja gaasiline heelium ei saa koos eksisteerida) nagu veel. Vedela heeliumi jahutamisel temperatuurini -271ºC muutuvad vedeliku tihedus ja muudki omadused hüppeliselt. Sellisel temperatuuril juhib Heelium ~200 korda
BaSO4). Kuna elektrolüütide vesilahustes osalevad reaktsioonides ioonid, siis on õigem kirjutada võrrandid ioonilisel kujul. Selleks tuleb kõikide ainete, mis annavad lahustesse palju ioone, valemid kirjutada lahti ioonideks (arvestades seejuures valemites olevaid indekseid ja võrrandi kordajaid). Nende ainete valemid, mis ioone lahusesse ei anna või annavad vähe, jäetakse molekulaarsele kujule. Kui taandada võrrandi mõlemal poolel esinevad ioonid, saame lühendatud ehk taandatud ioonvõrrandi. NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3 (molekulaarne võrrand) Na+ + Cl- + Ag+ + NO3- = AgCl + Na+ + NO3- (täielik ioonvõrrand) Cl- + Ag+ = AgCl (taandatud ioonvõrrand) 13. Hapete ja aluste tugevus HAPE aine, mille vesilahuses on ülekaalus vesinikioonid. Koosneb ühest või mitmest vesinikioonist ja happe jääkioonist. Hape loovutab prootoneid
GOx katalüüsib glükoosi oksüdatsiooni hapniku juuresolekul ning produktideks on glükoonhape ja peroksiid. POx katalüseerib raud(II) oksüdatsiooni peroksiidi abil raud(III)'ks, mis on värvline ühend ning mida on võimalik optiliselt määrata. 3. Millist koensüümi vajab GOx ja milles seisneb koesüümi roll? Sisaldab koensüümi FAD, mis aitab glükoosi molekulilt oksüdeerumise käigus eralduvad vesiniku aatomid kanda üle molekulaarsele hapnikule, et saaks tekkida vesinikperoksiid. 4. Kuidas avaldub ensüümi substraadispetsiifilisus antud töö puhul? GOx on spetsiifiline ensüüm, mis katalüüsib ainult glükoosi oksüdatsiooni ja võimaldab määrata glükoosi sisaldust teiste suhkrute juuresolekul. 5. Selgitage lahuse lahjendamise põhimõtet ja kirjeldage, kuidas tuleb toimida, et lahusest, mis sisaldab 1,5 g/l glükoosi valmistada 25 ml lahust kontsentratsiooniga 0,3 g/l? 5ml lahust tuleb lahjedada 20ml dest veega. 6
b) H2SO4 + NaOH f) NH4NO3 + KOH j) raud(III)sulfaat + naatriumhüdroksiid c) KCl + NaOH g) CaSO3 + HCl k) ammooniumkloriid + baariumhüdroksiid d) CuSO4 + Ca(OH)2 h) H2S + KNO3 l) magneesiumkarbonaat + väävelhape Ioonvõrrandid Kuna elektrolüütide vesilahustes osalevad reaktsioonides ioonid, siis on õigem kirjutada võrrandid ioonilisel kujul. Molekulaarsele kujule (ioonideks lammutamata ehk kokku) jäetakse nende ainete valemid, mis ioone lahusesse ei anna või annavad vähe ( nõrgad happed, alused, vesi, sademed, gaasid). Nn. molekulaarvõrrand: NaOH + HCl = NaCl + H2O Tegelikult esineb seal ainult vesi molekulina, teised ained on ioonid Ioonvõrrand: Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O Kuna naatriumi- ja kloriidioonidega pole reaktsiooni jooksul midagi juhtunud võime need taandada, saame
