Trikarboksüülhapete tsükkel (TCA e.TKT) TCA seosed raku teiste ainevahetusradadega 1. Andke seletus järgmistele mõistetele: a. multiensüümkompleks - funktsionaalsed kompleksid, mis tekivad valkude omavahelise seondumise tulemusena ja seda struktuuritasandit nimetatakse ka valgu kvaternaarseks struktuuriks. b. mitokondri maatriks - eukarüootide puhul funktsioneerib selles Krebsi tsükkel (seal toimub ka rasvhapete oksüdatsioon). c. anaplerootne reaktsioon - TCA tsükli intermediaatide taastootmiseks täiendatakse oksaalatsetaadi (ka malaadi) varu; taimedes, seentes ja bakterites konverteerib fosfoenüülpüruvaadi
Metabolismi üldine iseloomustus 1. Andke lühike seletus järgmistele terminitele Metabolism = ainevahetus, kõigi elusrakus kulgevate keemiliste reaktsioonide võrk. Katabolism- keerulise ehitusega ühendite lagundamisega seotud reaktsioonide kogum. Anabolism- raku makromolekulide sünteesiga seotud reaktsioonide kogum. Metaboolne rada- järjestikuste ensüümreaktsioonide ahel; ühe lõpp-produkt on substraadiks järgmises reaktsioonis. Multiensüümkompleks- Metaboolne kütus- 2. Iseloomustage a) kuidas on organiseeritud metabolismirajad b) kuidas võib klassifitseerida metaboolsete radade reaktsioone katalüüsivaid ensüümsüsteeme (kolm tüüpi) Rajad koosnevad järjestikustest ensüümireaktsioonidest. Ensüümid võivad esineda: Eraldiasetsevate valkudena Multiensüümsete kompleksidena Membraan- seotud süsteemidena 3. Energiavoog biosfääris kulgeb läbi süsiniku- ja hapnikuringe. Joonistage vastavaid
katalüüsivad ensüümid. LIPOGENEES LIPOLÜÜS - rasvade hüdrolüütiline lagundamine LIPOGENEES - eeskätt uute rasvhapete süntees Loomadel toimub aktiivselt rasvkoe-, piimanäärme- ja maksarakkude tsütoplasmas, taimedel - kloroplastides. RASVHAPETE SÜNTEESI LÄHTEAINED · Atsetüül-KoA CH3CO~SkoA - süsinikuallikad · HC03-(C02) · NADPH+H+ - redutseerija · ATP - energiakandja · Rasvhapete süntaas - multiensüümkompleks Rasvhapete süntaas koosneb kuuest erinevast ensüümvalgust ja ACP-st (bakteritel ja taimedel) või ühest suurest multifunktsionaalsest valgust (selgroogsetel), mis omab seitset erinevat ensüümaktiivsust; sisaldab kahte -SH rühma, mis seovad makroergilise tioestersidemega rasvhapete atsüüle. ACP ehk ACP-SH (acyl carrier protein) - atsüülikandev valk; väikese molekulmassiga valk, mis toimib kui sünteesi vaheühendite kandja. LIPOGENEESI STAADIUMID
Inimkeha ei kipu PUFA- sid(küllastamata rasvhapped) energeetilistel eesmärkidel lõhustama, sest: Neid vajatakse regulaatormolekulide sünteesiks Mitmed neist on geenregulaatorid Nende oksüdatsiooni energeetiline väljund on väiksem ja oksüdatsioon nõuab lisakulutusi Küllastamata rasvahappeid lõhustatakse vajadusel. Rasvhapete süntees toimub maksas ja lakteerivad piimanäärmes. Inimkeha rasvhapete süntaas on multiensüümkompleks. Rasvhapete oksüdatsiooni regulatsioon: ATP Piisav vitamiinide tase rakkudes Lühikese ja pika viitega regulatsioon. Beeta-oksüdatsioon on metaboolne tsükkel, täidab olulist energeetilist rolli. Tsükli iga ringiga lühendatakse rasvhappe ahelat 2-süsinikulise atsetüüljäägi võrra. Atsetüüljääk väljub B-OX-st atsetüül-CoA vormis ja lülitub TKT-sse lõplikuks
annab võimaluse toota rohkelt ATP-d. Inimkeha ei kipu PUFA-sid(küllastamata rasvhapped) energeetilistel eesmärkidel lõhustama, sest: Neid vajatakse regulaatormolekulide sünteesiks Mitmed neist on geenregulaatorid Nende oksüdatsiooni energeetiline väljund on väiksem ja oksüdatsioon nõuab lisakulutusi Küllastamata rasvahappeid lõhustatakse vajadusel. Rasvhapete süntees toimub maksas ja lakteerivad piimanäärmes. Inimkeha rasvhapete süntaas on multiensüümkompleks. Rasvhapete oksüdatsiooni regulatsioon: ATP Piisav vitamiinide tase rakkudes Lühikese ja pika viitega regulatsioon. Beeta-oksüdatsioon on metaboolne tsükkel, täidab olulist energeetilist rolli. Tsükli iga ringiga lühendatakse rasvhappe ahelat 2-süsinikulise atsetüüljäägi võrra. Atsetüüljääk väljub B-OX-st atsetüül-CoA vormis ja lülitub TKT-sse lõplikuks lõhustumiseks, tsükli iga ring toodab ühe FADH 2 ja ühe NADH, mis
mitte üksodatiivset protsessi. (4 ensüümi). Varustab biosünteesi protsesse NADPH-ga kui redutseerijaga. Produtseerib riboos-5-fosfaati nukleiinhapete sünteesiks. 11. Selgitage: a) mis on rasvhapete sünteesi lähteained · Atsetüül-KoA CH3CO~SkoA - süsinikuallikad · HC03-(C02) · NADPH+H+ - redutseerija · ATP - energiakandja · Rasvhapete süntaas - multiensüümkompleks Rasvhapete süntaas koosneb kuuest erinevast ensüümvalgust ja ACP-st (bakteritel ja taimedel) või ühest suurest multifunktsionaalsest valgust (selgroogsetel), mis omab seitset erinevat ensüümaktiivsust; sisaldab kahte -SH rühma, mis seovad makroergilise tioestersidemega rasvhapete atsüüle. ACP ehk ACP-SH (acyl carrier protein) - atsüülikandev valk; väikese molekulmassiga valk, mis toimib kui sünteesi vaheühendite kandja.
