Leidsid 17 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Nukleotiidide metabolism". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
nukleotiidid, puriin, ensüüm, puriinide, metabolism, substraadiks, aspartaat, glütsiin, glutamiin, formüül, ensüümid, kusihape, lihtsatest, nukleotiide, degradatsioon, regulaatorid, biosüntees, riboos, fosfaadi, aineks, struktuurid, prekursor, inosiin, põhjusel, kulukas, etappi, süntetaas, atsetaat, hco3, keskseks, transformatsioon, kinaasidInaktiveerub õhuhapniku toimel. 3. Selgitage milline on glutamaadi ja glutamiini funktsioon ammooniumi assimileerimisel. Kirjeldage reaktsioonid, mida katalüüsivad glutamaadi dehdrogenaas, glutamiini süntetaas ja glutamiini süntaas. Nende reaktsioonidega toimub anorgaanilise lämmastiku sisenemine orgaaniliste ühendite koosseisu. Glutamaadi dehüdrogenaas kasutab NADPH redutseerivaid ekvivalente ammooniumi sidumiseks - ketoglutaraadiga. Glutamiini süntetaas on põhiline ensüüm mida kasutatakse ammooniumi fikseerimiseks. Kasutab ATP energiat reaktsiooni läbiviimiseks. Substraadiks glutamaat. 4. Asendatavad ja hädavajalikud aminohapped. Asendatavad aminohapped on sellised mille biosünteesi rajad on loomadel olemas. Biosünteesi rajad lihtsamad. Hädavajalikud aminohapped produtseeritakse taimede ja bakterite poolt. Biosünteesi rajad on pikemad ja keerukamad. Hädavajalikud: Histidiin, Isoleutsiin, Leutsiin, metioniin, fenüülalaniin, treoniin, trüptofaan, valiin
(2) tsükliline osaleb ainult FSI, ATP on ainus produkt, O2 ei genereerita ja NADPH ei sünteesita. 5. Süsivesikute süntees Calvini tsüklis pimereaktsioonid. Eristatakse nelja etappi: I etapp: CO2 sidumine pentoossuhkrust aktseptorile (ribuloos-1,5-difosfaat) ning trioossuhkru (3-fosfoglütseraat) teke. CO2 seotakse ribuloos-1,5-difosfaadile ensüümi ribuloos-1,5-difosfaadi karboksülaasi/oksügenaasi (rubisco) poolt. Rubisco on bifunktsionaalne ensüüm, omades lisaks karboksülaasi aktiivsusele ka oksügenaasi aktiivsust, koosneb 8 suurest ja 8 väikesest subühikust. II etapp: 3-Fosfoglütseraadi konversioon glütseeraldehüüd-3-fosfaadiks III etapp: süsivesikute süntees glütseeraldehüüd-3-fosfaadist. IV etapp: ribuloos-1,5-difosfaadi regenereerimine. 1 molekuli glükoosi sünteesiks kulub 6 Calvini tsüklit ja 6 CO 2 ning
· hüdrofoobsed vastasmõjud - < 40kJ/mol, sarnaste apolaarsete aatomirühmade omavaheline tõmbumine vesikeskkonnas (MITSELLIDE TEKE) Nõrkade jõudude roll biomolekulides biomolekulaarne äratundmine, kõrgemate struktuuride moodustamine, supramolekulaarsete komplekside moodustamine, piiritlevad biomolekulide kitsastesse keskkonnatingimustesse Rakk kui eluühik Rakk on eluühik, kuna ta on väikseim süsteem, milell ilmnevad elu tunnused: kasv, metabolism, reageerimine stimulatsioonile ja paljunemine Prokarüootne rakk DNA nukleoidis, paljuneb pooldumise või pungumise teel, puuduvad membraaniga ümbritsetud mitsellid, energia metabolism toimub plasmamembraanis, puuduvad tsütoskelett ja rakusisene liikumine Eukarüootne rakk DNA pakitud kromosoomidesse, paljuneb mitoosi teel, esinevad membraaniga ümbritsetud organellid, energia metabolism toimub mitokondrites, tsütoskelett on kompleks mikrotuubulitest ja filamentidest,