elektronide ülekandehahela koosseisu. Raua iooni oksüdatsiooniaste muutub sealjuures Fe+3 ja Fe+2 vormi vahel.Elektronide kandjana kompleksi III ja IV vahel funktsioneerib kõige väikesem tsütokroomidest, tsütokroom c (molekulmass 12000). Kompleks IV ehk tsütokroomi oksidaas, sisaldab heemvalke tsütokroom a ja tsütokroom a3. Lisaks on kompleksis IV veel vaske sisaldavad tsentrid, kus Cu muudab oma oksüdatsiooniastet Cu+ ja Cu2+ vormi vahel vahendades elektrone läbi kompleksi molekulaarsele hapnikule. Hapnik on elektronide terminaalne akseptor, tema redutseerumise tagajärjel moodustub vesi. NADH või suktsinaadi oksüdatsioon on 2 elektronili loovutamise protsess, mille käigus kantakse hüdriidioon üle flaviinile. Hüdriidioon koosneb prootonist ja kahest elektronist (H-). Erinevalt NADHst ja suktsinaadist, on flaviinid võimelised osalema kas 1- või 2- elektronilistes ülekandeprotsessides. Flaviin, mis on maksimaalselt
Tema aatomis on täitunud elektronkiht 1s2. Aatomi elektronstruktuuri püsivuse tõttu erineb heelium kõikidest teistest keemilistest elementidest. Heeliumil on suurim ionisatsiooni energia (24,58 eV), kuid väikseim aatomi polariseeritavus. Seetõttu on heeliumi aatomite vahelised van der Waalsi jõud äärmiselt nõrgad ning avalduvad alles ülimadalate temperatuuride või väga kõrgete rõhkude juures. Lihtainena on heelium füüsikaliste omaduste poolest kõige lähedasem molekulaarsele vesinikule (võrdne arv elektrone). Heeliumi keemispunkt (-2690C) ja sulamispunkt (-2720C 25 atm juures) on palju madalamad kui teistel ainetel. Vedel heelium on värvuseta, väga kerge (~8 korda veest kergem) vedelik. Heeliumi puhul puudub kolmikpunkt (tahke ja gaasiline heelium ei saa koos eksisteerida) nagu veel. Vedela heeliumi jahutamisel temperatuurini -2710C muutuvad vedeliku tihedus ja muudki omadused hüppeliselt. Sellisel temperatuuril juhib heelium ~200 korda paremini soojust kui
POx katalüüsib spetsiifiliste substraatide (elektronide doonorite) oksüdeerumist (= dehüdreerumist), kasutades elektronide aktseptorina teist substraati, H2O2, mille redutseerumisel moodustub H2O. Peroksüdaas Oksüdeeritud substraat + H2O2 Taandatud substraat + 2 H2O 3. Millist koensüümi vajab GOx ja milles seisneb koesüümi roll? FAD mis toimib koensüümina. FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit, redutseerudes FADH 2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. 4. Kuidas avaldub ensüümi substraadispetsiifilisus antud töö puhul? Tänu GOx-i substraadispetsiifilisusele ,D-glükoosi suhtes võimaldab see meetod määrata glükoosisisaldust ka teiste suhkrute juuresolekul 5. Selgitage lahuse lahjendamise põhimõtet ja kirjeldage, kuidas tuleb toimida, et lahusest, mis sisaldab 1,5 g/l glükoosi valmistada 25 ml lahust kontsentratsiooniga 0,3 g/l?
Aluselist keskkonda (pH>7) põhjustavad hüdroksiidioonid OH-. 6.3 Ioonvõrrandid. Kuna elektrolüütide vesilahustes osalevad reaktsioonides ioonid, siis on õigem kirjutada võrrandid ioonilisel kujul. Selleks tuleb kõikide ainete, mis annavad lahustesse palju ioone, valemid kirjutada lahti ioonideks (arvestades seejuures valemites olevaid indekseid ja võrrandi kordajaid). Nende ainete valemid, mis ioone lahusesse ei anna või annavad vähe, jäetakse molekulaarsele kujule. Kui taandada võrrandi mõlemal poolel esinevad ioonid, saame lühendatud ehk taandatud ioonvõrrandi. Näide 1. NaCl + AgNO3 = AgCl¯ + NaNO3 (molekulaarne võrrand) Na+ + Cl- + Ag+ + NO3- = AgCl¯ + Na+ + NO3- (täielik ioonvõrrand) Cl- + Ag+ = AgCl¯ (taandatud ioonvõrrand) Näide 2. Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3¯ + 3Na2SO4 2Fe+3 + 3SO4-2 + 6Na+ + 6OH- = 2Fe(OH)3¯ + 6Na+ + 6OH- Fe+3 + 3OH- = Fe(OH)3¯ 6.4 Ülesandeid.