transkriptsiooni teoimel või spetsiifiliste initsiaatorvalkude toimel. Kuna AT vahel on üks vesinikside, on neid piirkondi lihtsam avada ning ori-regioonid on alati AT-rikkad. 51. Erinevate DNA polümeraaside funktsioonid bakterites. Mis mehhanismidega on tagatud DNA replikatsiooni täpsus? Bakteris on põhiliseks DNA replikatsiooni läbiviivaks valguks DNA polümeraas Pol III (replikatiivne DNA polümeraas). See koosneb erinevatest subühikutest (= multiensüümkompleks). Multienskompl on V-kujuline, sisaldab kahte apoensüümi. Apoensüümi moodustavad subühikud , ja . Polümeraasi õlad sünteesivad erinevaid ahelaid: vasakõlg sünteesiv juhtivahelat, paremlg Okazaki fragmentidena mahajäävat ahelat. Polümeraasne aktiivsus on Pol III subühikul. Replikatsiooni täpsuse eest vastutab subühik (tal on 3'5' eksonukleaarne aktiivsus, mis võimaldab valesti DNA ahelasse lülitatud nukleotiide kõrvaldada). 52
dehüdrogenaas, fumaraas ja malaadi dehüdrogenaas laenatakse mitokondritelt, glutamaat ja suktsinaat liiguvad mitokondritesse ning -ketoglurataar ja aspartaat lähevad glüoksüsoomi). d) millises taime arenguetapis on vaadeldaval tsüklil oluline roll Seemne idanemise ajal, kui fotosüntees pole veel piisav. TRIKARBOKSÜÜLHAPETE TSÜKKEL (TCA e. TKT) TCA SEOSED TEISTE AINEVAHETUSRADADEGA 1. Andke seletus järgmistele mõistetele: a. multiensüümkompleks- funktsionaalne kompleks, mis tekib valkude(ensüümide) omavahelise seondumise tulemusena, nim. ka valgu kvaternaarstruktuuriks b. mitokondri maatriks aeroobsetes rakkudes jätkub metabolism mitokondri maatriksis, kus toimub püruvaadi dekarboksüülimine, ühenduslüli glükolüüsi ja Krebsi tsükli vahel. c. anaplerootne reaktsioon ensüümkatalüüsitud reaktsioon, mis võib täiendada trikarboksüülhapete tsükli intermediaatide varu. d
15 tema periplasmas asuv vorm RNaas I*. Tsütoplasmaatiline vorm degradeerib lisaks oligonukleotiididele ka polümeerseid RNA molekule. RNaas P RNaas P on ribosüüm, mis protsessib peamiselt tRNA-de 5' otsi, kuid osaleb ka mRNA degradatsioonil. RNA degradasoom Bakteriaalse mRNA degradatsioonil osalevad kombineeritult nii ekso- kui endonukleaasid. RNA degradasoom on multiensüümkompleks, kuhu kuuluvad RNaas E ja PNPaas. Lisaks neile kuuluvad kompleksi veel RhlB (DEAD-box RNA helikaas) ja glükolüütiline ensüüm enolaas. RNA degradasoomiga on assotsieerunud ka shaperonid DnaK ja GroEL ja polüfosfaadi kinaas PPK. RNaas E N-terminaalne domeen on endonukleaasse aktiivsusega. Samasse domeeni lokaliseeriti hiljuti veel RNA 3' otsas olevate polü(A) ja polü (U) järjestuste degradatsiooniline aktiivsus. Ensüümi C-terminaalne
DNA polümeraas I lagundab RNA praimeri 5' 3' eksonukleaasse aktiivsusega ja sünteesib asemele DNA ahela 5' 3' polümeraasse aktiivsusega. Bakterirakus on 3 DNA polümeraasi DNA polümeraasid I, II ja III. Polümeraasid I ja II osalevad DNA reparatsioonil, DNA polümeraas III on põhiline DNA replikatsiooni ensüüm. DNA polümeraas III ensüümkompleks. DNA polümeraas III on põhiline bakteri DNA replikatsioonil osalev ensüüm Ta koosneb mitmetest subühikutest. Multiensüümkompleks on V-kujuline, sisaldab 2 apoensüümi. Kuna DNA replikatsioon saab toimuda ainult ühes suunas, 5' 3' suunaliselt, replikatsioonikahvlis toimub süntees aga mõlemalt ahelalt korraga, on teine ahel replikatsioonikompleksis linguna kaasas ning sealt toimub süntees Okazaki fragmentidena. Polümeraasi õlad sünteesivad erinevaid ahelaid - vasak õlg pidevalt sünteesitavat juhtivat ahelat ning parem õlg Okazaki fragmentidena sünteesitavat mahajäävat ahelat.