lämmastikalused kuuluvad neisse rühmadesse. Üldstruktuurid: Lämmastikalused Pürimidiinid Puriinid - Tsütosiin - Adeniin - Uratsiil - Guaniin - Tümiin 3. Kirjutage a) nukleosiidi b) nukleotiidi struktuurivalemid (lämmastikalus vabalt valida) ja andke nende nimetused. Iseloomustage komponente ühendavaid sidemeid. a) Nukleosiid = lämmastikalus + suhkur ,N(1',1) glükosiidside Tsüstidiin b) Nukleotiidid = lämmastikalus + suhkur + 1-3 fosforüüli Uridiin-5'-monofosfaat, UMP (uridüülhape) 4. Kirjutage järgmise koostisega nukleosiidide ja nukeosiidmonofosfaatide struktuurid a) puriinalus - desoksüriboos b) pürimidiinalus riboos-5'-fosfaat a) Desoksüadenosiin b) Tsütidiin-5'-monofosfaat 5. Andke nimetused skemaatiliselt esitatud nukleosiididele ja nukleotiidile. a) desoksüadenosiin b) tümidiin c) desoksüguanosiindifosfaat 6
vabad lämmastikalused. Nomenklatuur: adenosiin/desoksüadenosiin; guanosiin; tsütidiin/desoksütsütidiin; tümidiin; uridiin. Nukleotiid = nukleosiidfosfaat Ribonukleotiidide struktuurid ja nomenklatuur = lämmastikalus + suhkur + 1-3 fosforüülrühma. Enamik vabu nukleotiide on ribonukleotiidid, millele fosforüülrühm riboosi 5'- asendis. Nukleotiidid on polüprootsed happed. Fosforüülrühma esimene prooton dissotseerub pH1 ja teine pH6 juures. Seega neutraalse pH juures on nukleosiidmonofosfaadi summaarne laeng -2. Nukleotiidide funktsioonid: nukleosiid-5'-trifosfaadid (NTP) on substraatideks nukleiinhapete sünteesil. NTPd on energiakandjad ATP on keskne molekul energia metabolismis; GTP on peamine
Füsioloogilise pH (7-7,4) juures on aminorühm protoneeritud ja karboksüülrühm karboksülaataniooni vormis. (need on laenguga, st molekulid on bipolaarsed ioonid) Isoeletriline punkt - pH väärtus, mille juures ta on elektriliselt neutraalne, s.t. anioonsed ja katioonsete laengud on võrdsed. pI juures aminohape elektriväljas ei liigu. Aminohapped on optiliselt aktiivsed polariseeritud valguse tasapinna pööramine. Molekulid on asümmeetrilised. Omavad (k)hiraalset tsentrit, v.a glütsiin (Gly). L- ja D-isomeersus. Lahustuvad polaarsetes lahustites (vees, etanoolis), ei lahustu apolaarsetes lahustites (benseen jt).Kõrge sulamistemperatuur kristallstruktuuri lõhkumiseks. Klassifikatsioon: * Proteinogeensed aminohapped valkude ehitusüksused * Aproteinogeensed aminohapped valkudes mitteesinevad aminohapped Asendamatud aminohapped on aminohapped, mida inimese organism ise kas üldse ei tooda või toodab vähesel
· pöördfaaskromatograafia · geelfiltratsioonkromatograafia · afiinsuskromatograafia Elektroforees põhimõte: valkude lahutamine liikuvuse alusel poorses keskkonnas elektrivälja toimel. Osakese elektroforeetiline liikuvus elektriväljas sõltub elektrilisest potentsiaalist ja osakese summaarlaengust. Kuna erinevatel valkudel on samades tingimustes erinev summaarlaeng, lahutuvad nad elektriväljas. Levinum on tahkel kandjal toimuv tsonaalne elektroforees. 