ensüüm: CoQ-tsütokroom c oksüdoreduktaas. Ensüüm ühendab elektronide ülekande QH 2-lt tsütokroom c-le H pumpamisega maatriksist membraanidevahelisse ruumi. Peamine transmembraanne valk on tsütokroom b. Tsütokroom c on vesilahustuv elektronide kandja valk ja paikneb membraanidevahelises ruumis. UQH 2 on rasvlahustuv elektronide kandja. Kompleks IV: tsütokroom c-lt molekulaarsele hapnikule, ensüüm: tsütokroom c oksüdaas. Hapnik on terminaalseks elektronide aktseptoriks elektronide transpordiahelas. Tsütokroom c oksüdaas koosneb 13 subühikust ning kasutab + katalüüsis 2 heemi ja 2 Cu tsentrit. Samal ajal kompleks IV transpordib/pumpab ka H membraanidevahelisse ruumi. Tsütokroomid on väikesed valgud, sisaldavad tugevalt seotud kofaktorit heemi
Indooli kuhjub ja seda ei metaboliseerita. 14. Mida peab sisaldama indooltesti tegemiseks kasutatav sööde? Trüptofaani. 15. Kuidas määrata laktoosi kasutamist mingi mikroobi poolt? Endo testiga. BGLB. β-galaktosidaasi testi. Nitrofenool – kollane ühend. 16. Kas saame võrdustada β-galaktosidaasi testi laktoosil happe moodustamise testiga? Ei saa, ensüümi aktiivsust näitab vaid β-galaktosidaasi test. 17. Mida näitab nn oksüdaastest? Kas redutseerunud cytc annab elektronid molekulaarsele hapnikule → tekib vesi ja hapnik. 18. Milliste mikroobirühmade (gramreaktiivsus) eristamisel on oluline oksüdaastest? GN pulkbakterite ja kokkide eristamiseks 19. Kuidas toimub indofenoolsinise tekkimine oksüdaastestis? kunstlik substraat oksüdeerub oksüdaasi ja hapniku juuresolekul indofenoolsiniseks. 20. Milliseid hingamistüüpe tunned ja mille poolest nad erinevad? elektroni lõppakseptori poolest. Aeroobne ja anaeroobne hingamine, kääritajad. 21. Mis on denitrifikatsioon?