induktori välistamise süsteemi kontrolli alt vabanemine. EIIA Glc seondub laktoosi permeaasi ja glütserooli kinaasiga vaid siis, kui, need on seondunud vastavate substraatidega. Sel viisil välditakse EIIA Glc asjatut seondumist alternatiivsete substraatide transporteritega. 19. Lämmastiku fikseerimisel ja lämmastikühendite metabolismis osalevate geenide regulatsioon bakterites. Bakteri K. pneumoniae nitrogenaasi kompleks I (dinitrogenaas) on tetrameerne multiensüümkompleks, mis on kodeeritud geenide nifK ja nifD poolt. Rauda ja molübdeeni sisaldav kofaktor FeM-Co on kodeeritud 6 erineva nif geeni (nifQBVNEH) poolt. Dinitrogenaasi reduktaas (komponent II) on kodeeritud nifH geeni poolt. nif geenide transkriptsiooni reguleerivad geenid nifLA, mis on lämmastiku limitatsioonis aktiveeritavad NtrC poolt. NifA on positiivne transkriptsiooni aktivaator, mis aktiveerib transkriptsiooni 54-sõltuvalt promootorilt
näitasid katsetulemused radioaktiivselt märgistatud nukleotiidide lülitumist DNA ahelasse, seega DNA sünteesi toimumist. Lisaks 5' 3' polümeraassele aktiivsusele on Pol I-el ka 5' 3' ja 3´ 5' eksonukleaasne aktiivsus. DNA polümeraas I deletsioonvarianti, millel puudub 5' 3' eksonukleaasne aktiivsus, nimetatakse Klenowi fragmendiks. E. coli DNA polümeraas III DNA polümeraas III on põhiline bakteri DNA replikatsioonil osalev ensüüm Ta koosneb mitmetest subühikutest. Multiensüümkompleks on V-kujuline, sisaldab 2 apoensüümi. Ülejäänud subühikutes on erinevusi. Apoensüümi moodustavad subühikud , ja . Kuna DNA replikatsioon saab toimuda ainult ühes suunas, 5' 3' suunaliselt, replikatsioonikahvlis toimub süntees aga mõlemalt ahelalt korraga, on teine ahel replikatsioonikompleksis linguna kaasas ning sealt toimub süntees Okazaki fragmentidena. Polümeraasi õlad sünteesivad erinevaid ahelaid - vasak õlg pidevalt sünteesitavat juhtivat ahelat (leading strand) ning
näitasid katsetulemused radioaktiivselt märgistatud nukleotiidide lülitumist DNA ahelasse, seega DNA sünteesi toimumist. Lisaks 5' 3' polümeraassele aktiivsusele on Pol I-el ka 5' 3' ja 3´ 5' eksonukleaasne aktiivsus. DNA polümeraas I deletsioonvarianti, millel puudub 5' 3' eksonukleaasne aktiivsus, nimetatakse Klenowi fragmendiks. E. coli DNA polümeraas III DNA polümeraas III on põhiline bakteri DNA replikatsioonil osalev ensüüm Ta koosneb mitmetest subühikutest. Multiensüümkompleks on V-kujuline, sisaldab 2 apoensüümi. Ülejäänud subühikutes on erinevusi. Apoensüümi moodustavad subühikud , ja . Kuna DNA replikatsioon saab toimuda ainult ühes suunas, 5' 3' suunaliselt, replikatsioonikahvlis toimub süntees aga mõlemalt ahelalt korraga, on teine ahel replikatsioonikompleksis linguna kaasas ning sealt toimub süntees Okazaki fragmentidena. Polümeraasi õlad sünteesivad erinevaid ahelaid - vasak õlg pidevalt sünteesitavat juhtivat ahelat (leading strand) ning
annaabi.ee 