11. Nukleotiidid. Nukleotiidid on nukleiinhappe monomeerid. Nad on nukleosiidide mono-, di-, või trifosfaatestrid. Riboosi/desoksüriboosi esterifitseerumine fosforhappejäägiga annab ribonukleotiidi/desoksüribonukleotiidi. DNA-s võivad esineda nukleotiidid: adenosiinfosfaat A, guanosiinfosfaat G, tsütidiinfosfaat C ja tümidiinfosfaat T. RNA-s esineb tümidiinfosfaadi asemel uridiinfosfaat U. Nukleotiidid on komplementaarsed ( A-T/U ja C-G). Rakus esinevad nukleotiidid anioonidena, st nad on happed. 12
7 Heterofunktsionaalsed orgaanilised ühendid 31 8 Heterotsüklilised orgaanilised ühendid 37 9 Lisamaterjalid 41 Soovitatav kirjandus täiendavaks lugemiseks: 1. M. Zilmer, A. Rehemaa, U. Soomets, K. Zilmer. Inimkeha põhilised biomolekulid (meditsiiniliselt tähtsamad ülesnded). Inimorganismi metabolism (biokemism ja kliinilised aspektid). Tartu, TÜ Meditsiiniteaduste valdkond, Bio– ja siirdemeditsii- ni instituut, biokeemia osakond, 2015 2. M. Zilmer, E. Karelson, T. Vihalemm, A. Rehemaa, K. Zilmer. Inimorganismi bio- molekulid ja nende meditsiiniliseltolulisemad ülesanded. Inimorganismi metabo- lism, selle häired ja haigused. Tartu, TÜ Arstiteaduskond, Biokeemia Instituut, 2010 3. Talvik, A.-T., Orgaaniline keemia, TÜ kirjastus, Tartu 1996
Tuletis on tan . on funktsioonile antud punktis tõmmatud puutuja (sirgjoon) tõusunurga tan. Avaldub kui, Hetkkiirus väheneb antud näites, sest substraati jääb vähemaks. Punase joone tõus on algkiirus, rohelise joone tõus on hetkkiirus 30 min järel, sinise joone tõus on hetkkiirus 1 h järel. Kiirus tee endale hästi selgeks!! Ensüümid mõjutavad reaktsiooni kiirust ainult, ei saa panna midagi tekkima, kui seda ei ole, siis pole, ensüüm ei aita sellisel juhul! 1 Reaktsiooni skeem aA+bBuU+rR. Suured tähed ained ja väikesed stöhhiomeetria kordajad. Biokeemias enamasti need 1 ehk 1 molekul ühes reaktsiooni tsüklis. Pärisuund vasakult paremale, vastasuund paremalt vasakule. v(päri)=reaktsiooni skeem+massitoimeseadus, seega vpärivõrdeline[A]a[B]b, vpäri=kpäri[A]a[B]b. Vaata edasi massitoimeseaduse juurest! vvastas=kvastas[U]u[R]r
kolmvesiniksidet C RNA koostises esinevad samad lämmastikalused välja arvatud see, et üks pürimidiin T on asendatud teise pürimidiiniga, uratsiil (U). 13.(109) Kas DNA esineb eukarüootses rakus reeglina ühe või kaheahelalise molekulina? DNAkaheahelalise molekulina, RNAüheahelalisena 14.(110) Miks toimub DNA ahela süntees alati 5´otsast 3`otsa suunas? (sama küsimus ka RNA kohta). Replikatsiooni läbi viiv ensüüm DNA (või RNA) polümeraas saab nukleotiide liita vaid 3'C külge. Seega jääb DNA/RNA "ülemisse" otsa nukleotiid vaba 5'OHrühmaga ja reaktsiooni saabki nimetada 5'3' suunaliseks. 15.(111) Millise sideme kaudu on ühendatud nukleotiidijäägid DNA ahelas? a) fosfodiesterside Nukleotiid lämmastikalus + suhkur + monofosfaat Nokleotiidid on ühendatud lineaarseks polümeeriks nukleiinhappeks 3'5' fosfodiestersidemega 16