Ioonvõrrandid IOONREAKTSIOON ioonidevaheline reaktsioon elektrolüüte sisaldavates lahustes. Kuna elektrolüütide vesilahustes osalevad reaktsioonides ioonid, siis on õigem kirjutada võrrandid ioonilisel kujul. Selleks tuleb kõikide ainete, mis annavad lahustesse palju ioone, valemid kirjutada lahti ioonideks (arvestades seejuures valemites olevaid indekseid ja võrrandi kordajaid). Nende ainete valemid, mis ioone lahusesse ei anna või annavad vähe, jäetakse molekulaarsele kujule. Kui taandada võrrandi mõlemal poolel esinevad ioonid, saame lühendatud ehk taandatud ioonvõrrandi. Näide 1. NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3 (molekulaarne võrrand) Na+ + Cl- + Ag+ + NO3- = AgCl + Na+ + NO3- (täielik ioonvõrrand) Cl- + Ag+ = AgCl (taandatud ioonvõrrand) Ülesanded elektrolüütide kohta *Millised järgmistest ainetest kuuluvad tugevate elektrolüütide, millised nõrkade elektrolüüütide, millised mitteelektrolüütide hulka:
Nagu juuresolevalt pildilt näha, kujutab GOx endast liit- ehk konjugeeritud valku, flavoproteiini, mis sisaldab mittevalgulise komponendina flaviinadeniindinukleotiidi (FAD), mis toimib koensüümina. GOx-i molekul on dimeerne valk (kaks subühikut, pildil erineva sinise tooniga). Roosaga on näidatud FAD-i molekulid. Ensüümivalku stabiliseerivad polüsahhariidi ahelad (tähistatud rohelisega). FAD seob glükoosi molekulilt kaks vesiniku aatomit, redutseerudes FADH2-ks ning kannab need molekulaarsele hapnikule, mis sisaldub lahustunult reaktsioonikeskkonnas. Reaktsiooni tulemusena tekib ekvimolaarses koguses D-glükoonhapet ja vesinikperoksiidi. 86 Vaadeldava meetodi järgmises etapis kasutatakse peroksüdaaside perekonna üht esindajat, rõika peroksüdaasi (EC 1.11.1.7), mille süstemaatiline nimetus on doonor:H2O2- oksüdoreduktaas. Ka POx on koostiselt liitvalk, mis sisaldab mittevalgulise komponendina
Näiteks DEAD motiiv on omane RNA (ja vahel ka DNA helikaasidele). Järjestuse võrdlemise alusel on võimalik tundmatu funktsiooniga geenile ennustada tema produkti võimalikku funktsiooni. Siit tuleneb pööratud geneetika. Tavaline geneetika otsib mutatsioone funktsiooni muutuse kaudu, siis pööratrud geneetika otsib funktsiooni muutust järjestuse muutmise tulemusel. Teiselt poolt otsib ta funktsioone olemasolevatele järjestustele. DNA järjestuste võrdlemine on aluseks molekulaarsele evoltusiooniteooriale. Näiteks tuleb tuua eksonid, mis ei varieeru kuigi suures ulatuses ja intronid, mis on suure järjestuse varieeruvusega. Oletatavasti hoiab eksonite järjestusi varieerumast looduslik valik. 5 I Bioloogiliste makromolekulide struktuur ja seda mõjutavad jõud Geneetiliselt kodeeritud makromolekulid (nukleiinhapped ja valgud) on polümeerid,
Sel juhul toimub F1F0 ATPaasi manulusel ATP hüdrolüüs ning hüdrolüüsi käigus vallandunud energia abil pumbatakse prootonid rakust välja. F1F0 ATPaasi kompleks on kodeeritud atp operoni poolt. ). ArcA/ArcB represseerib peamiselt aeroobse hingamisega ja tsitraaditsükli tööga seotud funktsioone (aerobic respiration control). Kahe-komponendiline Arc süsteem kontrollib mitmete metaboolsete radade tööd: 1) tsitraaditsükkel 2) glüoksülaadi rada 3) terminaalne elektronide transport molekulaarsele hapnikule aeroobne hingamine 4) rasvhapete degradatsioon ArcA võib käituda nii aktivaatorina kui ka repressorina. Näiteks tsütokroom d operon (cydAB) on fosforüleeritud ArcA poolt aktiveeritav, tsütokroom o operon cyoABCDE aga represseeritav. Paljud arc moduloni kuuluvad geenid on ArcA poolt represseeritavad. ArcB on sensor-kinaas ja ArcA signaalile vastav (response) regulaator. ArcB autofosforüleerib ennast vastusena stiimulile ja seejärel toimub ArcA fosforüleerimine