premRNA → protsessimine → mRNA → translatsioon → valk Labiilne RNA tuleb alati uuesti sünteesida. Stabiilne funktsioneerib mitmes rakupõlvkonnas. snRNA – palju erinevad RNA klasse, mõjutavad info ülekannet, väikese tuuma RNA, premRNA protsessing Labiilne RNA: mRNA ja mõned teised, miRNA (microRNA, seotud geenide vaigistamisega), siRNA (small interferingRNA) RNA sünteesitakse eelastena (preRNA). premRNA protsessingul muutub info oluliselt. Nt. ADAR – inimese KNS ensüüm, mis muudab A nukleotiide I-ks (Inosiin on deamineeritud A – NH2 reageerib H2O-ga). I paardub nagu G. Toimub RNA editing – primaarstruktuuri tasemel tehakse valgustruktuuris muutusi. DNA järjestuse võrdlemine: võrreldakse neljast nukleotiidist koosnevaid järjestusi. Järjestuse homoloogia alusel jagatakse perekondadesse ja superperekondadesse. Geenid jagatakse järjestuse ja funktsiooni alusel: homoloogilised – sarnane järjestus ja funktsioon
termineerumist transkriptsiooni ja translatsiooni elongatsiooni kiiruste kaudu. Regulatsioon toimub spetsiifilistelt liiderjärjestustelt, millel on potentsiaal moodustada RNA sekundaarstruktuure ning sellesse ei ole kaasatud regulaatorvalke. mRNA stabiilsus Iga individuaalse mRNA stabiilsuse seisukohalt on olulised nii tema sekundaarstruktuur kui ka translatsiooni kiirus. Teatavad sekundaarstruktuurid stabiliseerivad mRNA-d, osa on aga substraadiks endonukleaasidele. Paljudel mRNA-del on 3' otsas juuksenõelastruktuur, mis on mRNA-d stabiliseeriva toimega. Erinevalt eukarüootidest on bakteritel kirjeldatud ainult 3' 5' suunas mRNA-d lagundavaid eksoribonukleaase. Endonukleaaside poolt teostatavad atakid määravad sageli mRNA degradatsiooni edasise kiiruse, kuna aitavad kõrvaldada mRNA 3' otsast juuksenõelastruktuure. RNaas E on üks põhilisi mRNA degradatsioonil osalevaid endoribonukleaase. See ttunneb ära
4.(100.) Kas DNA on füsioloogilise pH juures: a) laenguta b) positiivse laenguga c) negatiivse laenguga 5.(101.) Milline nukleotiid on kujutatud joonisel ja kas ta kuulub DNA või RNA koostisesse (kõik neli NMPd ja neli dNMPd)? Guanosiin5monofosfaat, DNAs. Järgnevalt kõik nukleotiidid(RNAs), desoksünukl(DNAs). erinevad vaid selle poolest, et roosaga märgitud(ärge värvi igaks juhuks meelde jätke:P) OH asemel on H 6.(102.) Kas joonisel toodud nukleotiidis esineb puriin või pürimidiin lämmastikalus? (kokku 5 erinevat). Joonisel toodud nukleotiididis esineb pürimidiin lämmastikalus 7.(103) Kas lämmastikalus on suhkrujäägi külge ühendatud: a) glükosiidse sidemega b) estersidemega c) vesiniksidemega 8.(104) Nimetage üks adenosiinil põhinev kofaktor? koensüüm A ehk siis CoA 9.(105) Kas geneetiline informatsioon säilitatakse nukleiinhappe _ a) primaarstruktuuris b) sekundaarstruktuuris c) tertsiaarstruktuuris
komponentidele otseselt (näiteks temperatuuri tõus mõjutab otseselt tsütoplasma valkude aktiivsust ja konformatsiooni). 3 2. Transkriptsiooni initsiatsiooni kontroll bakterites RNA polümeraas Geenide avaldumist kontrollitakse esmalt RNA sünteesi e. transkriptsiooni tasemel. Transkriptsiooni algatab ja viib läbi DNA-st sõltuv RNA polümeraas, mis on enamasti multimeerne ensüüm. Monomeerseid RNA polümeraase on kirjeldatud lüütilistel bakteriofaagidel (näit. T7, T3, SP6). Enamasti on nende suurus üle 100 kDa. Transkriptsiooni initsiatsioonil tunnevad nad ära väga spetsiifilisi DNA järjestusi ning ei vaja aktivatsioonil lisafaktoreid. Monomeersed RNA polümeraasid on 5-10 korda kiiremad, nad sünteesivad 200 nt/sek (bakteri RNA polümeraas sünteesib 40 nt/sek). Erinevalt bakteriaalsetest RNA polümeraasidest ei ole nad Zn-metalloensüümid
Tsütoplasma pH reguleerimine prootonite transportimise abil.............36 4.1.2. Prootonite tarvitamine või genereerimine metaboolsete ensüümide abil................................................................................................................. 37 4.1.3. Passiivsed mehhanismid, mis toetavad pH homöostaasi.....................38 4.2. Ekstremofiilide kohanemine pH-ga.............................................................39 5. Bakterite koordineeritud metabolism...............................................................41 5.1. Metabolismi regulatsioonietapid.................................................................42 5.2. Süsiniku transpordi ja katabolismi regulatsioon.........................................44 5.3. Energia metabolism................................................................................... 47
ümbritsevasse keskkonda. Seda protsessi nimetatakse eksotsütoosiks. Golgi kompleksist eralduvad vesiikulid, mida nimetatakse lüsosoomideks, moodustavad membraaniga ümbritsetud kotikesi, mis sisaldavad ensüüme, mis on võimelised lagundama kõikvõimalikke rakus leiduvaid molekule. Mutatsioonid geenides, mis kodeerivad lüsosoomides asuvaid ensüüme, võivad põhjustada erinevaid kaasasündinud haigusi. Näiteks Tay-Sachs tõve korral on defektne lüsosüümides paiknev ensüüm, mis vastutab gangliosiidi degradatsiooni eest. Seda lipiidset molekuli leidub hulgaliselt närvirakkude membraanis. Kui gangliosiidi degradatsioonirada on blokeeritud, koguneb vaheühend, mis on ajurakkudele toksiline ning hävitab aju funktsioonid. Haiged lapsed surevad väga varakult, tavaliselt enne kolmeaastaseks saamist. Lüsosoomidele funktsionaalselt sarnased on peroksisoomid. Peroksisoomid sisaldavad ensüüme, mis
ümbritsevasse keskkonda. Seda protsessi nimetatakse eksotsütoosiks. Golgi kompleksist eralduvad vesiikulid, mida nimetatakse lüsosoomideks, moodustavad membraaniga ümbritsetud kotikesi, mis sisaldavad ensüüme, mis on võimelised lagundama kõikvõimalikke rakus leiduvaid molekule. Mutatsioonid geenides, mis kodeerivad lüsosoomides asuvaid ensüüme, võivad põhjustada erinevaid kaasasündinud haigusi. Näiteks Tay-Sachs tõve korral on defektne lüsosüümides paiknev ensüüm, mis vastutab gangliosiidi degradatsiooni eest. Seda lipiidset molekuli leidub hulgaliselt närvirakkude membraanis. Kui gangliosiidi degradatsioonirada on blokeeritud, koguneb vaheühend, mis on ajurakkudele toksiline ning hävitab aju funktsioonid. Haiged lapsed surevad väga varakult, tavaliselt enne kolmeaastaseks saamist. Lüsosoomidele funktsionaalselt sarnased on peroksisoomid. Peroksisoomid sisaldavad ensüüme, mis
annaabi.ee 