Kui nüüd "elava fossiili" kell oleks tiksunud aeglasemalt, kui inimesele suundunud liini kell, siis tuleks eeldada haide liinis väiksemat erinevust a ja b globiini vahel, kuid seda pole: AH erinevuste arv inimese a vrld. inimese b 147 karpkala a vrld. inimese b 149 hai a vrld. hai b 150 Põlvkonna eluiga ja selle mõju molekulaarsele kellale Kuidas tekivad mutatsioonid? Võime ilmselt eeldada, et stohhastiliselt ja üpris muutumatu kiirusega läbi aegade - näiteks peaasjalikult konstantsena püsiva kosmilise kiirguse/Maa radioaktiivse kiiruse tagapõhjal, aluste keto-enool tasakaalu tõttu vms. Kuid - meid ei huvita niivõrd mutatsioonide teke, vaid populatsioonis levivate/fikseeruvate mutatsioonide olemasolu. Seega, meid hakkavad huvitama alles need mutatsioonid, mis "elavad üle" rakutsükli idurakkudes
fosforüleerimine. Arvatakse, et stiimuliks on mingi metaboliidi redutseeritud vorm (näiteks NADH, D- laktaat, atsetaat) soodustavad ArcB autofosforüleerimist in vitro. Kui stiimul keskkonnast kaob, toimub ArcB ja ArcA defosforüleerimine. Mõlemaid reaktsioone teostab ArcB. Kahe-komponendiline Arc süsteem kontrollib mitmete metaboolsete radade tööd: 1) tsitraaditsükkel 2) glüoksülaadi rada 3) terminaalne elektronide transport molekulaarsele hapnikule aeroobne hingamine 4) rasvhapete degradatsioon ArcA võib käituda nii aktivaatorina kui ka repressorina. Näiteks tsütokroom d operon (cydAB) on fosforüleeritud ArcA poolt aktiveeritav, tsütokroom o operon cyoABCDE aga represseeritav. Paljud arc moduloni kuuluvad geenid on ArcA poolt represseeritavad. Anaeroobse hingamise regulatsioon Aeroobsetes tingimustes ja olukorras, kus kataboolse repressiooni mõju on nõrk, suunatakse püruvaat TCA tsüklisse
need lõigud peavad olema kindlas järjestuses. Pööratud geneetika – järjestuse võrdlemise alusel on võimalik tundmatu funktsiooniga geenile ennustada tema produkti võimalikku funktsiooni. Otsib 4 funktsiooni muutust järjestuse muutmise tulemusel ja funktsioone olemasolevatele järjestustele Tavaline geneetika – otsib mutatsioone funktsiooni muutuste kaudu. DNA järjestuste võrdlemine on aluseks molekulaarsele evolutsiooniteooriale – eksonid ei varieeru (loodusliku valiku tõttu) ja intronid varieeruvad suuresti. Makromolekulide struktuur Geneetiliselt kodeeritud makromolekulid – nukleiinhapped ja valgud – on polümeerid, mis koosnevad väikesest arvust monomeeridest. Monomeerid sisaldavad identset osa, nad on omavahel ühendatud ja moodustavad polümeeri selgroo. Selgroo küljest hargnevad monomeeride külgahelad.
54 Sõltuvalt sellest, millist hingamisrada kasutatakse, võib periplasmasse üle kanda 0 4 H+/e-. E. coli kasutab erinevaid kinoone elektronide edasikandmiseks, millel on ka erinev standartne redokspotentsiaal ubikinoon/ubikinoolil E 0' = +110 mV, menakinoon/metakinoolil E0' = -80 mV. Aeroobsetes tingimustes kantakse elektronid kinoonidest sõltuvate oksüdaaside abil molekulaarsele hapnikule, mis redutseeritakse veeks (E0' = +820 mV). O2 puudumisel võib elektronide aktseptoriks olla nitraat E0' = +420 mV (nitraadi reduktaas), nitrit E0' = +360 mV (nitriti reduktaas), DMSO E0' = +160 mV (DMSO redutkaas), TMAO E0' = +130 mV (TMAO reduktaas) või fumaraat E0' = +30 mV (fumaraadi reduktaas). Kusjuures hapnikule kantakse enim energiat üle ja fumaraadile kõige vähem. Sellest sõltub omakorda kui palju suudetakse metabolismist energiat talletada. Hingamisaehlae 1
annaabi.ee 
